Калибровка
Наконец-то мы добрались до того момента, когда можно откалибровать наше АЦП и получать на дисплее реальное значение температуры!
Рассмотрим, как вообще будет происходить калибровка: мы просто возьмем две точки (одну «холодную», другую «горячую» - в зависимости от кода АЦП), и присвоим этим двум точкам соответствующие значения температуры. Таким образом, получим две пары (код АЦП, значение температуры); код АЦП мы берем уже «рафинированный», то есть сглаженный и с повышенной разрядностью; при этом вид точки контроллер должен определять сам (это просто – если текущий код АЦП больше какого-то порога – точка «горячая», если меньше – точка «холодная»; кстати: нужно не забывать, что наше АЦП долго раскачивается, поэтому калибровать устройство нужно после того, как значение текущей температуры перестало расти).
Посмотрим, как будет осуществляться калибровка с точки зрения пользователя. Во-первых, нужно продумать, как пользователь может начать калибровку – и вот тут-то нам наконец-то пригодится «админская» кнопка, или «кнопка 2». Было решено, что заход в калибровку будет происходить по краткому нажатию на кнопку 2 в любом активном (не спящем) состоянии.
Дальше нужно продумать интерфейс процесса калибровки. Схематично он представлен на рисунке ниже.
Рисунок 1. Модель калибровки с точки зрения пользователя.
Первое, что пользователь видит по нажатию на «админскую» кнопку в активном режиме – это «приветствие»; дальше уже знакомый нам интерфейс: по краткому нажатию на основную кнопку переходим дальше, энкодером настраиваем значение температуры или выбираем нужный вариант диалога сохранения («n» – отменить калибровку, «y» - сохранить изменения). По завершению калибровки вне зависимости от того, сохранили мы результаты или нет, контроллер переходит к отображению текущей температуры. Кроме того, как и в основном интерфейсе, из любого состояния калибровки устройство можно выключить длительным нажатием на «основную» кнопку.
Итак, модель процесса калибровки с точки зрения пользователя построена.
Теперь будем это реализовывать в качестве подмашины базового интерфейса – добавим к активным состояниям базовой виртуальной машины ещё одно – состояние калибровки. При этом не забываем, что в состоянии калибровки нагрев должен быть выключен!
Как и раньше, сначала разработаем схему виртуальной машины калибровки. Одно важное замечание: мы так спроектировали машину счётчика энкодера, что после пробуждения она требует новых данных или подтверждения того, что текущие данные (минимальное-максимальное-текущее значение и шаг энкодера) менять не нужно. Однако спящий режим при настройках нам не нужен, поэтому было решено чуть-чуть переписать виртуальную машину энкодера: мы просто добавим флажок «IsSleepModeOn» - если этот флаг взведён, то виртуальная машина «застревает» на пробуждении и ждёт подтверждения получения новых данных; если же флаг опущен, то машина просто проскакивает это состояние и переходит к ожиданию поворота.
Вот как это все реализуется. В библиотеку счётчика энкодера добавляем флаг и функции его взведения-опускания:
//структура виртуальной машины счётчика энкодера
typedef struct
{
…
uint8_t ecntIsSleepModeOn: 1; //флаг включённости спящего режима (необходимости подтверждать новые данные после спящего режима)
} TVMEncoderCounter;
…
//включение спящего режима
#pragma inline=forced
void EncoderCounterSleepModeOn();
//выключение спящего режима
#pragma inline=forced
void EncoderCounterSleepModeOff();
В файле .c пишем новые функции и изменяем виртуальную машину счётчика энкодера:
//включение спящего режима
#pragma inline=forced
void EncoderCounterSleepModeOn()
{
VMEncoderCounter.ecntIsSleepModeOn = 1;
VMEncoderCounter.ecntOnActiveMode = 0;
VMEncoderCounter.ecntOnSleepMode = 0;
}
//выключение спящего режима
#pragma inline=forced
void EncoderCounterSleepModeOff()
{
VMEncoderCounter.ecntIsSleepModeOn = 0;
}
//инициализация виртуальной машины счётчика энкодера
void EncoderCounterMachineInit()
{
…
VMEncoderCounter.ecntIsSleepModeOn = 1;
VMEncoderCounter.ecntOnActiveMode = 0;
VMEncoderCounter.ecntOnSleepMode = 0;
VMEncoderCounter.ecntVMEncoder = &VMEncoder;
}
//сама виртуальная машина счётчика энкодера
void EncoderCounterMachine()
{
switch (VMEncoderCounter.ecntMachineState)
{
…
case ecnsInit: //инициализация энкодера - при необходимости ждём, когда пользователь задаст новые параметры
if ((!VMEncoderCounter.ecntIsSleepModeOn) || (VMEncoderCounter.ecntInNewData == 1))
{
VMEncoderCounter.ecntInNewData = 0; //очищаем входящую посылку и посылки энкодера
VMEncoderCounter.ecntVMEncoder->enOnLeftTurn = 0;
VMEncoderCounter.ecntVMEncoder->enOnRightTurn = 0;
VMEncoderCounter.ecntMachineState = ecnsWaitTurn;
}
break;
…
Вот и все.
Вернемся к модели виртуальной машины калибровки.
Рисунок 2. Виртуальная машина калибровки.
Реализуем эту машину. Файл "SetupInterface.h":
#ifndef SETUP_INTERFACE_H
#define SETUP_INTERFACE_H
#include "SegmentDisplay.h"
#include "LogicalButton.h"
#include "Encoder.h"
#include "ADCTemperature.h"
//калибровка температуры
//граница перехода кода АЦП из "холодной" точки в "горячую"
#define CALIBR_LOW_HIGH_ADC_CODE_BORDER (0x200 * ADCExpansionDivider)
//состояния машины калибровки
typedef enum {csGreetingInit, csGreeting, csSelectIntTemperature, csSelectFractionTemperature, csSuggestSaveInit, csSuggestSave, csSave, csExit} TVMCalibrationState;
extern TVMCalibrationState VMCalibrationState;
void CalibrationMachineInit();
void CalibrationMachine();
//пересчёт температурных коэффициентов
void CalculateTemperatureCoefs();
#endif
Файл "SetupInterface.c":
#include "SetupInterface.h"
typedef struct
{
double cdTemperature;
double cdADCValue;
} TCalibrationData;
TCalibrationData CalibrationData[2];
//временная переменная для хранения выбранной температуры текущей калибровки
double CurrCalibrationTemperature;
//переменная для хранения текущей точки калибровки
typedef enum {cpLow = 0, cpHigh = 1} TCalibrationPoint;
TCalibrationPoint CalibrationPoint;
TVMCalibrationState VMCalibrationState;
char CB_GREETING[] = "CALIBR";
//пересчёт коэффициентов температурной прямой
void CalculateTemperatureCoefs()
{
ADCTemperature.atAngularCoef = (CalibrationData[1].cdTemperature - CalibrationData[0].cdTemperature) /
(CalibrationData[1].cdADCValue - CalibrationData[0].cdADCValue);
ADCTemperature.atOffsetCoef = CalibrationData[0].cdTemperature - ADCTemperature.atAngularCoef * CalibrationData[0].cdADCValue;
}
//инициализация виртуальной машины калибровкеи
void CalibrationMachineInit()
{
VMCalibrationState = csGreetingInit;
}
//виртуальная машина калибровки
void CalibrationMachine()
{
switch (VMCalibrationState)
{
case csGreetingInit:
DisplayBlinkOff();
DisplayShowStr(CB_GREETING);
VMCalibrationState = csGreeting;
break;
case csGreeting:
if (VMLogicalButtons[0].lbOnShortPress)
{
//определяем, какую точку калибруем
if (ADCGetCalibrationPoint())
{
if (ADCTemperature.atCurrTemperature <= CALIBR_LOW_HIGH_ADC_CODE_BORDER)
CalibrationPoint = cpLow;
else
CalibrationPoint = cpHigh;
//пересчёт значения с текущими коэф-тами
ADCTemperature.atCurrTemperature = ADCTemperature.atAngularCoef * ADCTemperature.atCurrTemperature +
ADCTemperature.atOffsetCoef;
//!!! - исправить на минимум и максимум при калибровке!!!!
if (ADCTemperature.atCurrTemperature < 0)
ADCTemperature.atCurrTemperature = 0;
else if (ADCTemperature.atCurrTemperature > 300)
ADCTemperature.atCurrTemperature = 300;
DisplayShowCalibrationValue(CalibrationPoint, ADCTemperature.atCurrTemperature);
//настроили энкодер !!! - исправить мин и мах
EncoderCounterSetValue(ADCTemperature.atCurrTemperature, 300, 0, 1);
VMCalibrationState = csSelectIntTemperature;
EncoderCounterSleep();
VMLogicalButtons[0].lbOnShortPress = 0;
}
}
break;
case csSelectIntTemperature: //выбор целого значения температуры
if (VMEncoderCounter.ecntOnValueChanged)
{
VMEncoderCounter.ecntOnValueChanged = 0;
DisplayShowCalibrationValue(CalibrationPoint, VMEncoderCounter.ecntValue);
}
if (VMLogicalButtons[0].lbOnShortPress)
{
VMLogicalButtons[0].lbOnShortPress = 0;
//делаем шаг энкодера мельче
EncoderCounterSetValue(VMEncoderCounter.ecntValue, 300, 0, 0.1);
VMCalibrationState = csSelectFractionTemperature;
}
break;
case csSelectFractionTemperature: //выбор дробного значения температуры
if (VMEncoderCounter.ecntOnValueChanged)
{
VMEncoderCounter.ecntOnValueChanged = 0;
DisplayShowCalibrationValue(CalibrationPoint, VMEncoderCounter.ecntValue);
}
if (VMLogicalButtons[0].lbOnShortPress)
{
VMLogicalButtons[0].lbOnShortPress = 0;
//сохраняем значение выставленной температуры
CurrCalibrationTemperature = VMEncoderCounter.ecntValue;
VMCalibrationState = csSuggestSaveInit;
}
break;
case csSuggestSaveInit:
EncoderCounterSleep();
EncoderCounterSetValue(0, 1, 0, 1);
DisplayShowSaveDialog(0);
VMCalibrationState = csSuggestSave;
break;
case csSuggestSave:
//проверяем, не зашел ли до этого энкодер в спящий режим и не проснулся ли он теперь:
if (VMEncoderCounter.ecntOnValueChanged)
{
VMEncoderCounter.ecntOnValueChanged = 0;
DisplayShowSaveDialog((uint8_t)VMEncoderCounter.ecntValue);
}
if (VMLogicalButtons[0].lbOnShortPress)
{
VMLogicalButtons[0].lbOnShortPress = 0;
if (VMEncoderCounter.ecntValue == 1)
VMCalibrationState = csSave;
else
VMCalibrationState = csExit;
}
break;
case csSave:
if (ADCGetCalibrationPoint())
{
CalibrationData[CalibrationPoint].cdADCValue = ADCTemperature.atCurrTemperature;
CalibrationData[CalibrationPoint].cdTemperature = CurrCalibrationTemperature;
CalculateTemperatureCoefs();
VMCalibrationState = csExit;
}
break;
}
}
Теперь встроим виртуальную машину калибровки в машину базового интерфейса: нам потребуется добавить ещё два состояния: CalibrationInit и Calibration.
В функцию виртуальной машины базового интерфейса добавляем следующее:
void BIMachine()
{
…
//машины и проверки, работающие в активном состоянии)
if (VMBIState != bisOff)
{
EncoderMachine();
EncoderCounterMachine();
HEMachine();
CheckToOff();
//проверяем на необходимость запуска калибровки
if ((VMBIState != bisCalibration) && (VMLogicalButtons[1].lbOnShortPress))
{
VMLogicalButtons[1].lbOnShortPress = 0;
VMBIState = bisCalibrationInit;
}
}
И далее, при перечислении состояний:
…
switch (VMBIState)
{
…
case bisCalibrationInit: //инициализация калибровки
//выключаем нагрев, спящий режим энкодера и отключаем таймер!
FurnaceTimerOff();
HEMachineOff();
EncoderCounterSleepModeOff();
CalibrationMachineInit();
VMBIState = bisCalibration;
break;
case bisCalibration:
CalibrationMachine();
if (VMCalibrationState == csExit) //если калибровка закончена
{
LogicalButtonVMErasePackages();
EncoderCounterSleep();
FurnaceTimerOn();
HEMachineOn();
EncoderCounterSleepModeOn();
VMBIState = bisTemperatureShowInit;
}
break;
…
Автор - Moriam =ˆˆ=