DIY USB DJ Controller (7 / 16 steg)

Steg 7: Firmware

Obs: Om detta steg bifogade jag fristående demonstrationen koden för rotationsencoder och MCP3008 SPI kommunikation som referens. Detta är barebones koden för varje typ av ingång. Det är fantastiskt hur det finns ingen tutorials för att använda MCP3008 med Arduino eller Launchpad! Jag får göra en Instructable bara för att förklara detta...

Som nämnts tidigare, har detta projekt två olika mikrokontroller som hanterar olika kontroller i kretsen. Primära mikrokontroller är ansvarig för att läsa indata från 6 analoga kontroller, läsa 5 knapparna, tolkning av rotary encoder och dess integrerad tryckknapp och passerar seriella data från sekundära mikrokontroller till datorn. Sekundära mikrokontroller ansvarar för SPI kommunikation med MCP3008 Analog-till-Digital-omvandlare och tolka indata från tangentbordet kretsen (som består av knappsatsen, växeln däck och inställningsreglaget). Dessa ICs arbetar hand i hand för att ge oss olika kontroller!

Du kommer att behöva ett par saker att programmera microcontrollers.

Material:

• Energia, en Arduino-liknande IDE för TI Launchpad
• Arduino knappsatsen bibliotek
• TI Launchpad
• MSP430G2553 (x 2)

Att få ställa in

Om du inte har använt/installerat standard IDE (TI: s kod kompositör Studio) att programmera din Launchpad innan, måste du få drivrutiner för startfönstret i innan datorn kommer att "se" det. Man får ställa upp inledningsvis med Energia, följa denna guide. Om det är första gången du använder Energia, rekommenderar jag ladda upp ett par av deras super enkel demo program först och försöka lura ut allt. Det är mycket lätt och tar inte mycket tid, jag ska vänta!

När du kommer tillbaka från det, måste vi installera knappsatsen biblioteket. Den är skriven för Arduino men det fungerar med Energia också. Installera biblioteket, hitta mappen Energia (vanligtvis i dokument) och extrahera knappsatsen bibliotek zip till mappen Energia\libraries.

Kontrollera att du har Energia inrättas för att programmera en MSP430G2553 på en Launchpad, och att du har den rätt COM-port väljer du. Följ guiden ovan för att ställa in det och ladda upp en demo program så att du vet att det fungerar!

Energia bör vara redo att programmera nu!

Förstå protokollet

Microcontrollers kommunicera med datorn via ett eget protokoll som jag gjorde. Den använder endast två byte (16-bitars) meddelanden för att berätta computern informationen om alla kontroller. Detta var i ett försök att skära ner på alla möjliga fördröjning och bara att öva min bitvis matematiska färdigheter. Observera att raw-seriell data inte är mänskligt läsbara i det minsta! En förklaring i protokollet ingår i detta avsnitt så du kan förstå hur all kod fungerar bättre. Du behöver inte läsa detta avsnitt men det kan hjälpa dig om du vill ändra detta projekt.

Allmänt Format

Det allmänna formatet för alla meddelanden är följande:

[00000] | [0] | [0000000000]

ID-Num | Typ | Värde

ID-numret berättar vilken kontroll har skickat meddelandet. Typen berättar om det är en digital (0) eller analoga (1) kontroll. Värdet är bara en plats för att kunna sätta vad den behöver för att skicka meddelande.

Analog

Analoga meddelanden är superenkel. De är formaterade enligt följande:

[00000] | [1] | [0000000000]
ID-Num | Typ | 10-bitars ADC värde

Bekant ut? Det beror på att det är exakt samma som ett allmänt meddelande, bara de typ lite kommer alltid vara en 1 för analoga kontroller. ADCs vi råkar använda 10-bitars produktionsvärden, hur bekvämt!

Digitala

Digitala kontroller är formaterade precis som analoga kontroller, utom de typ lite kommer alltid vara 0 för digitala kontroller. Värdet är bara ett booleskt värde, sista biten kommer antingen vara en 1 (för digital hög) eller 0 (för digital låg).

Knappsatsen

Det är där det börjar få en lite mer komplicerad. Knappsatsen behöver kommunicera flera olika värden för att fungera korrekt. På grund av detta formateras dess meddelanden enligt följande:

[00000] | [0] | [0000] | [00] | [0] | [00]

ID-nummer | Typ | Nyckel-ID | On/Off | Läge | Däck | Bryr mig inte

Knappsatsen kommer alltid att vara en digital kontroll (typ = 0). ID-nummer för 0 är reserverad för knappsatsen input så de första 6 bitarna blir alltid [000000] för knappsatsen meddelanden. De nästa fyra bitarna är nyckel-ID-numret. Eftersom vi har en 12-knappen knappsats, använder vi ID-nummer 0 till 11. Återstående numren kan dock användas för andra saker eftersom hårdvaran kommer aldrig att få dem som insatsvaror. Jag beslutade att använda nyckel-ID nummer 15 att ange däck ändra kommandon (skickas när växeln däck är vänt). Detta tillåter oss att ställa in aktiva däck och PFL med omkopplaren däck. Den nästa bit berättar bara om knappen intryckt (på) eller släppt (off). De nästa två bitarna representerar det läge som var utvald. Det varierar från 0 till 2 (alltså vi behöver två bitar att representera läget). Den nästa bit representerar den valda däcket, däck 0 eller däck 1. De sista två bitarna vi inte bryr oss om och de kommer inte tolkas.

Rotary Encoder

Rotary Encoder är inte så komplicerat, men notera att det också har ett reserverat ID-nummer 1 för digitala kontroller. Rotationsencoder meddelanden formateras enligt följande:

[00001] | [0] | [00] | [0] | [0000000]

ID-nummer | Typ | Värdet | Super hastighet | Bryr mig inte

ID-numret för Rotary Encoder är alltid 1 och typ alltid kommer att vara 0. Värdet har tre olika betydelser, 0 innebär Medsols rotation, 1 betyder moturs rotation, och 2 innebär ett dubbelklick, 3 används inte. De sista 7 bitarna vi inte bryr oss om och de kommer inte tolkas.

Det är allt det finns det! Protokollet är egentligen inte så svårt att förstå. Och det är ett bra sätt att öva bitvis matematiska färdigheter och tänja gränser på hur liten kan du få datapaket. Jag beslutade att använda 5 bitar för ID-nummer så att protokollet kan stödja upp till 32 digitala ingångar och 32 analoga ingångar (5 ^ 2 = 32).