Подключение велотренажера к ПК. Поскольку из дома выходить нельзя - решил сделать из велотренажера игровое устройство. Демонстрация работы устройства:
Код Leonardo Код (C++): #include <SPI.h> #include <Wire.h> #include "spi_master.h" #include <Adafruit_GFX.h> #include <Adafruit_SSD1306.h> #include <Joystick.h> Adafruit_SSD1306 display(128, 32, &Wire, -1); Joystick_ Joystick(JOYSTICK_DEFAULT_REPORT_ID, JOYSTICK_TYPE_GAMEPAD, 15, 0, // Button Count, Hat Switch Count true, true, false, // X and Y, but no Z Axis false, false, false, // No Rx, Ry, or Rz false, false, // No rudder or throttle false, false, false); // No accelerator, brake, or steering int16_t X = 0; // значение потенциометра руля int16_t XL = 0; // значение потенциометра левой подрульки int16_t XR = 0; // значение потенциометра правой подрульки int16_t XF = 0; // значение оси X готовое (руль) int16_t XLm = 490; // мертвая зона в лево int16_t XRm = 500; // мертвая зона в право int16_t wheelAngle = 0; // угол поворота колеса int8_t Y = 0; // переменные для хранения Часов, Минут, Секунд uint8_t hours = 0; uint8_t minutes = 0; uint8_t seconds = 0; // создаем объект класса long для хранения счетчика long previousMillis = 0; // храним время последнего переключения светодиода long interval = 1000; // интервал между включение/выключением светодиода (1 секунда) long lastTime = 0; void setup (void) { mater_init(); // отладка //Serial.begin (9600); //Serial.println (); //кнопки на руле pinMode(4, INPUT_PULLUP); pinMode(5, INPUT_PULLUP); pinMode(6, INPUT_PULLUP); pinMode(7, INPUT_PULLUP); pinMode(8, INPUT_PULLUP); pinMode(9, INPUT_PULLUP); pinMode(10, INPUT_PULLUP); pinMode(11, INPUT_PULLUP); // встроеный светодиод (если включен - режим настройки) pinMode(13, OUTPUT); master_arr [0] = 0; // n/a master_arr [1] = 0; // n/a master_arr [2] = 0; // n/a // запускаем библиотеку джойстик (автопосыл выключен) Joystick.begin(false); Joystick.setYAxisRange(-64, 64); display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); } void loop (void) { refreshSPI (); unsigned long currentMillis = millis(); //проверяем не прошел ли нужный интервал, если прошел то if (currentMillis - previousMillis > interval) { // сохраняем время последнего переключения previousMillis = currentMillis; //...обновляем lastTime и добавляем к счетчику Секунд +1 lastTime = millis(); seconds++; // как только счетчик секунд достигнет 60, обнуляем его и добавляем к счетчику Минут +1... if (seconds >= 60) { seconds = 0; minutes++; } // ...тоже самое для Часов... if (minutes >= 60) { minutes = 0; hours++; } // ... и обнуляем счетчик Часов в конце дня if (hours >= 24) { hours = 0; } } //сброс часов if (!digitalRead(7)&&!digitalRead(4)) { seconds = 0; minutes = 0; hours = 0; } //режим настройка/игра digitalWrite(13, bitRead(slave_arr [1], 7)); wheelAngle = map(analogRead(A5), 2, 1020, 90, 20); wheelAngle = wheelAngle * 10; Joystick.setXAxisRange(-wheelAngle / 2, wheelAngle / 2); X = map(analogRead(A0), 0, 1023, 1023, 0); XL = map(analogRead(A1), 470, 720, 0, 350); if (XL < 0) XL = 0; if (XL > 350) XL = 350; XR = map(analogRead(A2), 580, 340, 0, 350); if (XR < 0) XR = 0; if (XR > 350) XR = 350; if (X >= XLm && X <= XRm) { // мертвая зона XF = 0; } else if (X > XRm) { // рулим вправо int16_t x = X - XRm; if (x > 300)x = 300; XF = x / 3; } else if (X < XLm) { // рулим влево int16_t x = X - XLm; if (x < -292) x = -300; XF = x / 3; } XF = XF + XR - XL; Y = slave_arr [0]; // Присваиваем значения кнопок руля if (!digitalRead(10)) Joystick.pressButton (0); else Joystick.releaseButton (0); // rudder BT1 if (!digitalRead(11)) Joystick.pressButton (1); else Joystick.releaseButton (1); // rudder BT2 if (!digitalRead(9)) Joystick.pressButton (2); else Joystick.releaseButton (2); // rudder BT3 if (!digitalRead(8)) Joystick.pressButton (3); else Joystick.releaseButton (3); // rudder BT4 if (!digitalRead(7)) Joystick.pressButton (4); else Joystick.releaseButton (4); // rudder BT5 if (!digitalRead(5)) Joystick.pressButton (5); else Joystick.releaseButton (5); // rudder BT6 if (!digitalRead(6)) Joystick.pressButton (6); else Joystick.releaseButton (6); // rudder BT7 if (!digitalRead(4)) Joystick.pressButton (7); else Joystick.releaseButton (7); // rudder BT8 if (bitRead(slave_arr [1], 0)) Joystick.pressButton (8); else Joystick.releaseButton (8); // rudder BT9 if (bitRead(slave_arr [1], 1)) Joystick.pressButton (9); else Joystick.releaseButton (9); // rudder BT10 if (bitRead(slave_arr [1], 2)) Joystick.pressButton (10); else Joystick.releaseButton (10); // rudder BT11 if (bitRead(slave_arr [1], 3)) Joystick.pressButton (11); else Joystick.releaseButton (11); // rudder BT12 if (bitRead(slave_arr [1], 4)) Joystick.pressButton (12); else Joystick.releaseButton (12); // rudder BT13 if (bitRead(slave_arr [1], 5)) Joystick.pressButton (13); else Joystick.releaseButton (13); // rudder BT14 if (bitRead(slave_arr [1], 6)) Joystick.pressButton (14); else Joystick.releaseButton (14); // rudder BT15 Joystick.setXAxis(XF); Joystick.setYAxis(Y); //Serial.println(XL); //Serial.print('='); //Serial.println(XF); // отображаем значения на дисплее display.clearDisplay(); display.setTextSize(2); // Normal 1:1 pixel scale display.setTextColor(SSD1306_WHITE); // Draw white text display.setCursor(0, 0); // Start at top-left corner display.print(XF); display.setCursor(64, 0); // Start at top-left corner display.print(Y); if (!digitalRead(13)) { // если светодиод не горит - отображаем параметры настройки // угол поворота руля X display.setTextSize(1); display.setCursor(0, 16); display.print (wheelAngle); // отображаем калибровку оси Y display.setCursor(64, 16); // печатаем сырое время display.print(slave_arr [2]); // печатаем значение потенциометра display.setCursor(64, 24); display.print(slave_arr [3]); } else { //светодиод горит - отображаем время проведенное в игре display.setTextSize(2); display.setCursor(0, 16); if (hours < 10) display.print(0); display.print(hours); display.print(':'); if (minutes < 10) display.print(0); display.print(minutes); display.print(':'); if (seconds < 10) display.print(0); display.print(seconds); } display.display(); //посылаем данные в джойстик Joystick.sendState(); } spi_master.h Код (C++): // Массив корторый отправляем ведомому uint8_t master_arr [4]; // Массив корторый получаем от ведомого uint8_t slave_arr [4]; void mater_init(){ digitalWrite(SS, HIGH); // ensure SS stays high for now SPI.begin (); // замедляем работу мастера SPI.setClockDivider(SPI_CLOCK_DIV8); } void refreshSPI () // процедура обмена массивами между платами { digitalWrite(SS, LOW); // enable Slave Select // отправляем "пустышку" чтобы загрузить первый байт массива slave_arr[] SPI.transfer (0xFF); // пауза чтобы успел подгрузиться байт на ведомом delayMicroseconds (20); // цикл по master_arr[] for (uint8_t i = 0; i < sizeof(master_arr); i++) { slave_arr[i] = SPI.transfer(master_arr[i]); // пауза чтобы успел подгрузиться байт на ведомом delayMicroseconds (20); } digitalWrite(SS, HIGH); // disable Slave Select } // end of refreshSPI
Код ведомого устройства: Код (C++): #include "spi_slave.h" volatile uint8_t filter = 0; // переменная фильтра volatile uint32_t fDisk18 = 0; // оборотов вперед/18 volatile uint32_t bDisk18 = 0; // оборотов назад /18 volatile uint32_t OLDfDisk18 = 0; // предыдущее оборотов вперед/18 volatile uint32_t OLDbDisk18 = 0; // предыдущее оборотов назад /18 volatile uint32_t startTime = 0; // предыдущее значение volatile uint32_t endTime = 0; // время 1/18 оборота boolean buttonWasUp = true; // BTSet была ли кнопка отпущена ? void setup (void) { slave_init(); // инициализируем SPI как SLAVE pinMode (2, INPUT_PULLUP); // yellow hall pinMode (3, INPUT_PULLUP); // green hall pinMode (4, OUTPUT); // yellow LED !!! pinMode (5, OUTPUT); // green LED !!! // включаем внешнее прерывание на порту D bitSet(PCICR, 2); // вызов прерывания на пинах 2 и 3 bitSet(PCMSK2, 2); bitSet(PCMSK2, 3); slave_arr [0] = 0; // ось газ/тормоз int8_t slave_arr [1] = 0; // кнопки slave_arr [2] = 255; // сырое значение времени slave_arr [3] = 0; // регулировка макс скорости вращения для макс Y pinMode (14, INPUT_PULLUP); // BT9 pinMode (15, INPUT_PULLUP); // BT10 pinMode (16, INPUT_PULLUP); // BT11 pinMode (17, INPUT_PULLUP); // BT12 pinMode (9, INPUT_PULLUP); // BT13 pinMode (8, INPUT_PULLUP); // BT14 pinMode (7, INPUT_PULLUP); // BT15 pinMode (6, INPUT_PULLUP); // BTSet } ISR (PCINT2_vect) { // Обработчик запросов прерывания от пинов D0..D7 // В режиме настройки мигаем светодиодами if (!bitRead(slave_arr [1], 7)) { bitWrite(PORTD, 4, bitRead(PIND, 2)); bitWrite(PORTD, 5, bitRead(PIND, 3)); } filter = filter << 1; bitWrite(filter, 0, bitRead(PIND, 2)); filter = filter << 1; bitWrite(filter, 0, bitRead(PIND, 3)); // Обнаружено движение вперед 2,3 B10110100 if (filter == B10110100) { // сохраняем старое значение OLDfDisk18 = fDisk18; // увеличиваем счетчик оборотов вперед fDisk18++; endTime = millis() - startTime; startTime = millis(); } // Обнаружено движение назад 2,3 B10000111 if (filter == B10000111) { // сохраняем старое значение OLDbDisk18 = bDisk18; // увеличиваем счетчик оборотов назад bDisk18++; endTime = millis() - startTime; startTime = millis(); } // маленькая скорость не интересна if (endTime>255) endTime = 255; } void loop (void) { if (digitalRead (SS) == HIGH) countSPIb = -1; //сброс в случае глюка связи // кнопка настройки 0 настройка / 1 игра boolean buttonIsUp = digitalRead(6); // если «кнопка была отпущена и (&&) не отпущена сейчас»... if (buttonWasUp && !buttonIsUp) { delay(10); // считываем сигнал снова buttonIsUp = digitalRead(6); if (!buttonIsUp) { // если она всё ещё нажата... // ...это клик! 0 настройка / 1 игра bitWrite(slave_arr [1], 7, !bitRead(slave_arr [1], 7)); } } // запоминаем последнее состояние кнопки для новой итерации buttonWasUp = buttonIsUp; // переписываем состояние кнопок bitWrite(slave_arr [1], 0, !digitalRead(14)); // BT9 bitWrite(slave_arr [1], 1, !digitalRead(15)); // BT10 bitWrite(slave_arr [1], 2, !digitalRead(16)); // BT11 bitWrite(slave_arr [1], 3, !digitalRead(17)); // BT12 bitWrite(slave_arr [1], 4, !digitalRead(9)); // BT13 bitWrite(slave_arr [1], 5, !digitalRead(8)); // BT14 bitWrite(slave_arr [1], 6, !digitalRead(7)); // BT15 // потенциометр регулировки максимальной скорости вращения slave_arr [3] = map(analogRead(A7),0,1023,1,254); //проверяем не остановились ли педали if (millis() - startTime > 255) { slave_arr[0] = 0; endTime = 255; } if (OLDfDisk18 != fDisk18) { // педали крутятся вперед OLDfDisk18 = fDisk18; // обнуляем значение if (endTime < slave_arr [3]) slave_arr [0] = 64; else slave_arr [0] = map(endTime, 255, slave_arr [3], 0, 64); } if (OLDbDisk18 != bDisk18) { // педали крутятся назад OLDbDisk18 = bDisk18; // обнуляем значение if (endTime < slave_arr [3]) slave_arr [0] = -64; else slave_arr [0] = map(endTime, 255, slave_arr [3], 0, -64); } //отдаем сырое значение на дисплей slave_arr [2] = endTime; } spi_slave.h Код (C++): // Массив корторый приходит от мастера volatile uint8_t master_arr [4]; // Массив который отдаем от мастеру volatile uint8_t slave_arr [4]; // счетчик входящих байт volatile int16_t countSPIb = -1; void slave_init(){ // Настройка SPI как SLAVE DDRB|=(1<<PB4); // Настроить вывод MISO на выход SPCR |= (1 << SPIE)|(1 << SPE); // Прерывание включено и сам SPI как SLAVE } ISR (SPI_STC_vect) // Прерывание SPI - пришел байт { if (countSPIb < 0) { // пришла "пустышка" countSPIb++; // увеличивам счетчик SPDR = slave_arr [countSPIb]; // подгружаем нулевой байт массива ведомого return; // выходим из процедуры } master_arr [countSPIb] = SPDR; // получаем байт от мастера countSPIb++; // увеличиваем счетчик SPDR = slave_arr [countSPIb]; // отдаем байт ведомого (+1 индекс) if (countSPIb >= sizeof(master_arr)) { // если кончился массив countSPIb = -1; // обнуляем счетчик и ждем следующий обмен } } // Конец SPI - пришел байт
