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초음파 센서 동작
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초음파 센서를 작동시키기 위한 코드를 계속 작성해보자.
타이밍도를 보면 펄스를 10us 동안 high로 유지하면 ultrasonic이 8 cycle 동안 발생한다. 이 후에 echo 펄스가 방출되어 돌아오기 직전까지 high가 유지된다.
echo펄스가 high를 유지한 동안의 클럭을 측정해주면 거리가 나오게 되는 것이다.
펄스 측정을 위해 ARM의 핀을 활성화 해주고 초음파 센서와 연결하는 작업을 해주어야 한다.
//장치를 사용하기 위한 작업을 인터페이싱이라고 한다.
mode 1을 사용해 줄 것이기 때문에 핀을 4개만 사용한다.
시연 동영상 - https://www.youtube.com/watch?v=bPN0R7o3wXY
코드는 아래와 같다.
/*** ultra.c ***/
#include <project.h>
static volatile unsigned int uiCM;
static volatile unsigned int uiState = INIT_OFF;
static void UTimer_Init(void);
static void Ultra_ISR(void);
static void U_Trigger_Init();
static void U_Echo_Init();
static void U_Trigger();
static void UTimer_Init(void)
{
// 타이머 카운터 0 사용을 위한 PMC 활성화(AT91C_ID_TC0) // p33 : // p204 : //p20 : 주소
*AT91C_PMC_PCER = 1 << AT91C_ID_TC0;
// 1.시작 : 타이머 클럭 비활성화 ------------------
// 타이머 클럭 비활성화(TC_CCR 설정) - 설정 중에 작동하는 것을 막기 위해
*AT91C_TC0_CCR = AT91C_TC_CLKDIS;
// 2. 시작 : 타이머 인터럽트 비활성화 -------------
// 타이머 인터럽트 비활성화(TC_IDR 설정)
*AT91C_TC0_IDR = 0xFF; // p479
// 인터럽트 상태 정보 초기화(TC_SR 읽기)
*AT91C_TC0_SR; // 언급만 하면 읽은 효과 => 읽으면 0 이 됨 //p476
// 분주비 128, 비교 방식 레지스터 설정(TC_CMR, DIV4_CLOCK, AT91C_TC_CPCTRG)
// MCKR divided by 4096 => 12, 0.25us(TC_RC 설정)
*AT91C_TC0_CMR = AT91C_TC_CLKS_TIMER_DIV4_CLOCK | AT91C_TC_CPCTRG; // register c와 비교
// 타이머 카운터 0 인터럽트 비활성화(AIC_IDCR, AT91C_ID_TC0)
*AT91C_AIC_IDCR = 1 << AT91C_ID_TC0; // p33
// 3. 시작 : 타이머 카운터 0 인터럽트 비활성화 ------
// 타이머 카운터 0 인터럽트 핸들러 등록(AIC_SVR[AT91C_ID_TC0], timer_handler)
// 타이머 카운터 0 인터럽트 모드 설정(AIC_SMR[AT91C_ID_TC0], AT91C_AIC_SRCTYPE_INT_HIGH_LEVEL, AT91C_AIC_PRIOR_LOWEST)
// 타이머 카운터 0 인터럽트 클리어(AIC_ICCR, AT91C_ID_TC0)
AT91C_AIC_SVR[AT91C_ID_TC0] = (unsigned int)Ultra_ISR; // p175
AT91C_AIC_SMR[AT91C_ID_TC0] = AT91C_AIC_SRCTYPE_INT_HIGH_LEVEL | AT91C_AIC_PRIOR_LOWEST;
*AT91C_AIC_ICCR = 1 << AT91C_ID_TC0;
// TC_RC 값 비교 타이머 인터럽트 활성화(TC_IER, AT91C_TC_CPCS)
*AT91C_TC0_IER = AT91C_TC_CPCS;
// MCKR divided by 128 => 375, 0.001sec(TC_RC 설정)
*AT91C_TC0_RC = 22;
// 2. 끝 : 타이머 인터럽트 비활성화 ---------------
// 타이머 카운터 0 인터럽트 활성화(AIC_IECR, AT91C_ID_TC0)
*AT91C_AIC_IECR = 1 << AT91C_ID_TC0;
// 3. 끝 : 타이머 카운터 0 인터럽트 비활성화 -------
// 타이머 클럭 활성화(TC_CCR, AT91C_TC_CLKEN)
*AT91C_TC0_CCR = AT91C_TC_CLKEN;
// 1. 끝 : 타이머 클럭 비활성화 ------------------
// 타이머 시작(TC_CCR, AT91C_TC_SWTRG)
// *AT91C_TC0_CCR = AT91C_TC_SWTRG;
return;
}
static void Ultra_ISR(void) //소리가 1cm움직이면
{
// 인터럽트 상태 정보 초기화(TC_SR 읽기)
*AT91C_TC0_SR; // 언급만 하면 읽은 효과 => 읽으면 0 이 됨 //p476
++uiCM; //uiCM 값이 초음파로부터 물체가 떨어진 거리(cm)
return;
}
static void U_Trigger_Init()
{
*AT91C_PMC_PCER =1<< AT91C_ID_PIOA; //Peripheral Clock Supply PIOA
*AT91C_PIOA_PER = UTRI_PIN; //PIO Enable Register
*AT91C_PIOA_PPUDR = UTRI_PIN; //Pull-up Disable Register
*AT91C_PIOA_OER = UTRI_PIN; //Output Enable Register
*AT91C_PIOA_CODR = UTRI_PIN; //Clear Output Data Register
}
static void U_Echo_Init()
{
*AT91C_PMC_PCER = 1<<AT91C_ID_PIOA; //Peripheral Clock Supply PIOA
*AT91C_PIOA_PER = ECHO_PIN; //PIO Enable Register - enabling pin means enabling input function
*AT91C_PIOA_PPUDR = ECHO_PIN; //Pull-up Disable Register
}
static void U_Trigger()
{
volatile unsigned int uiCnt;
*AT91C_PIOA_CODR = UTRI_PIN; //Clear Output Data Register
/*** PULSE FOR TRIGGER ***/
for(uiCnt = 0; uiCnt <1000 ; ++uiCnt);
*AT91C_PIOA_SODR = UTRI_PIN; //SET Output Data Register
for(uiCnt = 0; uiCnt <1000 ; ++uiCnt);
*AT91C_PIOA_CODR = UTRI_PIN; //Clear Output Data Register
/////////////////////////////////
}
void Ultra_Init()
{
UTimer_Init();
U_Trigger_Init();
U_Echo_Init();
uiState = INIT_ON;
}
unsigned int Ultra_Run()
{
if(uiState == INIT_OFF)
{
LCD_Inst(LCD_INST_CLR);
LCD_Inst(LCD_INST_HOME);
LCD_Print("Error");
return 0;
}
uiCM = 0; //distance 0
*AT91C_TC0_CCR = AT91C_TC_CLKEN; //Timer enable
U_Trigger();
while( 0 == ((*AT91C_PIOA_PDSR) & (ECHO_PIN)) ); //holding when echo is low
*AT91C_TC0_CCR = AT91C_TC_SWTRG; //Timer init.
while( 0 != ((*AT91C_PIOA_PDSR) & (ECHO_PIN)) ); //holding when echo is not low
*AT91C_TC0_CCR = AT91C_TC_CLKDIS; //Timer disable
return uiCM;
}
/*** main.c ***/
#include <project.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
volatile unsigned int uiCnt;
#define Delay(x) for(uiCnt = 0; uiCnt < x; ++uiCnt)
void Init(void)
{
LCD_Init();
Ultra_Init();
return;
}
int main(void)
{
int iCnt;
char cADist[] ="000cm" ;
unsigned int uiCM;
Init();
LCD_Inst(0x0C);
while(1)
{
uiCM = Ultra_Run();
if(uiCM == 0)
{
LCD_Inst(LCD_INST_CLR);
LCD_Inst(LCD_INST_HOME);
LCD_Print("Error");
continue;
}
cADist[0] = uiCM/100 + '0';
cADist[1] = (uiCM%100)/10 + '0';
cADist[2] = uiCM%10 + '0';
LCD_Inst(LCD_INST_HOME);
LCD_Print(cADist);
for(iCnt=0; iCnt < 5; ++iCnt)
{
Delay(100000);
}
}
return 0;
} |
