De0NanoExtension

Projet carte extension pour DE0Nano 2016/2017 (Violette et Villaire)

Première Partie : Étude théorique

Présentation du projet

Le but de ce projet est de réaliser un shield multifonction, généraliste, sur une De0Nano. Les composants qui vont être utilisés sont un afficheur 4x7 segments, un bouton à codage rotatif, des boutons poussoirs et des leds.

Conception du schéma Eagle

{{Vert|Conception du routage Eagle}

Tests

Nous avons décidé de tester la carte avec une carte Arduino UNO. Le programme utilisé est :

/* Define shift register pins used for seven segment display */
#define LATCH_DIO 4
#define CLK_DIO 7
#define DATA_DIO 8

/* Segment byte maps for numbers 0 to 9 */
const byte SEGMENT_MAP[] = {
  0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0X80,0X90};
/* Byte maps to select digit 1 to 4 */
const byte SEGMENT_SELECT[] = {0xF1,0xF2,0xF4,0xF8};

byte x=0;
byte x1=0;
byte x2=0;
byte x3=0;

#define PinA 1    //  1ere sortie du codeur
#define PinB 0    //  2e sortie du codeur

volatile boolean mouvement;
volatile boolean up;

unsigned int valeur = 0;  

// routine déclanchée quand le signal A passe de haut a bas


void setup ()
{
  /* Set DIO pins to outputs */
  pinMode(LATCH_DIO,OUTPUT);
  pinMode(CLK_DIO,OUTPUT);
  pinMode(DATA_DIO,OUTPUT);

  pinMode(PinA,INPUT);
  pinMode(PinB,INPUT);  

  // activation des pullups internes de l'Arduino, si on n'utilise pas de pullups externes.
  //  digitalWrite (PinA, HIGH); 
  //  digitalWrite (PinB, HIGH); 

  attachInterrupt (0,routineInterruption,FALLING);   // interruption sur front descendant

  Serial.begin (9600);   // initialisation du moniteur série
  Serial.println("Veuillez tourner le bouton");
}

void routineInterruption ()  {     
  //if (digitalRead(PinA))
    up = digitalRead(PinA);
  
  //  else
  //  up = !digitalRead(PinB);
  mouvement = true;
}


/* Main program */
void loop()
{

  /* Update the display with the current counter value */


  if (mouvement)  {		  // on a détecté une rotation du bouton  
    if (up)
      //valeur++;
      incrementBCD(&valeur);
    else
      //valeur--;
      decrementBCD(&valeur);
    mouvement= false;         

    Serial.println (valeur);

  }

  WriteNumberToSegment(0 , (valeur&0xF000)>>12);
    delay(1);
    WriteNumberToSegment(1 , (valeur&0x0F00)>>8);
    delay(1);
    WriteNumberToSegment(2 , (valeur&0x00F0)>>4);
    delay(1);
    WriteNumberToSegment(3 , (valeur&0x000F));
    delay(1);
}

/* Write a decimal number between 0 and 9 to one of the 4 digits of the display */
void WriteNumberToSegment(byte Segment, byte Value)
{
  digitalWrite(LATCH_DIO,LOW);
  shiftOut(DATA_DIO, CLK_DIO, MSBFIRST, SEGMENT_MAP[Value]);
  shiftOut(DATA_DIO, CLK_DIO, MSBFIRST, SEGMENT_SELECT[Segment] );
  digitalWrite(LATCH_DIO,HIGH);
}

void incrementBCD(unsigned int *cnt) { 
  (*cnt)++;    
  if ((*cnt & 0x000F) > 0x0009) *cnt += 6; 
  if ((*cnt & 0x00F0) > 0x0090) *cnt += 0x0060;
  if ((*cnt & 0x0F00) > 0x0900) *cnt += 0x0600; 
  if ((*cnt & 0xF000) > 0x9000) *cnt += 0x6000;  
} 

void decrementBCD(unsigned int *cnt) { 
  (*cnt)--;    
  if ((*cnt & 0x000F) == 0x000F) *cnt -= 6; 
  if ((*cnt & 0x00F0) == 0x00F0) *cnt -= 0x0060; 
  if ((*cnt & 0x0F00) == 0x0F00) *cnt -= 0x0600; 
  if ((*cnt & 0xF000) == 0xF000) *cnt -= 0x6000; 
}