9軸感應器第二彈_重力感應器ADXL345

前言:
日前從網路上購得9軸感應器GY-80, 搭配TI MSP430 Launchpad寫有關重力加速度計ADXL345程式下去實測. 若有不周,歡迎批評指教,缺漏的部份日後會慢慢補上. 轉貼或引用本篇blog內文章段落, 不必交代出處.程式碼的部分是參考網路上arduino的程式改寫成適合MSP430跑的程式,用CCSv6編譯而成,所以相關著作權法律的問題請注意一下!

說明:
高中物理教的靜止狀態下_重力加速度約1g, GY-80板子背後標示X-Y-Z軸方向就是ADXL345的X-Y-Z軸的方向. 加速計能測各種使板子產生加速度的力,含靜止時只受重力. 等下介紹靜止狀態下, 3軸各別只有單一軸受到重力量到的值, 板子測法跟上一篇介紹的一樣.

本板使用i2c通訊:
Vcc(3.3V接launchpad的pin1),
GND(接launchpad的pinpin20 GND),
SCL(接launchpad的P1.6),
SDA(接launchpad的P1.7).

讀值採16bit的2的補數, 程式中直接將X軸,Y軸,Z軸讀值16bit每個bit都秀在HW uart(9600bps)那邊,1分鐘讀一次, 16bit的數值(單位:LSB)依2的補數還原成10進位的數字(不會算的可以用小算盤來算)後還要乘上4mg/LSB(單位:毫g,10的負三次方g),實際測試數據如下:

只有z軸受力(單位:g,所以正常值應該接近1):
1111111111101011         1111111111110010                 00000000 11011000
x                                       y(-14*4/1000=-0.056g)            z(216*4/1000=0.864g)
----------------------------------------------------------------------------------------
只有y軸受力(單位:g,所以正常值應該接近1):
0000000000000010         0000000011110100                 1111111111011000
x                                       y(244*4/1000=0.976g)            z(-40*4/1000=-0.16g) 
----------------------------------------------------------------------------------------
只有x軸受力(單位:g,所以正常值應該接近1):
0000000100000000         1111111111101000                 1111111111100111
x(256*4/1000=1.024g)    y(-24*4/1000=-0.096g)           z

所有程式碼下載連結:
https://drive.google.com/file/d/0B6EVEd5P2B9ceHdYSGZYMkF4dkU/view?usp=sharing

Acer Iconia Tab B1-A71重力感應器校正

前言:
最近聽到有人在study 9軸感應器(陀螺儀+加速計+磁力計),也想弄一個來玩玩看!目前先研究手邊剛好有的東西(Acer Iconia Tab B1-A71), 寫程式下去查的結果,這台只有G-sensor(重力感應器或稱加速計). 若有不周,歡迎批評指教,缺漏的部份日後會慢慢補上. 轉貼或引用本篇blog內文章段落, 不必交代出處.不過程式碼的部分是拿網路上某人寫的Android sample code而寫成的,所以相關著作權法律的問題請注意一下!

過程:
在網上有看到一篇Acer在澳洲官網的技術支援網頁刊登如何校正Iconia Tab B1-A71的重力感應器, 試了一下ok, 步驟如下:
1.設定->關於平板電腦,

2.點一下"裝置資訊",

3.在"重力感應器驅動程式版本"上連續點10下(就是一直點到畫面變到下一張圖為止),

 

4.按下"重力校準"依照指示開始校正,



 



說明:
高中物理教的重力加速度約9.8m/s^2(平方表示為^2,就是米/秒的平方),面板就是X-Y軸構成的平面, Z軸是X軸跟Y軸的向量外積(X close Y)後的方向. 加速計能測各種使平板產生加速度的力,含靜止時只受重力.底下示範靜止受重力, 3軸量到的值,下圖表示左手提著平板,在Y軸方向受到一個重力,在X軸跟Z軸沒受到任何重力, 所以得到Y值就是9.8 m/s^2, 其他兩軸約為0 m/s^2.

 

同理可證,照下圖這種拿法,在X軸受到一個重力,在Y軸跟Z軸方向沒有受到任何重力,所以X值就是9.8 m/s^2, Y值跟Z值都是0 m/s^2,

 

將平板平放在桌面則會讓平板的Z軸受到重力,在X軸跟Y軸方向不會受到任何重力,所以Z值就是9.8 m/s^2, X值跟Y值就是0 m/s^2,

所以如果從平板螢幕的四個角落用手指捏著,讓平板自然垂落,這時X軸跟Y軸自然受到重力在這兩個方向的分量, X跟Y的值都小於9.8 m/s^2, Z軸因為沒受到任何重力,所以Z值為0 m/s^2.

這邊再附上寫程式去測平板上有哪些sensor的實測畫面:

所有程式碼下載連結:
https://drive.google.com/file/d/0B6EVEd5P2B9cekJiWlZEblBqc2M/view?usp=sharing

RFID project第二彈_RTC時鐘(下) Tiny RTC DS1307 with MSP430G2553

前言:
本篇是RFID project第二彈的下集, 主要介紹的是RTC時鐘 DS1307, 若有不周,歡迎批評指教,缺漏的部份日後會慢慢補上. 轉貼或引用本篇blog內文章段落, 不必交代出處.不過程式碼的部分是拿TI官網找到的usci i2c master Library sample code並參考某網站EEPROM sample code的HW uart部分而寫成的,所以相關著作權法律的問題請注意一下!

過程:
其實一開始拿到的是DS1307,還沒coding之前先上網調查一下這塊板子如何使用,結果發現Vcc是接5V,更有網友提問使用此板跟msp430 i2c溝通有問題,參考某網友的改板電路圖後, 決定要將SDA,SCL的pull-up(3.55V)灌電壓的地方跟DS1307 pin8(Vcc:灌5V)斷開來,因為鈕扣電池座擋到太多trace就算對照schematics拿電表量還是出錯,割錯地方,改板圖請參考圖1. 板子改好之後,
開始coding, 一直不成功, 開始懷疑到板子身上,有可能晶振不振(R7沒焊),也有可能ic壞了, 也有可能pull-up電阻不夠大(一般用4.7k,板上才3.3k), 總之很想去買USB示波器來一探究竟!

082214重大突破:
晚上拿昨天試成功的pcf8563 code來改給ds1307用,結果竟然成功了?!但是更詭異的是ds1307的Vcc灌3.55V(out of spec.)也能工作?!只是有的時候會掉秒而已(大概1分鐘掉個2~3秒), 後來發現Vcc接5V也是掉秒!所以更本不用改板子??? 上網查了一下,關於Vbat跟Vcc接多少電壓的原則如下,只要遵守一定能work:
a.SDA,SCL pull-up voltage must be 3.55Volt(msp430 mcu vcc),
b.ds1307 Vcc > 1.25*Vbat, even Vcc out of spec.(4.5V~5.5V),

1.msp430g2553板子上面的J5 P1.6 jumper拿掉, P1.6當SCL,P1.7當SDA, J3調成HW UART,
2.兩塊板子的Vcc,GND,SDA,SCL互相接在一起,
3.程式用CCSv6編譯, rtc先將目前時間日期寫值進去, 再讀出來, 透過uart秀到PC螢幕上,也就是CCSv6內建陽春版的超級終端機, 最後用while-loop 每秒秀一次時間日期(秒:分:時 星期幾 日-月-年),master Library裡面的TI_USCI_I2C_slave_present();拿掉UCTXSTP,因為跟TX_ISR重複!
->083114更新:發現要改start-up delay需加debug msg(uart印0x0D),
090214更新:上電後只需按msp430板子上的reset按鈕就可達到start-up delay幫助ds1307通電後需要一段時間來ready,
改板圖:

接線圖:

成果圖:

所有程式碼下載連結:
https://drive.google.com/file/d/0B6EVEd5P2B9cRkNOX3l1dk5XZDg/edit?usp=sharing

090814更新:
程式新增DS1307這塊板子上的一顆EEPROM(AT24C32 4KB)的read and write功能,注意write完之後要馬上讀資料的話要delay一段時間,才能接著讀值,

所有程式碼下載連結:
https://drive.google.com/file/d/0B6EVEd5P2B9cX2k4c3RJb29PcGc/edit?usp=sharing

RFID project第二彈_RTC時鐘(上) NXP PCF8563 with MSP430G2553

前言:
繼上回gameduino牛刀小試後,這篇blog要介紹的是RTC時鐘 PCF8563, 若有不周,歡迎批評指教,缺漏的部份日後會慢慢補上. 轉貼或引用本篇blog內文章段落, 不必交代出處.不過程式碼的部分是拿TI官網找到的usci i2c master Library sample code並參考某網站EEPROM sample code的HW uart部分而寫成的,所以相關著作權法律的問題請注意一下!

過程:
起先板子買錯買成5V tiny rtc ds1307 for arduino,目前已改過板子改成可以3V用的,但是coding還是沒成功, 軟體方面一直受挫,就會懷疑到硬體上, 板子上還有一顆EEPROM 24C32不用改板,3V的msp430g2553也可用I2C跟它溝通, coding ok就證明msp430g2553在usci i2c介面是ok的, 衝動之下又去買了3V專用的rtc nxp pcf8563, 起先用EEPROM coding的方式不成功, 又改用usci i2c master Library coding方式也不成功, 想要用傳統的8051隨便找兩根GPIO pin來用軟體模擬硬體I2C的SDA,SCL訊號, 更差點衝動去買USBee示波器(邏輯分析儀), 有稍微check一下是否是硬體有問題(pull-up電阻雖只有1k,但是查datasheet Rpu公式後發現1k剛好,晶振也接地,晶振電路也ok,程式看的出來硬體並非完全都有問題). 因出差所以暫時放著兩天後, 看書提到msp430g2553 usci i2c 7-bits slave address的值就是看datasheet上面提到的slave address 7bits + R/W bit=1 byte, 整個 byte 右移1位就是msp430g2553在用的slave address, 先前被datasheet提到write就用0xA2, read就用0xA3給蒙蔽, 其實答案是:0xA2(或0xA3)>>1,果然改了之後就成功了!

1.msp430g2553板子上面的J5 P1.6 jumper拿掉, P1.6當SCL,P1.7當SDA, J3調成HW UART,
2.兩塊板子的Vcc,GND,SDA,SCL互相接在一起,
3.程式用CCSv6編譯, rtc先將目前時間日期寫值進去, 再讀出來, 透過uart秀到PC螢幕上,也就是CCSv6內建陽春版的超級終端機, 最後用while-loop 每秒秀一次時間日期(秒:分:時 星期幾 日-月-年),master Library裡面的TI_USCI_I2C_slave_present();拿掉UCTXSTP,因為跟TX_ISR重複!
->083014更新:加入start-up delay幫助pcf8563通電後需要一段時間來ready,新發現:pcf8563會掉秒!

接線圖:

成果圖:

所有程式碼下載連結:
https://drive.google.com/file/d/0B6EVEd5P2B9cclNvWHFlalNPYUE/edit?usp=sharing

TI Launchpad with Gameduino之牛刀小試

前言:
近日聽到有人提到需要一個rfid讀卡機+PC螢幕(秀一些資訊)+網路功能, 也想來自己做一個, 在此先想到秀螢幕這部分需求的一個solution, 其他功能的solution日後補上, 若有不周,歡迎批評指教,缺漏的部份日後會慢慢補上. 轉貼或引用本篇blog內文章段落, 不必交代出處.不過程式碼的部分是拿TI板子出廠前preload的demo src code並參考外國網站(google搜尋:launchpad gameduino)而做修改的,所以相關著作權法律的問題請注意一下!

過程:
8051想要接大大的電腦螢幕或液晶電視,不想接陽春LCM模組/LED跑馬燈/七段顯示器/7吋平板電腦/7吋觸控螢幕,又不想花大錢買ARM等級的晶片+linux或DVR板子,該怎麼辦?
survey的結果發現比較便宜的3種解法:
1.'gameduino',
2.picaso uVGA-III(功能更多,價錢更貴),
3.google搜尋8051 vga,照網友提供的做法diy(省更多錢但更費功夫),

這邊我採用的是1.'gameduino':
8051我是用TI launchpad(基本款),然後接gameduino,接法如下表:
p.s.下表所列英文字都是印在板子上的英文字)
 launchpad                gameduino
--------------------------------------------
VCC                         3.3V,+5V
GND                         GND(有三處)
P2.0(CS)                   9(CS)
P1.5(CLK)                13(CLK)
P1.6(LED2)_MISO  12(MISO)
P1.7(MOSI)              11(MOSI)

接線圖:

 

 

 

程式修改的部分:
1.原本出廠板子上會插msp430g2553的IC,裡頭已經預先燒錄程式在裡頭,插上PC端的USB孔,
通電後就會red,green兩個led輪流亮,按下P1.3的按鍵後進入"量溫度模式",量出的溫度是攝氏,
改成華氏,

2.preload程式採用SW UART跟gameduino的SPI介面共用一些launchpad系統資源,導致SW UART失效,所以先將此部分code mark掉,改用gameduino來秀溫度在螢幕畫面上.

3.量出的溫度為兩位數,十位數字跟個位數字分別轉成ascii秀在螢幕畫面上!

成果圖:

所有程式碼下載連結:
https://drive.google.com/file/d/0B6EVEd5P2B9cQk1nWmh6R2t3a1E/edit?usp=sharing

8/3/2014 update:
經過修改launchpad preload程式的SMCLK_16MHz,除頻為4後, 再將PC端uart設定由原來的2400bps->9600bps,就可以在成果圖看到正確的結果, 另外一端PC端超級終端機也可以看到正確的溫度顯示!

所有程式碼下載連結:
https://drive.google.com/file/d/0B6EVEd5P2B9cSjBXRmxpQ2FJU00/edit?usp=sharing