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21a - emb - AV3

• A cada 30 minutos você deverá fazer um commit no seu código!
  • Códigos que não tiverem commit a cada 30min ou que mudarem drasticamente entre os commits serão descartados (conceito I) !!
  • Você deve inserir mensagens condizentes nos commits!
• Duração: 3h
• Faça o seu trabalho de maneira ética!

Usem como base o código disponível neste repositório.

Descrição

Vamos criar um protótipo de um controlador de um patinete elétrico!

Para isso iremos usar o OLED1 da seguinte maneira:

• Botão 1: Aumenta potência do patinete
• Botão 3: Diminui potência do patinete
• OLED exibe:
  • velocidade
• LEDs exibem:
  • potência atual

Começando

Conexões:

• Conecte o pino do EXT2 PD30 no também do EXT2 PA21
• Conecte o OLED1 no EXT1

Código base:

• Três botões do OLED configurados com IRQ e Callback
• Três LEDs do OLED configurados como saída
• OLED inicializado
• task_main: Onde será realizado todo o controle do patinete.
• sensor.c: Código que simula pulso da roda no pino PD30.

TODO PROCESSAMENTO OU EXIBIÇÃO DE INFORMAÇÕES (LEDS/ OLED) DEVE SER REALIZADA NA TASK MAIN.

Funcionamento

Você deve entregar um protótipo que calcula e exibe a velocidade do patinete no OLED e exibe a potência do motor nos três LEDs da placa.

Potência

A potência deve ser processada na task_main sendo utilizados semáforos ou fila para a comunicação entre o callback dos botões e a tarefa main. O controle da potência será feito pelos botões da placa OLED (btn1 e btn3) e exibida nos LEDs da placa OLED.

A principio podemos ter 4 níveis de potência:

• 0: Nenhum LED aceso
• 1: Apenas um LED aceso
• 2: Dois LEDs acesos
• 3: Todos LEDs acesos

É PARA USAR SEMÁFOROS OU FILA, NÃO COMUNICAR CALLBACK VIA FLAGS

Para ajustar a potência do patinete, você deve chamar a função patinete_power() passando como valor a potência atual do patinete (0, 1, 2, 3).

Resumo:

• Criar fila/ semáfaros para comunicação callback botões -> task_main
• Enviar informação para a task main via o recurso criado anteriormente
• Ler informação na task_main e implementar a lógica da potência
  • Dica: Criar uma função para exibir nos LEDs a potência.
• Chamar a função patinete_power( ) passando o valor da potência atual do patinete ([0,1,2,3]).

Velocidade

O cálculo da velocidade do patinete será feita via a leitura do tempo entre um pulso e outro que representa o tempo de rotação de uma volta completa da roda (sensor magnético). O código fornecido de exemplo gera um pulso simulado no pino PD30 (EXT2) que simula o sinal do sensor.

Iremos utilizar o TimerCounter para calcular o tempo entre um pulso e outro da roda. O TC deve ser configurado para operar em 100Hz (10ms). No TC iremos incrementar uma variável global (g_tc_counter) que indicará quanto tempo (pulsos) durou um rotação.

Você deve configurar o pino do EXT2 PA21 para operar como leitura digital do sinal do sensor (com interrupção em borda de subida).

Toda vez que ocorrer um pulso no pino você deve:

1. Ler o valor atual da var g_tc_counter
2. Enviar o valor pela fila xQueuedT
3. Zerar a variável g_tc_counter

Na task_main você deve receber o dado (dT) da fila xQueuedT e calcular a velocidade do patinete. A velocidade (v) é decorrente da velocidade angular (w) de sua roda, sendo calculado por: v = w*r*3.6 [km/h].

O cálculo de w é realizado por:

w: w = 2*pi/T [rad/s]

Onde T = dT * 0.01s

Vamos supor que a roda do patinete tem 0.2m de raio.

Exemplo: 

1. dT = 45             (pulsos)
2. T = dT*0.01 = 0.42  [s]
3. w = 2*pi/T  = 14.96 [rad/s]
4. v = r*w*3.6 = 10.12 [km/h]

Resumo:

• Configure o TC para operar a 100Hz; crie uma variável global: g_tc_counter e incremente a variável g_tc_counter a cada interrupção do TC.
  • Usar o TC0 canal 0.
• Crie uma fila de inteiros xQueuedT
• Configure o pino PA21 como entrada digital e com interrupção de borda de subida (não esqueça da função de callback). A cada interrupção, coloque o valor da variável g_tc_counter na fila xQueuedT e então zere a variável g_tc_counter.
• Na task_main receba o dado na fila xQueuedT calcule e exiba a velocidade.

C (mínimo)

Ao terminar preencher o forms: https://forms.gle/3TmQXdC2aQXr8DSv7

Atenção! Você precisa do C para ganhar os pontos extras, não vale fazer os extras para compensar alguma coisa não realizado do C - mínimo!

• Segue a estrutura de firmware especificada (semáforos e filas)
• Exibe a velocidade no LCD
• Exibe a potência nos LEDs
• Possibilita ajustar potência

extras

• (+1.0) Exibe distância percorrida (acumular quantas voltas a roda já deu e)
• (+1.0) Usa RTT no lugar de TC para calular o dT
• (+1.0) Possibilita desligar/ligar patinete segurando o btn2 por 10 segundos (limpa LCD);
• (+0.5) Mais uma potência (n4): Todos os LEDs piscando
• (+0.5) Exibe a potência no OLED (exemplo: |****|, |** |)
• (+0.5) Exibe velocidade 0 quando fica um tempo sem receber pulsos (dt)
• (+0.5) Calcula e exibe velocidade média.