"Умное" освещение на базе сенсора освещенности и расстояния APDS-9930. Часть 2, прошивка.⁠⁠

Продолжение 1ой части.

Ссылку на прошивку уже давал, повторю: https://github.com/N-Storm/autolight

В README.md описание есть, код более-менее прокомментировал. Но всё ес-но на английском.

В разделе Releases лежат скомпилированные прошивки с настройками по-умолчанию.

Прошивка написана под ATTiny10, который вписывается в эту задачу. В общем-то никаких особых сложностей, чтобы адаптировать прошивку под другой AVR нет. Кроме GPIO (ногодрыга) используется только прерывание INT0, Watchdog для сброса МК при ошибке, да и вроде всё.

Все настройки работы датчика и порогов срабатывания задаются жестко в прошивке. Все настройки в общем-то в файле autolight.h. Разберу их:

#define PROX_TH 30 - это порог срабатывания датчика приближения. В условных попугаях, потому что зависит от настроек ниже. Больше - ближе. При текущих настройках полностью прикрытый датчик вплотную пальцем выдает тут 1023. При снижении дальности ниже этого значения, считается сработало открытие. Выше - закрытие.

#define LIGHT_TH 100 - это порог срабатывания датчика освещения. Опять же в условных попугаях, да еще я использую жесткое округление при расчете. Потому что ДШ датчика приводит сложную формулу с делениями на дробные числа, это для тиньки 10 будет слишком много. Больше - ярче.

#define DELAY 600 - задержка в мс между проверками на уровень освещения и закрытие в рабочем состоянии (т.е. когда подсветка горит). Для экономии батарейки не слишком часто считаем, 600 мс реакция на такое событие для человеческого глаза вполне норм.

// #define RECHECK_AL - если раскомментировать эту строчку, слегка поменяется поведение прошивки. В рабочем состоянии помимо проверки на закрытие, будет также выполнятся проверка на изменение освещенности. Т.е. если подсветка работает, но вдруг включили свет в комнате, тогда подсветка выключится.

#define WTIME_DEFAULT 0xB6 - время ожидания между проверками расстояния датчиком в автономном режиме. Значение из ДШ и соответствует 202 мс между проверками. Потребление тока при этом будет копеечное. Порядка 66 мкА в среднем. Т.е. датчик раз в 202 мс "выстреливает" пульсами из ИК-светодиода и проверяет расстояние.

#define PPULSE_DEFAULT 4 - соб-но количество пульсов 4.

#define PERS_CON 0b00110000 - это то, о чем я говорил в прошлой части, настройка PERS. В ДШ даны значения, в данном случае это 3 раза подряд (202 мс * 3 + время на обработку) значение дальности должно быть ниже PROX_TH. Соб-но поэтому 3 и поставил, потому что 202 * 3 = 606, примерно тот же 600 мс отклик, как и на закрытие.

#define ATIME_DEFAULT 0xED, #define PTIME_DEFAULT 0xFF - время на обработку АЦП значений, тут взяты рекомендованные из ДШ на датчик.

Дальше всё уже идут определения констант адресов регистров датчика, битов и т.д.

I2C в Attiny10 нет аппаратного, используется софтовая либа, которую я чуть допилил. В i2csoft.h можно поменять пины SDA и SCL.

В autolight.c основная логика работы. Первым делом из main() вызывается функция init(), где мы вырубаем Watchdog и устанавливаем параметры МК. Включаем тактирование от внутреннего источника и ставим предделитель, чтобы получить итоговую тактовую частоту 250 кГц. Да, нам этого с головой тут, зато тайминги I2C можно делать просто одной инструкцией NOP.

Дальше вырубается не используемая аналоговая периферия для снижения потребления.  Ну и соб-но настраивается прерывание INT0.

После init() "инициализируется" I2C через SoftI2CInit() и через функцию apds_init() отправляем в датчик все описанные ранее настройки из .h. В случае ошибки тут и любой ошибки на I2C дальше, вызывается функция reset(), которая через Watchdog сбрасывает МК через 15 мс. Т.е. если связь с датчиком пропадет (отвалится линия или еще что), МК будет пытаться перезагружаться.

Ну а дальше соб-но реализован некий конечный автомат, который соб-но переключаясь между состояниями проверяет различные значения на датчике и соб-но реализует тот функционал, который предназначался для конструкции.

Я думаю он должен быть достаточно понятен, для человека более-менее понимающего в программировании для МК. Но если есть какие-то вопросы - отвечу в комментариях.

Прошивка и девайс относительно простые вышли, хоть прошивка и занимает почти весь 1Кб флэша этой тиньки. Но работает вполне годно. Я думаю в ближайшее время нарисавать плату под это дело и сделать уже не на макетке, но это уже детали.