Exercices I2C

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Programme N°3a (bis)

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'Après avoir réalisé l'exercice n°3a, nous nous rendons compte très vite que

'lorsque l'on arrive au seuil de déclenchement, et que le mouvement est très

'lent, les allumage de leds ne sont plus très "franc" et que des clignotement

'apparaissent. Or, c'est précisement ce que l'hytérésis devait empécher!!



'La première chose qui nous vient à l'esprit à ce moment, c'est d'ajouter un

'DEBUG dans le programme stamp2 pour vérifier la lecture, et nous constatons

'que cette lecture est loin d'être stable.



'Donc, le raisonnement qui consistait à tenir compte du sens de variation est

'innaplicable dans ce cas-çi. Il nous faut donc choisir une autre voie, et au

'lieu de raisonner sur le sens de variation, il est préférable de raisonner sur

'les différents états d'éclairement.



'D'ailleurs, de manière générale, il est toujours préférable de baser le

'raisonnement d'un algorithme sur des états stables, plutôt que sur des

'variations qui, par définition, sont instables.



'Tout ceci étant dit, nous allons maintenant analyser cette nouvelle manière de 'raisonner.



'Pour rappel, nous avons les différents seuils suivants :

'    0 : Clarté

'    A : Extinction lampe 1

'    B : Allumage lampe 1

'    C : Extinction lampe 2

'    D : Allumage lampe 2

'  255 : Obscurité

'Et de plus, nous avons, pour le système, les différents états :

'   S0 : Pas de lampe allumée

'   S1 : Une lampe allumée

'   S2 : Deux lampes allumées



'Voici ce que ca donne sous forme de graphique :

'S2  -  -  -  -  -  -  -  -  -  /--<---------<----->----

'                                      

'                               v     ^                  

'                                      

'S1   -  -  - /--<------<---->--------/                  

'                    

'             v     ^                                    

'                    

'S0 ------------->--/

'   0         A     B           C     D                 255



'Et sous forme de texte :

'Etat S0    : de 0 à B      - Etat S0

'             Supérieur à B - Etat S1



'Etat S1    : Inférieur à A - Etat S0

'             de A à D      - Etat S1

'             Supérieur à D - Etat S2



'Etat S2    : Inférieur à C - Etat S1

              de C à 255    - Etat S2



'En pratique, nous définirons les valeurs B ,D et l'hystérésis. Les valeurs

'A et C seront en fait déduite des valeurs B et D en y retranchant la valeur

'de l'hystérésis. Pour être clair, les variables s'appelerons : "Seuil1" (B),

'"Seuil2" (D) et "Hys" pour l'hystérésis.

'Nous définirons aussi la variable Etat qui définira l'état des lampes

'   Etat = 0 : Les deux lampes éteintes

'   Etat = 1 : Une lampe allumée

'   Etat = 2 : Les deux lampes allumées



'Voici maintenant notre petite liste de tâches :



'Début de boucle "infinie"

'   Lecture du Pot

'   Si Etat = 0

'      Alors Si Pot <= B

'               Alors Etat = 0

'               Sinon Etat = 1

'   Si Etat = 1

'      Alors Si Pot <= A

'               Alors Etat = 0

'      Sinon Si Pot compris entre A et D

'               Alors Etat = 1

'               Sinon Etat = 2

'   Si Etat = 2

'      Alors Si Pot <= C

'               Alors Etat = 1

'               Sinon Etat = 2

'   Allumer les lampes en fonction de Etat

'Fin de la boucle "infinie"





'Liste des routines I2C

'----------------------

'I2CSTART  : Mise du bus I2C dans la condition "START"

'I2CSTOP   : Mise du bus I2C dans la condition "STOP"

'I2CTX     : Emission d'un octet sur le bus I2C

'I2CRX     : Réception d'un octet sur le bus I2C

'ACKTX     : Emission d'un "ACK" sur le bus I2C

'ACKRX     : Réception d'un "ACK" sur le bus I2C





'Liste des routines utilisées dans le programme

'----------------------------------------------

'WRITEBYTE : Ecriture d'un octet sur le bus

'READBYTE  : Lecture d'un octet sur le bus

'LAMP0     : Extinction des deux lampes

'LAMP1     : Allumage d'une lampe

'LAMP2     : Allumage des deux lampes









'*******************************************************************************

' DEBUT DU PROGRAMME

' ******************





BEGIN          'Début du programme



' Définition des variables utilisées

' **********************************

DECLARE i2cadr    AS byte        'Adresse du circuit I2C

DECLARE i2cio     AS byte        'Valeur lue ou écrite dans le composant I2C

DECLARE i2cdata   AS byte        'Octet de valeur lue ou écrite sur le bus I2C

DECLARE i2cack    AS bit         'Bit "ACK" du bus I2C

DECLARE i2csda    AS nibble      'Pin du circuit qui sert de "I2C DATA"

DECLARE i2cscl    AS nibble      'Pin du circuit qui sert de "I2C CLOCK"

DECLARE i2cad1WR  AS byte        'Adresse d'écriture du premier PCF8574

DECLARE i2cad2WR  AS byte        'Adresse d'écriture du deuxième PCF8574

DECLARE i2cad3RD  AS byte        'Adresse de lecture du PCF8591

DECLARE Seuil1    AS byte        'Premier seuil (voir ci-dessus)

DECLARE Seuil2    AS byte        'Deuxième seuil (voir ci-dessus)

DECLARE Hys       AS nibble      'Hystérésis (voir ci-dessus)

DECLARE Pot       AS byte        'Lecture de l'entrée

DECLARE Etat      AS nibble      'Etat des lampes (0, 1 ou 2)

DECLARE I         AS byte        'Variable de travail

DECLARE J         AS byte        'Variable de travail

DECLARE K         AS byte        'Variable de travail

DECLARE L         AS byte        'Variable de travail



' Définition des constantes

' *************************

LET i2csda   =  12

LET i2cscl   =  13

LET i2cad1WR = 112

LET i2cad2WR = 114

LET i2cad3RD = 145

LET Seuil1 = 120

LET Seuil2 = 150

LET Hys = 10







































' Programme Principal

' *******************



DO WHILE k=k                  'Début de la boucle "infinie"

   LET i2cadr = i2cad3RD      'Adresse du circuit PCF8591

   GOSUB READBYTE             'Lecture du premier convertisseur

   LET Pot = i2cio            'Mise en mémoire de la valeur du POT

   IF Etat = 0                'Si pas de lampes allumées (S0)

      IF Pot <= Seuil1        'Si pot <= seuil1 (B)

         LET Etat = 0         'Etat d'extinction des lampes (S0)

      ELSE                    'Si pot > seuil1 (B)

         LET Etat = 1         'Etat d'allumage d'une lampe (S1)

      ENDIF                   '

   ELSE                       '

      IF Etat = 1             'Si une lampe allumée (S1)

         IF Pot <= Seuil1-Hys 'Si pot <= seuil1-Hys (A)

            LET Etat = 0      'Etat d'extinction des lampes (S0)

         ELSE                 'Si pot > seuil1-Hys (A)

            IF Pot <= Seuil2  'Si pot <= seuil2 (D)

               LET Etat = 1   'Etat d'allumage d'une lampe (S1)

            ELSE              'Si pot > seuil2 (D)

               LET Etat = 2   'Etat d'allumage des deux lampes (S2)

            ENDIF             '

         ENDIF                '

      ELSE                    'Si les deux lampes allumées (S2)

         IF Pot <= Seuil2-Hys 'Si pot <= seuil2-Hys (C)

            LET Etat = 1      'Etat d'allumage d'une lampe (S1)

         ELSE                 'Si pot > seuil2-Hys (C)

            LET Etat = 2      'Etat d'allumage des deux lampes

         ENDIF                '

      ENDIF                   '

   ENDIF                      '

   IF Etat = 0                'Si Etat = 0

      GOSUB Lamp0             'Extinction des lampes

   ELSE                       'Si Etat > 0

      IF Etat = 1             'Si Etat = 1

         GOSUB LAMP1          'Allumage d'une lampe

      ELSE                    'Si Etat = 2

         GOSUB LAMP2          'Allumage des deux lampes

      ENDIF                   '

   ENDIF                      '

   LET Etatp = Etat           'Mise à jour de l'état précedent

ENDDO             'Fin de la boucle infinie



END

























'Routine d'extinction des deux lampes (groupe de leds)

SUB LAMP0

     LET i2cio = 0            'Valeur pour éteindre les leds

     LET i2cadr = i2cad1WR    'Adresse du premier PCF8574

     GOSUB WRITEBYTE          'Envoi vers le bus I2C

     LET i2cio = 0            'Valeur pour éteindre les leds

     LET i2cadr = i2cad2WR    'Adresse du deuxième PCF8574

     GOSUB WRITEBYTE          'Envoi vers le bus I2C

ENDSUB



'Routine d'allumage d'une lampe (groupe de leds)

SUB LAMP1

     LET i2cio = 255          'Valeur pour allumer les leds

     LET i2cadr = i2cad1WR    'Adresse du premier PCF8574

     GOSUB WRITEBYTE          'Envoi vers le bus I2C

     LET i2cio = 0            'Valeur pour éteindre les leds

     LET i2cadr = i2cad2WR    'Adresse du deuxième PCF8574

     GOSUB WRITEBYTE          'Envoi vers le bus I2C

END SUB



'Routine d'allumage des deux lampes (groupe de leds)

SUB LAMP2

     LET i2cio = 255          'Valeur pour allumer les leds

     LET i2cadr = i2cad1WR    'Adresse du premier PCF8574

     GOSUB WRITEBYTE          'Envoi vers le bus I2C

     LET i2cio = 255          'Valeur pour allumer une led

     LET i2cadr = i2cad2WR    'Adresse du deuxième PCF8574

     GOSUB WRITEBYTE          'Envoi vers le bus I2C

ENDSUB



' Routine d'écriture de i2cio à l'adresse i2cadr sur le bus I2C

SUB WRITEBYTE

   GOSUB i2cstart          'Mise du bus en condition "START"

   LET i2cdata = i2cadr    'Valeur de l'adresse à écrire

   GOSUB i2ctx             'Ecriture de l'adresse I2C

   GOSUB ackrx             'Attente de l'ACK

   LET i2cdata = i2cio     'valeur de la donnée à écrire

   GOSUB i2ctx             'Ecriture de la donnée I2C

   GOSUB ackrx             'Attente de l'ACK

   GOSUB i2cstop           'Mise du bus en condition "STOP"

ENDSUB



' Routine de lecture dans i2cio à l'adresse i2cadr sur le bus I2C

' Attention, cette routine ne lit qu'un seul octet, ce qui dans

' le cas du PCF8591 ne permet de lire que la valeur du premier

' convertisseur analogique-digital. (Ce qui est demandé içi)

SUB READBYTE

   GOSUB i2cstart          'Mise du bus en condition "START"

   LET i2cdata = i2cadr    'Valeur de l'adresse à écrire

   GOSUB i2ctx             'Ecriture de l'adresse I2C

   GOSUB ackrx             'Attente de l'ACK

   GOSUB i2crx             'Lecture de la donnée I2C

   GOSUB acktx             'ACK du "master"

   LET i2cio = i2cdata     'Mise a jour de la valeur lue

   GOSUB i2cstop           'Mise du bus en condition "STOP"

ENDSUB



'Définitions des subroutines I2C

'*******************************



' I2CSTART : Mise du bus I2C dans la condition "START"

SUB I2CSTART

     Mise à 1 de la pin définie par i2csda   'I2C data line

     Mise à 1 de la pin définie par i2cscl   'I2C clock line

     Mise à 0 de la pin définie par i2csda   'I2C data line

     Mise à 0 de la pin définie par i2cscl   'I2C clock line

ENDSUB



' I2CSTOP  : Mise du bus I2C dans la condition "STOP"

SUB I2CSTOP

     Mise à 0 de la pin définie par i2csda   'I2C data line

     Mise à 1 de la pin définie par i2cscl   'I2C clock line

     Mise à 1 de la pin définie par i2csda   'I2C data line

ENDSUB



' I2CTX    : Emission d'un octet sur le bus I2C

SUB I2CTX

     LET i = 0

     DO WHILE i < 8

          LET j = (i)ème bit de i2cdata

          Mise à la valeur j de la pin définie par i2csda

          Mise à 1 de la pin définie par i2cscl

          PAUSE 1ms

          Mise à 0 de la pin définie par i2cscl

          Mise à 0 de la pin définie par i2csda

     ENDDO

ENDSUB



' I2CRX    : Réception d'un octet sur le bus I2C

SUB I2CRX

     LET i = 0

     DO WHILE i < 8

          Mise à 1 de la pin définie par i2cscl

          LET j = valeur lue sur la pin définie par i2csda

          LET (i)ème bit de i2cdata = j

          PAUSE 1ms

          Mise à 0 de la pin définie par i2cscl

     ENDDO

ENDSUB



' ACKTX    : Emission d'un "ACK" sur le bus I2C

SUB ACKTX

     Mise à 1 de la pin définie par i2cscl

     Mise "haute-impédance" de la pin définie par i2csda

     PAUSE 1ms

     Mise à 0 de la pin définie par i2csda

     PAUSE 1ms

     Mise à 0 de la pin définie par i2cscl

ENDSUB



' ACKRX    : Réception d'un "ACK" sur le bus I2C

SUB ACKRX

     Mise à 1 de la pin définie par i2cscl

     Mise "haute-impédance" de la pin définie par i2csda

     PAUSE 1ms

     Attente d'un 0 sur la pin définie par i2csda

     PAUSE 1ms

     Mise à 0 de la pin définie par i2cscl

ENDSUB

'******************************************************************************

'Programme pour le STAMP



'********************************************************************

'* Exercice 5-3a2 : Réaliser un allumage crépusculaire (variante).  *

'*                  Le pot simule une ldr et la variation lumineuse *

'********************************************************************

'

'Utilisation de la carte Micro-Info et le K8000

'La ligne SDA est connectée en P12

'La ligne SCL est connectée en P13

'Notez que la carte MI est allimentée par le K8000



'Description du K8000

'Circuit                Type              Adresse du circuit

'_________________________________________Fixe_A3_A2_A1_A0__Décimal_

'IC17 : PCF8574A n°0    IO-chip no: 0     0111 0  0  0  X = 112+X

'IC18 : PCF8574A n°1    IO-chip no: 1     0111 0  0  1  X = 114+X

'IC20 : PCF8591         ADDA chip         1001 0  0  0  X = 144+X





'Pour faciliter l'écriture de notre programme, nous utiliserons

'les routines "ECR17" et "ECR18", qui en fait seront la routine

'"WRITEBYTE" de la structurée, mais avec les paramètres d'adresse

'respectivement de IC17 et IC18 du K8000. En plus, la routine

'"READBYTE" sera ici remplacée par une routine "LEC20" qui

's'occupera d'écrire l'octet dans le PCF8591

'De plus, les routines Lamp0, Lamp1 et Lamp2 sont ajutées.

'Elles allumes respectivement 0, 1 ou 2 "lampes"





'Liste des routines I2C

'----------------------

'I2CSTART : Mise du bus I2C dans la condition "START"

'I2CSTOP  : Mise du bus I2C dans la condition "STOP"

'I2CTX    : Emission d'un octet sur le bus I2C

'I2CRX    : Reception d'un octet sur le bus I2C

'ACKTX    : Emission d'un "ACK" sur le bus I2C

'ACKRX    : Reception d'un "ACK" sur le bus I2C



'Définition des entrées-sorties

OUTPUT 0

OUTPUT 1

OUTPUT 2

OUTPUT 3

OUTPUT 4

OUTPUT 5

OUTPUT 6

OUTPUT 7

OUTPUT 8

OUTPUT 9

INPUT 10

OUTPUT 11

INPUT 12

INPUT 13

INPUT 14

INPUT 15



'Initialisation du système

INS = 0

OUTS = 0



'Définition des variables de travail

I  VAR   BYTE

J  VAR   BYTE

K  VAR   BYTE

L  VAR   BYTE



'Definition des variables I2C

i2caddr    var  byte         'Mot de l'adresse du composant I2C

i2cdata    var  byte         'Octet de valeur lue ou ecrite sur le bus I2C

i2cack     var  bit          'Bit "ACK" du bus I2C

i2csda     con  12           'Pin I2C data du Stamp2

i2cscl     con  13           'Pin I2C clock du Stamp2

i2cad1WR   con  %01110000    'Adresse d'ecriture du 1er PCF8574A

i2cad2WR   con  %01110010    'Adresse d'ecriture du 2eme PCF8574A

i2cad3RD   con  %10010001    'Adresse de lecture du PCF8591

i2cio      var  byte         'Valeur lue ou ecrite dans le composant i2c



'Définition des autres variables

pot        var  Byte         'Valeur de la "ldr"

etat       var  Nib          'Etat des lampes



'Definition des constantes

seuil1     con  100          'Premier seuil de lumière

seuil2     con  150          'deuxième seuil de lumière

hys        con   30          'Valeur de l'hystérésis





'Debut du programme principal

'****************************



deb:  GOSUB lec20                   'Lecture du Potentiomètre

   IF etat > 0 Then s1              'Test inverse  si pas de lampe allumée

      IF pot > seuil1 THEN s2       'Si pot > seuil1 (B)

      etat = 0                      'Etat d'extinction des lampes  

      GOTO s3                       'Aller à commande des lampes

s2:      etat = 1                   'Etat d'allumage d'une lampe

      GOTO s3                       'Aller à commande des lampes

s1:   IF etat > 1 THEN s4           'Test inverse si une lampe allumée

      IF pot > seuil1-hys THEN s5   'Si pot > seuil1-hys (A)

      etat = 0                      'Etat d'extinction des lampes  

      GOTO s3                       'Aller à commande des lampes

s5:      IF pot > seuil2 THEN s6    'Si pot > seuil2 (D)

      etat = 1                      'Etat d'allumage d'une lampe

      GOTO s3                       'Aller à commande des lampes

s6:      etat = 2                   'Etat d'allumage des deux lampes

      GOTO s3                       'Aller à commande des lampes

s4:   IF pot > seuil2-hys THEN s7   'Si pot > seuil2-hys (C)

      etat = 1                      'Etat d'allumage d'une lampe

      GOTO s3                       'Aller à commande des lampes

s7:   etat = 2                      'Etat d'allumage des deux lampes

s3:   IF etat > 0 THEN s8:          'Début de la commande des lampes

      GOSUB lamp0                   'Extinction des lampes si etat = 0

      GOTO deb:                     'bouclage

s8:   IF etat > 1 THEN s9:          'Test inverse pour etat = 1

      GOSUB lamp1                   'Allumage d'une lampe

      GOTO deb:                     'bouclage

s9:   GOSUB lamp2                   'Allumage des deux lampes si etat = 2

      GOTO deb:                     'bouclage



STOP





'ECR17 : Ecriture de la valeur contenue dans i2cio dans IC17

'***********************************************************

ecr17:   GOSUB i2cstart       'Mise du bus en condition "START"

      i2cdata=i2cad1WR        'Valeur a envoyer = ecriture 1er PCF8574A

      GOSUB i2ctx             'Envoi de i2cdata sur le bus i2c

      GOSUB ackrx             'Attente de l'ACK

      i2cdata=i2cio           'Valeur a envoyer = i2cio

      GOSUB i2ctx             'Envoi de i2cdata sur le bus i2c

      GOSUB ackrx             'Attente de l'ACK

      GOSUB i2cstop           'Mise du bus en condition "STOP"

RETURN





'ECR18 : Ecriture de la valeur contenue dans i2cio dans IC18

'***********************************************************

ecr18:   GOSUB i2cstart       'Mise du bus en condition "START"

      i2cdata=i2cad2WR        'Valeur a envoyer = ecriture 2eme PCF8574A

      GOSUB i2ctx             'Envoi de i2cdata sur le bus i2c

      GOSUB ackrx             'Attente de l'ACK

      i2cdata=i2cio           'Valeur a envoyer = i2cio

      GOSUB i2ctx             'Envoi de i2cdata sur le bus i2c

      GOSUB ackrx             'Attente de l'ACK

      GOSUB i2cstop           'Mise du bus en condition "STOP"

RETURN





'LEC20 : Lecture du premier convertisseur AD du PCF8591 : IC20

'*************************************************************

LEC20:   GOSUB i2cstart       'Mise du bus en condition "START"

      i2cdata=i2cad3RD        'Valeur a envoyer = lecture PCF8591

      GOSUB i2ctx             'Envoi de i2cdata sur le bus i2c

      GOSUB ackrx             'Attente de l'ACK

      GOSUB i2crx             'lecture de l'octet

      i2cio=i2cdata           'Mise en mémoire de la valeur

      GOSUB i2cstop           'Mise du bus en condition "STOP"

      pot = i2cio             'Mise à jour de la valeur de POT

RETURN



'LAMP0 : Extinction des deux "lampes"

'************************************

lamp0:   i2cio = 255

      GOSUB ecr17

      GOSUB ecr18

RETURN



'LAMP1 : Allumage d'une "lampe"

'******************************

lamp1:   i2cio = 0

      GOSUB ecr17

      i2cio = 255

      GOSUB ecr18

RETURN



'LAMP2 : Allumage des deux "lampes"

'**********************************

lamp2:   i2cio = 0

      GOSUB ecr17

      GOSUB ecr18

RETURN







'**************************************************************************

'Liste des routines I2C

'**********************



'I2CSTART : Mise du bus I2C dans la condition "START"

'****************************************************

i2cstart:  HIGH i2csda   'Mise a 1 de I2C data

           HIGH i2cscl   'Mise a 1 de I2C clock

           LOW  i2csda   'Mise a 0 de I2C data

RETURN



'I2CSTOP : Mise du bus I2C dans la condition "STOP"

'**************************************************

i2cstop:   LOW  i2csda   'Mise a 0 de I2C data line

           HIGH i2cscl   'Mise a 1 de I2C clock line

           HIGH i2csda   'Mise a 1 de I2C data line

RETURN



'I2CTX : Emission d'un octet sur le bus I2C

'******************************************

i2ctx:     SHIFTOUT i2csda,i2cscl,1,[i2cdata]

RETURN



'I2CRX : Reception d'un octet sur le bus I2C

'*******************************************

i2crx:     SHIFTIN i2csda,i2cscl,0,[i2cdata]

RETURN



'ACKTX : Emission d'un "ACK" sur le bus I2C

'******************************************

acktx:     SHIFTOUT i2csda,i2cscl,1,[%0\1]

RETURN



'ACKRX : Reception d'un "ACK" sur le bus I2C

'*******************************************

ackrx:     SHIFTIN i2csda,i2cscl,0,[i2cack\1]

RETURN



'FIN DES ROUTINES I2C

'**************************************************************************