AVR Uhr

So, hier ist mein erstes µC Projekt. Es handelt sich dabei um eine Uhr. Die Hardware basiert auf dem AT90S2313, einem 20poligen IC mit 15 I/O Pins. Die Software wurde mit Bascom-AVR geschrieben, einem Basic Dialekt für Atmel AVR Controller.

Feature:
Interner Zeitbasis
Multiplexausgabe auf Siebensegmentanzeige
Uhr ist über zwei Taster einstellbar
Software

Das Programm ist ausführlich kommentiert und sollte somit gut verständlich sein.
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' Uhr V2.3.3
' 22.06.2004
' Wolfgang Schwarz
' http://www.black-strom.de.vu/
'
'
' Feature:
' - mit Interner Zeitbasis (Timer1)
' - Multiplexausgabe auf Siebensegmentanzeige (Timer0)
' - Uhr ist über zwei Taster einstellbar.
'
' To Do:
' -
'
' Feature for the future:
' - anderer µC  evnt. ATMega8, da der 902312 für den rest nicht reichen wird
' - Uhr stellen über RC5, braucht Timer0
' - Wecker
' - DCF77 empfang
' - Datum zusätzliche über Alphanumerische anzeigen
'
'
' History:
' - V2.3.3 wird ein taster zum uhr stellen länger betätigt> schnellvorlauf
' - V2.3.2 beim uhr stellen die sekunden auf null setzen
' - V2.3.1 Uhren Code aus dem Inetrupt Label ind die Hauptschleife verschoben.
' - V2.3   Uhren Code umgeschrieben; jede Ziffer wir jetzt einzelnt gezählt,
'          Function Bcdzahl und Label Multiplex wir überflüssig.
'          Die Uhr ist jetzt einstellbar.
' - V2.2   Bugy  <ö#+Q@
' - V2.1   Uhr geeicht auf 4MHz > Load_timer1 = 62755
' - V2.0   erster Hardware test
' - V1.0   nur am PC getestet
'
' HW Stack: 40 ; SW Stack 20 ; Framesize: 16
'
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' µC Deklarationen
$regfile = "2313def.dat"                'AT90S2313-Deklarationen
$crystal = 4000000


' Variablen
Dim Temp_ziffer As Byte                 'welche ziffer soll bearbeitet werden
Dim Bcd_aus As Byte                     'enthält den Wert der dez zahl die ausgegeben werden soll

Dim Ausgang As Byte                     'Segmentfolge die Ausgegeben wird aus Segmentcode - Tabelle
Dim Sek_blink As Bit                    'Blinkt im Sekunden Takt

Dim Zl_sekunde As Byte                  'Zeit Variablen
Dim Zl_minute As Byte                   'enthalten die Uhrzeit
Dim Zl_stunde As Byte                   'Zl-... => Low Wert der Zeit
Dim Zh_sekunde As Byte                  'Zh-... => High Wert der Zeit
Dim Zh_minute As Byte
Dim Zh_stunde As Byte


' Ein-/Ausgänge
Config Portb = Output                    'Port B als Ausgang
Ddrd = &B0111100                         '1 Ausgang, 0 Eingang
Portd = &B1000011                        '1 = PullUp aktiviert Eingang (Taster gegen Masse)

'Ausgänge:
Segment_a Alias Portb.0
Segment_b Alias Portb.1
Segment_c Alias Portb.2
Segment_d Alias Portb.3
Segment_e Alias Portb.4
Segment_f Alias Portb.5
Segment_g Alias Portb.6
Dezimalpunkt Alias Portb.7
Ziffer_1 Alias Portd.2
Ziffer_2 Alias Portd.3
Ziffer_3 Alias Portd.4
Ziffer_4 Alias Portd.5

'Eingänge:
T_min_stellen Alias Pind.0
T_h_stellen Alias Pind.1


' Sonstiges
Const Load_timer1 = 62755                 'Konstande auf die der Timer1 geladen wird
'4MHz = 62755 | 62760 etwas zu langsam <> 62750 etwas zu schnell



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' Timer0 für Multiplexausgabe
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On Timer0 7segment                      'Interrupt-Routine für Timer0-Overflow
Config Timer0 = Timer , Prescale = 64   'Takt: Quarz/Prescale  (möglich: 1, 8, 64, 256, 1024)
Enable Timer0                           'Timer0-Overflow-Interrupt einschalten


'+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
' Timer 1 als Zeitbasis
'+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

On Timer1 Sekunde_plus                   'Interrupt-Routine für Timer1-Overflow
Config Timer1 = Timer , Prescale = 64    'Takt: Quarz/Prescale  (möglich: 1, 8, 64, 256, 1024)
Enable Timer1                            'Timer0-Overflow-Interrupt einschalten
Enable Interrupts                        'Interrupts global zulassen
Load Timer1 , Load_timer1                'Lädt den Timer auf einen wert vor


'+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
' Hauptprogramm
'+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++


Do                                                'Start Hauptschleife


' ### Uhren Code ###
' Es wird für jede Ziffer einzelnd gezählt, das ermöglicht eine einfacher ausgabe
' auf den 7segmentanzeigen. Der Zählvorgang funktioniert ím prinzip wie z.B.
' bei einem normalen Logik Zähler-IC

If Zl_sekunde = 10 Then            'Wenn der Sekunden Low Wert = 10
Zl_sekunde = 0                     'wird er auf 0 gesetzt
Incr Zh_sekunde                    'und der High Wert um eins erhöht
   If Zh_sekunde = 6 Then          'Ist der High Wert 6 (entspricht 60 Sekunden)
   Zh_sekunde = 0                  'wird er auf 0 gesetzt
   Incr Zl_minute                  'und der Minuten Low Wert um eins erhöht
   End If
End If


If Zl_minute = 10 Then
   Zl_minute = 0
   Incr Zh_minute
End If
If Zh_minute = 6 Then
   Zh_minute = 0
   Incr Zl_stunde
End If


If Zl_stunde = 10 Then
   Zl_stunde = 0
   Incr Zh_stunde
End If
If Zh_stunde = 2 And Zl_stunde = 4 Then
   Zl_stunde = 0
   Zh_stunde = 0
End If



' ### Uhr stellen ###
' Wird der Taster "T_min_stellen" betätigt werden die Minuten um eins erhöht.
' Wird der Taster "T_h_stellen" betätigt werden die Stunden um eins erhöht.
' Werden beide gleichzeitig betätigt werden Stunden und Minuten auf Null gesetzt.
' Wird einer der Taster länger betätigt (> 150ms) gibt es einen schnellvorlauf

If T_min_stellen = 0 Then                   'Wird "T_min_stellen" betätigt
   Waitms 150                               'Entprellen
   If T_min_stellen = 0 Then                'Ist der Taster immer noch betätigt
   Incr Zl_minute                           'wird Minute um eins erhöht
   Zl_sekunde = 0                           'Sekunden auf Null setzen
   Zh_sekunde = 0
   End If
End If


If T_h_stellen = 0 Then
    Waitms 150
    If T_h_stellen = 0 Then
    Incr Zl_stunde
    Zl_sekunde = 0
    Zh_sekunde = 0
    End If
End If


If T_min_stellen = 0 And T_h_stellen = 0 Then     'Wenn "T_Min_stellen" und "T_H_stellen" gleichzeitig betätigt
    Zl_minute = 0                                 'dann werden Minuten und Stunden auf 0 gestzt
    Zh_minute = 0
    Zl_stunde = 0
    Zh_stunde = 0
End If



Loop                                              'Ende Hauptschleife

End                                               'Programm Ende


'+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
' Interrupt-Routine für Ziffer ausgabe im 7 Segmentcode
'+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
' Bei jedem Aufruf wir nur eine Ziffer ausgegeben, d.h nur eine Anzeige wird
' angesteuert. Die anderen bleiben dunkel. Bei jedem Aufruf wird eine Anzeige
' weitergeschaltet.
'
' Anzeigen anordnung
'
' 1111  2222   3333  4444
' 1  1  2  2   3  3  4  4
' 1111  2222   3333  4444
' 1  1  2  2   3  3  4  4
' 1111o 2222o  3333o 4444o
'
'                        ^-- Dezimalpunkt
'                      ^---- 4. Ziffer | Minute Low Wert  | Variable Zl_minute
'                ^---------- 3. Ziffer | Minute High Wert | Variable Zh_minute
'         ^----------------- 2. Ziffer | Stunde Low Wert  | Variable Zl_stunde
'   ^----------------------- 1. Ziffer | Stunde High Wert | Variable Zh_stunde


7segment:

If Temp_ziffer = 4 Then Temp_ziffer = 0           'bestimmt die auszugebende Ziffer (1 bis 4)
Incr Temp_ziffer                                  'bei jedem aufruf des Lable wir eine andere Ziffer ausgegeben


Portb = &B11111111                                'Alle Ziffern aus, ansonsten gibt es "Geister" Anzeigen


Select Case Temp_ziffer                           'welche Ziffer soll angesteuert werden
   Case 1 : Ziffer_1 = 1                          '1. Ziffer
            Ziffer_2 = 0
            Ziffer_3 = 0
            Ziffer_4 = 0
            Bcd_aus = Zh_stunde
   Case 2 : Ziffer_1 = 0                          '2. Ziffer
            Ziffer_2 = 1
            Ziffer_3 = 0
            Ziffer_4 = 0
            Dezimalpunkt = Sek_blink              'Dezimalpunkt
            Bcd_aus = Zl_stunde
   Case 3 : Ziffer_1 = 0                          '3. Ziffer
            Ziffer_2 = 0
            Ziffer_3 = 1
            Ziffer_4 = 0
            Bcd_aus = Zh_minute
   Case 4 : Ziffer_1 = 0                          '4. Ziffer
            Ziffer_2 = 0
            Ziffer_3 = 0
            Ziffer_4 = 1
            Bcd_aus = Zl_minute
End Select


'Ermittelt aus der Segmentfolge-Tabelle den 7 Segmentcode für die auszugebende Zahl
Select Case Bcd_aus
    Case 1 : Ausgang = Lookup(1 , Segmentfolge)
    Case 2 : Ausgang = Lookup(2 , Segmentfolge)
    Case 3 : Ausgang = Lookup(3 , Segmentfolge)
    Case 4 : Ausgang = Lookup(4 , Segmentfolge)
    Case 5 : Ausgang = Lookup(5 , Segmentfolge)
    Case 6 : Ausgang = Lookup(6 , Segmentfolge)
    Case 7 : Ausgang = Lookup(7 , Segmentfolge)
    Case 8 : Ausgang = Lookup(8 , Segmentfolge)
    Case 9 : Ausgang = Lookup(9 , Segmentfolge)
    Case 0 And Temp_ziffer = 1 : Ausgang = Lookup(10 , Segmentfolge)   'Nullstellenunterdrückung  bei der ersten Ziffer
    Case 0 And Temp_ziffer > 1 : Ausgang = Lookup(0 , Segmentfolge)    'wenn nicht erste Ziffer Null anzeigen
End Select


'Ausgabe des 7 Segmentcodes (Invertierend [Not] bei Anz. mit gem. Anode)
Segment_a = Not Ausgang.0                         'Segment A
Segment_b = Not Ausgang.1                         'Segment B
Segment_c = Not Ausgang.2                         'Segment C
Segment_d = Not Ausgang.3                         'Segment D
Segment_e = Not Ausgang.4                         'Segment E
Segment_f = Not Ausgang.5                         'Segment F
Segment_g = Not Ausgang.6                         'Segment G


Return


'+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
' Interrupt-Routine für Timer1 / Zeitbasis
'+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Sekunde_plus:


Load Timer1 , Load_timer1            'Lädt den Timer auf einen wert vor

Incr Zl_sekunde                      'Erhöht den Low Wert der Sekunde um eins

Toggle Sek_blink                     'Ändert sich jede Sek., 1sec an 1sec aus


Return



'+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
' 7 Segmentcode - Tabelle
'+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
'
' --A--
' |   |
' F   B
' |   |
' --G--
' |   |
' E   C
' |   |
' --D--


Segmentfolge:                'GFEDCBA / "1" Segment AN
Data &B0111111               '0
Data &B0000110               '1
Data &B1011011               '2
Data &B1001111               '3
Data &B1100110               '4
Data &B1101101               '5
Data &B1111101               '6
Data &B0000111               '7
Data &B1111111               '8
Data &B1101111               '9
Data &B0000000               'leeres Feld (zur Nullstellenunterdrückung)
Hardware

Die Hardware ist recht simpel gehalten. Die Kathoden der 7segmentanzeigen sind alle parallel geschaltet, über die ISP-Schnittstelle wird er µC programmiert, der Rest sollte soweit klar sein.