Arduino HMI pomoću državnih strojeva: 9 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

U ovom Instructableu pokazat ću vam kako koristiti YAKINDU alate za dijagrame stanja za ostvarivanje jednostavnog i proširivog HMI -a pomoću štitnika LCD tipkovnice 16x2 za Arduino.

Konačno -strojni strojevi (FSM) moćni su uzorak dizajna za razvoj složenih sučelja ljudskih strojeva (HMI). Kako se funkcionalnost HMI -a može povećati, korisno je koristiti dizajnerske uzorke poput državnih strojeva.

Cjeloviti primjer ugrađen je u YAKINDU alate za dijagrame stanja. Dodatno, Eclipse C ++ IDE za Arduino dodatak korišten je za sastavljanje i bljeskanje u IDE -u.

Kratki sadržaj alata YAKINDU Statechart Tools

Pomoću ovog alata moguće je izraditi grafičke strojeve stanja. Omogućuje korisniku generiranje C, C ++ ili Java koda s državnog stroja. Ovim pristupom model se može promijeniti ili proširiti, a korisnik može jednostavno ponovno generirati kôd i ne mora pisati običan izvorni kôd.

Pribor

Dijelovi:

• Arduino (Uno, Mega)
• USB kabl
• Štitnik LCD tipkovnice 16x2

Alati:

• YAKINDU Alati za grafikone stanja
• Eclipse C ++ IDE za Arduino

Korak 1: Hardver

Štit LCD tipkovnice može se jednostavno priključiti na Arduino. Ima 16x2 LCD zaslon i dodatno ima šest tipki:

• Lijevo
• Pravo
• Gore
• Dolje
• Odaberi
• (Poništi)

Očito se njih pet može koristiti. Tipke su spojene na razdjelnik napona i otkrivaju se pomoću Pin A0 ovisno o naponu. Upotrijebio sam softversko uklanjanje da ih ispravno otkrijem.

Korak 2: Definirajte kako bi to trebalo funkcionirati

Aplikacija bi trebala biti sposobna učiniti tri stvari.

1. Rukovanje stanjima Ovdje želim koristiti gumbe za navigaciju između pet stanja: gornje, srednje, donje, lijevo i desno
2. Štoperica Jednostavna štoperica koja se može pokrenuti, zaustaviti i resetirati. Treba ga povećavati svakih 100 milisekundi
3. Brojač Treći dio sadrži jednostavan brojač gore/dolje. Trebao bi moći brojati pozitivne brojeve i trebao bi se resetirati

Aktivni izbornik (ili stanje) bit će prikazan na LCD -u 16x2 u gornjem retku. Aplikacija (država, mjerač vremena ili brojač) bit će prikazana u donjem retku. Za navigaciju treba koristiti lijevi i desni gumb.

Korak 3: Povezivanje državnog stroja

Gumbi će se ukloniti i spojiti na državni stroj. Mogu se koristiti kao u događajima u državnom stroju. Dodatno, definirane su operacije za prikaz trenutnog izbornika. Definirane su najmanje dvije varijable, jedna za mjerač vremena i jedna za brojač.

sučelje:

// gumbi kao ulazni događaji u desnom desnom u događaju lijevom u slučaju gore u događaju dolje u odabiru događaja // prikaz HMI specifičnih vrijednosti operacija displayLCDString (vrijednost: niz, duljina: cijeli broj, položaj: cijeli broj) operacija displayLCDInteger (vrijednost: cijeli broj, položaj: integer) operacija clearLCDRow (position: integer) internal: // varijable za pohranu var cnt: integer var timeCnt: integer = 0

Nakon generiranja C ++ koda, događaji in moraju se otkloniti i spojiti na sučelje. Ovaj isječak koda pokazuje kako to učiniti.

Isprva će se definirati gumbi:

#define NONE 0 #define SELECT 1 #define LEFT 2 #define DOWN 3 #define UP 4 #define DESNO 5

Zatim postoji definirana funkcija za čitanje gumba. Vrijednosti se mogu razlikovati, ovisno o proizvođaču LCD zaslona.

static int readButton () {int rezultat = 0; rezultat = analogRead (0); if (rezultat <50) {return RIGHT; } if (rezultat <150) {return UP; } if (rezultat <300) {return DOLJE; } if (rezultat <550) {return LIJEVO; } if (rezultat <850) {return SELECT; } return NONE; }

Na kraju će se gumbi odvojiti. Napravio sam dobre rezultate sa 80 ms. Nakon što se gumb otpusti, u slučaju će se podići.

int oldState = NONE; static void raiseEvents () {int buttonPressed = readButton (); kašnjenje (80); oldState = buttonPressed; if (oldState! = NONE && readButton () == NONE) {switch (oldState) {case SELECT: {stateMachine-> raise_select (); pauza; } slučaj LIJEVO: {stateMachine-> raise_left (); pauza; } slučaj DOLJE: {stateMachine-> raise_down (); pauza; } slučaj UP: {stateMachine-> raise_up (); pauza; } slučaj DESNO: {stateMachine-> raise_right (); pauza; } zadano: {break; }}}}

Korak 4: HMI kontrola

Svako stanje se koristi za jedan dio izbornika. Postoje poddržava u kojima će se aplikacija - na primjer štoperica - izvršavati.

Ovim dizajnom sučelje se može lako proširiti. Dodatni se izbornici mogu jednostavno dodati pomoću istog uzorka dizajna. Očitati vrijednost senzora i prikazati je u četvrtoj stavci izbornika nije velika stvar.

Za sada se samo kontrola koristi lijevo i desno. No gore i dolje također se može koristiti kao navigacijsko proširenje u glavnom izborniku. Za odabir određene stavke izbornika koristit će se samo gumb za odabir.

Korak 5: Upravljajte državama

Izbornik stanja ručke koristi se samo kao daljnji primjer navigacije. Korištenje gore, dolje, desno ili lijevo omogućuje prebacivanje između stanja. Trenutno stanje uvijek će biti ispisano u drugom retku na LCD zaslonu.

Korak 6: Štoperica

Štoperica je vrlo jednostavna. U početku će se vrijednost timera resetirati. Odbrojavanje vremena može se pokrenuti pomoću lijevog gumba i prebacivati pomoću lijeve i desne strane. Korištenje gore ili dolje poništava mjerač vremena. Mjerač vremena također se može vratiti na nulu pomoću dvaput tipke za odabir - napuštajući izbornik i ponovno ga ulazeći, jer će se mjerač vremena postaviti na nulu početnim unosom štoperice.

Korak 7: Brojač

Barem je implementiran brojač. Ulazak u stanje brojača poništava brojač. Može se pokrenuti bilo kojim gumbom, osim gumba za odabir. Implementirano je kao jednostavan brojač gore/dolje, čija vrijednost ne može biti manja od 0.

Korak 8: Simulacija

Korak 9: Uzmite primjer

IDE možete preuzeti ovdje: YAKINDU Alati za grafikone stanja

Nakon što preuzmete IDE, primjer ćete pronaći putem Datoteka -> Novi -> Primjer

Besplatno ga možete koristiti za ljubitelje, ali možete koristiti i probno razdoblje od 30 dana.