Arduino HMI pomoću državnih mašina: 9 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

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

Mašine konačnih stanja (FSM) moćni su uzorci dizajna za razvoj složenih interfejsa ljudskih mašina (HMI). Kako se funkcionalnost HMI -a može povećati, korisno je koristiti dizajnerske uzorke poput državnih strojeva.

Kompletan primjer ugrađen je u YAKINDU alatke dijagrama stanja. Dodatno, Eclipse C ++ IDE za Arduino dodatak korišten je za kompajliranje i fleširanje u IDE -u.

Kratak sinopsis YAKINDU alata za grafikone stanja

Pomoću ovog alata moguće je kreirati grafičke strojeve stanja. Omogućava korisniku generiranje C, C ++ ili Java koda s državne mašine. Ovim pristupom model se može promijeniti ili proširiti, a korisnik može jednostavno ponovno generirati kod i ne mora pisati običan izvorni kod.

Supplies

Dijelovi:

• Arduino (Uno, Mega)
• USB kabel
• 16x2 LCD štitnik za tastaturu

Alati:

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

Korak 1: Hardver

Štitnik LCD tipkovnice može se jednostavno priključiti na Arduino. Ima 16x2 LCD ekran i dodatno ima šest tastera:

• Lijevo
• Tačno
• Gore
• Dolje
• Odaberite
• (Resetovati)

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

Korak 2: Definirajte kako bi to trebalo funkcionirati

Aplikacija bi trebala biti sposobna raditi tri stvari.

1. Rukovanje stanjima Ovdje želim koristiti gumbe za kretanje između pet stanja: Gore, Srednje, Dolje, 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 ekranu 16x2 u gornjoj liniji. Aplikacija (država, mjerač vremena ili brojač) bit će prikazana u donjem redu. Za navigaciju treba koristiti lijevo i desno dugme.

Korak 3: Povezivanje državne mašine

Dugmad će biti oslobođena i povezana sa državnom mašinom. Mogu se koristiti kao u događajima u državnoj mašini. Dodatno, definisane su operacije za prikaz trenutnog menija. Definirane su najmanje dvije varijable, jedna za mjerač vremena i jedna za brojač.

interfejs:

// tipke kao ulazni događaji u desnom desnom u događaju lijevom u slučaju gore u događaju dolje u odabiru događaja // prikaz HMI specifične vrijednosti operacija displayLCDString (vrijednost: niz, dužina: cijeli broj, pozicija: 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, in -događaji se moraju otkloniti i spojiti na sučelje. Ovaj isječak koda pokazuje kako to učiniti.

Prvo će se definirati gumbi:

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

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

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

Na kraju će se dugmad otkloniti. Napravio sam dobre rezultate sa 80 ms. Kada se dugme 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 (); break; } slučaj LIJEVO: {stateMachine-> raise_left (); break; } slučaj DOLE: {stateMachine-> raise_down (); break; } slučaj UP: {stateMachine-> raise_up (); break; } slučaj DESNO: {stateMachine-> raise_right (); break; } default: {break; }}}}

Korak 4: HMI kontrola

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

Sa ovim dizajnom, sučelje se može lako proširiti. Dodatni meniji mogu se jednostavno dodati upotrebom istog uzorka dizajna. Očitavanje vrijednosti senzora i prikazivanje u četvrtoj stavci menija 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. Samo dugme za odabir će se koristiti za unos određene stavke menija.

Korak 5: Rukovanje državama

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

Korak 6: Štoperica

Štoperica je vrlo jednostavna. U početku će se vrijednost timera resetirati. Tajmer se može pokrenuti korištenjem lijevog dugmeta i prebacivati pomoću lijeve i desne strane. Korištenje gore ili dolje poništava tajmer. Tajmer se također može vratiti na nulu pomoću dvaput tipke za odabir - napuštanjem izbornika i ponovnim unosom u njega, jer će se mjerač vremena postaviti na nulu početnim unosom štoperice.

Korak 7: Brojač

Barem je implementiran brojač. Unošenjem brojača stanje se resetuje. Može se pokrenuti bilo kojim tasterom, osim dugmeta 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 grafikona stanja

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

Besplatno je za ljubitelje, ali možete koristiti i probni period od 30 dana.