USB барометр

Запись от locm размещена 25.02.2015 в 00:18

Показов 26692 Комментарии 8

Метки avr, bascom, purebasic, usb, микроконтроллер

Сейчас мы рассмотрим как сделать USB барометр своими руками. Для этого понадобится, один из перечисленных микроконтроллеров: ATmega8, ATmega88, ATmega168 или ATmega328, а также цифровой датчик атмосферного давления BMP085 или BMP180, который кстати, также может измерять температуру, ведь в нем встроен датчик температуры, необходимый для термокомпенсации показаний атмосферного давления.

Схема устройства.

Нажмите на изображение для увеличения
Название: Схема.GIF
Просмотров: 1897
Размер: 10.1 Кб
ID: 3044

Чтобы упростить монтаж, был использован датчик давления уже распаянный на плате.

Название: BMP180_1.jpg
Просмотров: 5562

Размер: 11.7 Кб

Название: BMP180_2.jpg
Просмотров: 5617

Размер: 9.6 Кб

У датчика четыре вывода и с обратной стороны платы, написано их назначение.
Может показаться что размеры платы большие, но на самом деле, ее размер 2.1x1.8. При использовании SMD компонентов, эта конструкция поместится в корпусе стандартной флешки.
При подключении к компьютеру, устройство автоматически опознается и операционная система устанавливает стандартные драйверы.

Программа для микроконтроллера написана в среде BASCOM-AVR с применением USB библиотеки swusb, которая позволяет организовать работу с USB программными средствами, что позволяет значительно расширить количество разновидностей микроконтроллеров, которые можно применить в этом устройстве.
Код основного исходного файла.

QBasic/QuickBASIC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
$regfile = "m8def.dat"
 
$crystal = 12000000
$hwstack = 128
$swstack = 64
$framesize = 64
 
DECLARE SUB Usb_feature_copydata(txstate() AS Byte)       ' Декларация подпрограммы.
 
$include "USB.bas"                                ' Подключаем исходный файл USB библиотеки.
$include "BMP180.bas"                             ' Подключаем исходный файл BMP180 библиотеки.
 
$lib "i2c_twi.lbx"                                ' Библиотека аппаратного I2C.
' SCL и SDA, аппаратные выводы МК!!!
Config Sda = Portc.4                              ' Конфигурация вывода Sda
Config Scl = Portc.5                              ' Конфигурация вывода Scl
Config Twi = 40000                                ' Скорость работы шины I2c на аппаратном уровне
 
' Переменные программы.
DIM Thermo AS INTEGER
DIM Press AS LONG , I AS Byte                     '
DIM Press_arr(4) AS Byte At Press Overlay
 
CALL Bmp180_config(3)                             ' Конфигурация BMP180. Параметр задает точность измерения.
CALL Bmp180_read_calibration_data()               ' Считывание калибровочных данных из BMP180
 
Enable Interrupts                                 ' Разрешаем прерывания.
 
DO
  CALL Usb_update()                               ' Обработка событий от USB.
LOOP
 
 
SUB Usb_feature_copydata(txstate() AS Byte)       ' Копирование данных в USB-буфер.
 
  CALL Bmp180(thermo , Press)                     ' Считывание данных о температуре и давлении из BMP180.
 
  ' Копирование данных в массив передачи в ПК.
  Txstate(2) = Low(Thermo)                        ' Младший байт температуры.
  Txstate(3) = High(Thermo)                       ' Старший байт температуры.
 
  FOR I = 1 TO 4
    Txstate(3 + I) = Press_arr(i)
  NEXT
 
  ' В текущей версии не используется и должно быть 0.
  Txstate(8) = 0
  Txstate(9) = 0
 
END SUB

Программа устроена довольно просто. Сначала инициализируются модули микроконтроллера и датчика BMP180. Затем разрешаются прерывания (необходимо для нормальной работы USB). После этого, в цикле Do:Loop вызывается подпрограмма Usb_update() что требуется для функционирования USB.
Когда от компьютера приходит запрос по каналу Feature через нулевую конечную точку, будет вызвана подпрограмма sb_feature_copydata(). В ней считывается информация о текущей температуре и атмосферном давлении и эти данные помещаются в массив Txstate. По завершению выполнения подпрограммы, данные из массива будут отправлены компьютеру.

Программа для компьютера написана на PureBasic.

PureBasic
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
EnableExplicit
 
XIncludeFile "HID_Module.pbi"
XIncludeFile "Form.pbf"
 
#USB_PID=$0802
#USB_VID=$2015
 
Enumeration
  #Im_Usb_d
  #Im_Usb_e
  #Im_Sun
  #Im_Sun_Cloudy
  #Im_Cloud
  #Im_Rain
EndEnumeration
 
Structure HID_Data
  ID.a
  Thermo.w
  Pressure.l
  Reserved.a[2]
EndStructure
 
Global gDeviceHandle=0, gNumActiveImage=#Im_Usb_d
Define Event
 
Procedure.d Altitude(PressPasc.d) ; Расчет высоты над уровнем моря.
  ProcedureReturn (1 - Pow(PressPasc / 101325, 0.190294)) * 44330
EndProcedure
 
Procedure ChangeImage(PressHg.u)
  Protected String.s, Image=-1
  
  If PressHg>=770
    Image=#Im_Sun
    String="Ясно"
  ElseIf PressHg>=750
    Image=#Im_Sun_Cloudy
    String="Малооблачно"
  ElseIf PressHg>=740
    Image=#Im_Cloud
    String="Облачно"
  Else
    Image=#Im_Rain
    String="Облачно, возможны осадки"
  EndIf
  
  If gNumActiveImage<>Image And Image<>-1
    gNumActiveImage=Image
    SetGadgetState(#Image_0, ImageID(Image))
    GadgetToolTip(#Image_0, String)
  EndIf
  
EndProcedure;
 
Procedure GetInfo(hHID)
  Protected Info.HID_Data, PressHg.d
  
  If HID::GetFeature(hHID, @Info, SizeOf(HID_Data))=#True
    
    PressHg=Info\Pressure * 0.0075004
    SetGadgetText(#Text_1, StrD(PressHg, 1))
    SetGadgetText(#Text_4, StrD(Info\Pressure / 100, 1))
    SetGadgetText(#Text_7, StrD(Altitude(Info\Pressure), 1))
    SetGadgetText(#Text_10, StrF(Info\Thermo / 10, 1))
    
    ChangeImage(PressHg)
  EndIf
  
EndProcedure
 
Procedure Timer1()
  Static Old_Test
  Protected Test
  
  Test=HID::TestDevice(#USB_PID, #USB_VID)
  If Test<>Old_Test
    Old_Test=Test
    If Test
      gDeviceHandle=HID::OpenDevice(#USB_PID, #USB_VID)
      SetGadgetState(#Image_0, ImageID(#Im_Usb_e))
      GadgetToolTip(#Image_0, "Устройство подключено")
      gNumActiveImage=#Im_Usb_e
    Else
      HID::CloseDevice(gDeviceHandle)
      gDeviceHandle=0
      SetGadgetState(#Image_0, ImageID(#Im_Usb_d))
      GadgetToolTip(#Image_0, "Устройство не подключено")
      gNumActiveImage=#Im_Usb_d
      SetGadgetText(#Text_1, "")
      SetGadgetText(#Text_4, "")
      SetGadgetText(#Text_7, "")
      SetGadgetText(#Text_10, "")
    EndIf
  EndIf
  
  If Test And gDeviceHandle
    GetInfo(gDeviceHandle)
  EndIf
  
EndProcedure
 
; Загрузка картинок из памяти.
CatchImage(#Im_Usb_d, ?Usb_d)
CatchImage(#Im_Usb_e, ?Usb_e)
CatchImage(#Im_Sun, ?Sun)
CatchImage(#Im_Sun_Cloudy, ?Sun_Cloudy)
CatchImage(#Im_Cloud, ?Cloud)
CatchImage(#Im_Rain, ?Rain)
 
HID::HID_Init() ; Инициализация USB HID библиотеки
 
OpenWindow_0()
SetGadgetState(#Image_0, ImageID(#Im_Usb_d))
Timer1()
 
AddWindowTimer(#Window_0, 0, 1000)
BindEvent(#PB_Event_Timer, @Timer1(), #Window_0, 0)
 
Repeat ; Главный цикл программы.
  Event = WaitWindowEvent()
Until Event = #PB_Event_CloseWindow
 
HID::HID_End()
 
End
 
DataSection
  Usb_d:
  IncludeBinary "Files\usb_d.ico"
  Usb_e:
  IncludeBinary "Files\usb_e.ico"
  Sun:
  IncludeBinary "Files\Sun.ico"
  Sun_Cloudy:
  IncludeBinary "Files\Sun_Cloudy.ico"
  Cloud:
  IncludeBinary "Files\Cloud.ico"
  Rain:
  IncludeBinary "Files\Rain.ico"
EndDataSection

Программа устанавливает соединение с USB, периодически считывает данные и отображает их в окне.

Название: ПК.PNG
Просмотров: 5526

Размер: 7.2 Кб

Отображаются данные о давлении в миллиметрах ртутного столба и в гектопаскалях, а так же высота над уровнем моря и температура в градусах по Цельсию. В правом нижнем углу окна, отображается картинка предполагаемой погоды.
К данным о высоте над уровнем моря стоит относится только как к предполагаемым, поскольку они будут верны лишь при условии что давление на уровне моря равно 760 мм. рт. сб.

Исходные файлы и скомпилированные приложение и прошивки (для ATmega8, ATmega88, ATmega168 и ATmega328) находятся в архиве.
При прошивке микроконтроллера нужно задать конфигурацию как на скриншоте (программа AvrProg из AvrStudio 4).

Нажмите на изображение для увеличения
Название: ConfigMK.PNG
Просмотров: 1438
Размер: 7.5 Кб
ID: 3055

Метки avr, bascom, purebasic, usb, микроконтроллер

Размещено в Микроконтроллеры

« Пишем драйвер на PureBasic Главная страница STM32F103C8T6 - Timer DMA GPIO »

Надоела реклама? Зарегистрируйтесь и она исчезнет полностью.

Всего комментариев 8

Комментарии

...стоило бы добавить, что сам датчик имеет I2C интерфейс и его можно подключить через примитивную схему любым USB/UART конвертором, либо использовать специализированную FT201X, не прибегая таким образом к программированию нижнего уровня (написанию прошивки под МК), и обойтись ПО верхнего уровня.

Запись от raxper размещена 25.02.2015 в 07:57 raxper вне форума

	Также могу добавить, что вывод десятых долей мм. рт. ст. тут излишен, не надейтесь на такую точность. Можно спокойно округлять до нескольких единиц, а то и до десятка мм. рт. ст.
	Запись от Rius размещена 26.02.2017 в 16:37

	А на кой писать на бейсике просветите?
	Запись от Avazart размещена 26.02.2017 в 16:56

Не по теме:

Сообщение от Avazart

А на кой писать на бейсике просветите?

Странный вопрос? :D
Следуя логике можно было спросить "зачем говорить на русском, английском, китайском и др. языке?"...

Задача решена довольно простыми средствами. Разве этого не достаточно?

Запись от locm размещена 26.02.2017 в 18:33 locm вне форума

	Ну если ты в России говорить на китайском все же странно, нет? Т.е почему не на Си/ASM ? На нем обычно пишут или я ошибаюсь?
	Запись от Avazart размещена 26.02.2017 в 18:55

Сообщение от Avazart

Т.е почему не на Си/ASM ? На нем обычно пишут или я ошибаюсь?

Языков много и каждый пишет на чем ему удобнее или больше нравится. Например программируя на Си или ASM для AVR нужно хорошо знать имена и назначение всех регистров и их битов. Bascom позволяет разрабатывать программы без этих знаний.

Запись от locm размещена 26.02.2017 в 20:09 locm вне форума

Bascom позволяет разрабатывать программы без этих знаний.

Я это и спрашиваю, просто личное предпочтение или есть какое-то преимущество.

Запись от Avazart размещена 26.02.2017 в 22:28 Avazart вне форума

	Скорее личное предпочтение.
	Запись от locm размещена 26.02.2017 в 23:41

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
[golang] Breadth-First Search alhaos 19.05.2026 BFS (Breadth-First Search) — это базовый алгоритм обхода графа в ширину, который поуровнево исследует все связанные вершины. Он начинает с выбранной точки и проверяет всех соседей, прежде чем. . .	[golang] Алгоритм «Хак Госпера» alhaos 17.05.2026 Алгоритм «Хак Госпера» Хак Госпера (Gosper's Hack) — алгоритм нахождения следующего по величине числа с тем же количеством установленных бит. Придуман Биллом Госпером в 1970-х, опубликован в. . .	Рисование бинарного древа до 6-го колена на js, svg. russiannick 17.05.2026 <svg width="335" height="240" viewBox="0 0 335 240" fill="#e5e1bb"> <style> <!]> </ style> <g id="bush"> </ g> </ svg> function fn(){ let rost;/ / высота древа let xx=165,yy=210,w=256;	FSharp: interface of module DevAlt 16.05.2026 Интерфейс модуля F# позволяет управлять доступностью членов, содержащихся в реализации модуля. По-умолчанию все члены модуля доступны: module Foo let x = 10 let boo () = printfn "boo" . . .
Хитросплетение родственных связей пантеона греческих богов. russiannick 14.05.2026 Однооконник, позволяющий узреть и изучить отдельных героев древней Греции. <!DOCTYPE html> <html lang="ru"> <head> <meta charset="UTF-8"> <meta http-equiv="X-UA-Compatible". . .	[golang] Угол между стрелками часов alhaos 12.05.2026 По заданным значениям часа и минуты необходимо определить значение меньшего угла между стрелками аналогового циферблата часов. import "math" func angleClock(hour int, minutes int) float64 { . . .	Debian 13: Установка Lazarus QT5 ВитГо 09.05.2026 Эта инструкция моя компиляция инструкций volvo https:/ / www. cyberforum. ru/ blogs/ 203668/ 10753. html и его же старой инструкции по установке Lazarus с gtk2. . .	Нейросеть на алгоритме "эстафета хвоста" как перспектива. Hrethgir 06.05.2026 На десерт, когда запущу сервер. Статья тут https:/ / habr. com/ ru/ articles/ 1030914/ . Автор я сам, нейросеть только помогает в вопросах которые мне не известны - не знаю людей которые знали-бы. . .

Сообщение форума

Отменить изменения