railroad_crossing.c

/*
*    ふみきりのオモチャ
*    2018/02/28　7M4MON
*    Memory usage:   ROM=19%      RAM=16% - 19%
*/

#include <12f683.h>	// サーボを使うのでCCPモジュールがある683を選定
#fuses	INTRC_IO, NOWDT, PUT, NOPROTECT, NOMCLR, NOBROWNOUT
#use Delay(CLOCK=4000000) // 1cycle = 1us
#use fast_io(a)

#define PIN_LED1   PIN_A0
#define PIN_LED2   PIN_A1
#define PIN_SERVO  PIN_A2
#define PIN_EXE    PIN_A3
#define PIN_CANCEL PIN_A4
#define PIN_BUZZ   PIN_A5

/* タイマの定数は実機での実験結果により10% 早めた値にする */
#define BUZZ_TIME_523  (239) // 523Hz -> 1912us周期、半周期は 938us、タイマの都合で8bit,DIV_4 → 938 ÷ 4 (タイマ２は減算カウンタ)
#define BUZZ_TIME_659  (190) // 659Hz -> 1517us周期、半周期は 759us、タイマの都合で8bit,DIV_4 → 759 ÷ 4 (タイマ２は減算カウンタ)

#define INTRPT_50MS    (255 - 160)	/* 約50ms毎*/
#define POST_500MS_DIV  5			/* 250ms ÷ 50ms */
#define EXE_TIMEOUT    (20*4)		/* 20秒 */

#define SERVO_CYCLE  (65535-20000)         // 20ms → サーボモーターのサイクル
#define SERVO_H_DEG  (SERVO_CYCLE + 1100)  // 1ms = 0°
#define SERVO_V_DEG  (SERVO_CYCLE + 2000)  // 2ms = 90°
#define SERVO_POS_DIV   5                  // サーボの動かすポジションの分割数
#define SERVO_MOVE_DEG  ((SERVO_V_DEG - SERVO_H_DEG) / SERVO_POS_DIV)
#define SERVO_MOVE_ADD  1					// サーボモーターを角度が一致してから何回動作させるか

/* グローバル変数 */
unsigned int1 exe = 0;						/* 実行中フラグ */
unsigned int8 exe_time = 0;					/* 0:L点灯_BUZZ_OFF, 1:0:L点灯_BUZZ_ON, 2:R点灯_BUZZ_OFF, 3:R点灯_BUZZ_ON */
unsigned int8 postscale = POST_500MS_DIV;
unsigned int8 buzz_state = 0;
signed   int8 servo_move = 0;
unsigned int16 deg = SERVO_V_DEG;

/* TIMER1はサーボモーター制御のため、コンペアモードで使う*/
// 20ms毎にパルスを出力する。
#INT_TIMER1
void timer1_isr(){
	set_timer1(SERVO_CYCLE);
	if(servo_move > 0){
		output_high(PIN_SERVO);
	}
}

#INT_CCP1                               //コンペアマッチ割り込み
void ccp1_isr(){                        //出力をLowにする
    output_low(PIN_SERVO);
}

/* カンカン音の周期での割り込み */
#INT_TIMER2
void set_buzzer(void){
	unsigned int8 buzz_time;
	if(exe && (exe_time & 1) ){		/* 実行中かつexe_timeが奇数だったら */
		output_toggle(PIN_BUZZ);
		buzz_state++;
		buzz_state &= 3;			// 4→0
		/* 523Hzと659Hzを交互に鳴らす*/
		buzz_time = (buzz_state & 2) ? BUZZ_TIME_523 : BUZZ_TIME_659;
		set_timer2(buzz_time);
	}else{
		output_low(PIN_BUZZ);
	}
}

/* サーボモーターの角度を決める。実行中なら角度上げ、停止中なら角度下げ */
void set_servo(void){
	unsigned int16 deg_work;
	signed   int8  servo_move_work;
	deg_work = exe ? (deg - SERVO_MOVE_DEG) : (deg + SERVO_MOVE_DEG);
	if((deg_work > SERVO_V_DEG)){
		deg_work = SERVO_V_DEG;
	}else if(deg_work < SERVO_H_DEG){
		deg_work = SERVO_H_DEG;
	}
	/* 角度が一致して動かす必要がない場合は止める */
	servo_move_work = (deg == deg_work)  ? (servo_move - 1) : SERVO_MOVE_ADD;
	servo_move = (servo_move_work < 0)  ? 0 : servo_move_work;
	CCP_1 = deg_work;
	deg = deg_work;
}

/* ブザー用の割り込み許可（サーボと排他利用） */
void enable_interrupt_buzz(void){
	disable_interrupts(INT_TIMER1);		//タイマ１(サーボ)割込み禁止
    disable_interrupts(INT_CCP1);       //CCP(サーボ)割り込み禁止
	set_timer2(BUZZ_TIME_523);
	enable_interrupts(INT_TIMER2);		//タイマ２(ブザー)割込み許可
	enable_interrupts(INT_TIMER0);		//タイマ０割込み許可
}
	
/* サーボ用の割り込み許可（ブザーと排他利用） */
void enable_interrupt_servo(void){
	disable_interrupts(INT_TIMER2);		//タイマ２(ブザー)割込み禁止
	set_servo();
	set_timer1(SERVO_CYCLE);
	enable_interrupts(INT_TIMER1);		//タイマ１(サーボ)割込み許可
    enable_interrupts(INT_CCP1);        //CCP(サーボ)割り込み許可
	enable_interrupts(INT_TIMER0);		//タイマ０割込み許可
}

/* 50msに一度のタイマ割り込み */
#INT_RTCC
void set_cross_state(void){
	disable_interrupts(GLOBAL); 			//グローバル割込み禁止
	if(postscale == 0){						/* 250ms */
		postscale = POST_500MS_DIV;
		if(exe){
			exe_time++;
			exe = (exe_time > EXE_TIMEOUT) ? 0 : 1;
			if(exe_time & 2){
				output_low(PIN_LED2);
				output_high(PIN_LED1);
			}else{
				output_low(PIN_LED1);
				output_high(PIN_LED2);
			}
			
			if(exe_time & 1){
				enable_interrupt_buzz();
			}else{
				enable_interrupt_servo();
			}
			
		}else{	// 停止中
			output_low(PIN_LED1);
			output_low(PIN_LED2);
			exe_time = 0;
			enable_interrupt_servo();
		}
	}else{
		postscale--;       
	}
	set_timer0(INTRPT_50MS);
	enable_interrupts(GLOBAL); 			//グローバル割込み許可
}
	

/* ボタンをチェックして動作状態を決定する。 */
void check_button(void){
	/* 三項演算子だとうまく動かないのでベタに書くことにする。 */
	//exe = input(PIN_EXE) ? exe : 1;			// 実行ボタンが押されたら実行にする
	//exe = input(PIN_CANCEL) ? exe : 0;		// 停止ボタンが押されたら停止にする
	
	if(!input(PIN_EXE)){
		exe = 1;
	}else if (!input(PIN_CANCEL)){
		exe = 0;
	}
}

void main(void){
	/*ピンの設定*/
	setup_adc_ports(NO_ANALOGS); 
	port_a_pullups(0b00010000);
	set_tris_a(0b00011000);				// 3,4が入力
	
	/* 割り込み設定 */
	setup_counters(RTCC_INTERNAL , RTCC_DIV_256);	// 256us毎
	set_timer0(INTRPT_50MS);						// 50ms毎
	setup_timer_2(T2_DIV_BY_4,BUZZ_TIME_523,1); 	// 4us毎
	set_timer2(BUZZ_TIME_523);
	
	//CCPの設定
	CCP_1 = SERVO_H_DEG;                			//初期化
    setup_ccp1(CCP_COMPARE_INT);       				 //ＣＣＰ１コンペアマッチした時の動作
	setup_timer_1(T1_INTERNAL | T1_DIV_BY_1);        //内部クロック使用　プリスケーラ1倍
	set_timer1(SERVO_CYCLE);
	
	enable_interrupts(INT_TIMER0);		//タイマ０割込み許可
	disable_interrupts(INT_TIMER1);		//タイマ１割込み許可
	disable_interrupts(INT_TIMER2);		//タイマ２割込み許可
    disable_interrupts(INT_CCP1);        //CCP割り込み許可
	enable_interrupts(GLOBAL); 			//グローバル割込み許可
	
	while(true){
		check_button(); /* ボタンの状態をチェック */
	}
}