Timer - Prática

Neste laboratório iremos usar um joystick analógico para implementarmos um "mouse".

Para isso, vocês precisarão de:

Requisitos

Fazer a leitura de um joystick, formatar os dados corretamente e enviar via serial para a leitura do programa python.

Python

No repositório estou fornecendo um programa python (python/main.py) que faz a leitura da porta UART e processa o dado para movimentar o mouse, para que isso funcione corretamente será necessário enviar os dados no seguinte formato:

AXIS VAL_1 VAL_0 EOP

Onde cada um dos termos do datagrama é um composto por 8 bits que indica:

• AXIS: 0 ou 1 para indicar eixo X ou eixo Y.
• VAL_1: Byte mais significativo (MSB)do valor do movimento do eixo
• VAL_0: Byte menos significativo (LSB) do valor do movimento do
• EOP: -1 indica fim de pacote

Exemplo:

• Movimentar o mouse no eixo X para a posição 845 (direita)

00000000 00000011 01001101 11111111

Notem que o valor de 845 em binário é: 00000011 01001101!

• Movimentar o mouse no eixo Y para a posição -55 (baixo)

00000001 11111111 11001001 11111111

Notem que o valor de -55 em binário é: 11111111 11001001!

Executando o programa

Primeiro devemos configurar qual porta o programa irá usar, você deve colocar a mesma que usa no monitor serial!

ser = serial.Serial('/dev/ttyACM0', 115200)

Depois devemos instalar as dependências: pip3 install -r requirements.txt, aconselhamos fazer isso em um ambiente virtual.

Agora é só executar o programa que ficará esperando por dados na serial no formato indicado anteriormente e irá mexer o mouse.

python main.py

firmware

Para garantirmos a integridade do sinal analógico, vocês devem aplicar uma média móvel antes de fazer o envio do dado para a fila, mais com o intuito de trabalhar RTOS do que ser realmente necessário, iremos estruturar o firmware da seguinte maneira:

Onde:

• x_task e y_task: Fazem a leitura e filtragem do valor analógico
• xQueueADC: ID (1 / 0) e dado filtrado para ser transmitido
• uart_task: Faz o envio do dado pela UART

Dicas

A seguir dicas sobre como executarem o lab:

JY-023 (joystick)

Esse joystick é composto por 2 potênciometros e um push button encapsulados em no mesmo componente. Os potenciômetros possuemuma curva anti logarítmica, ou seja, o centro do mesmo não representa 50% do valor da resistência, como representado no gráfico abaixo:

No gráfico da linear, linha roxa, metade do giro corresponde a metade da resistência. Já no da anti logarítmica, vermelha, repare como no começo do giro a progressão da resistência é rapida e brusca, e no final ela se torna bem lenta.

Dados

Para o mouse funcionar correto devemos obter um valor 0 quando o mesmo não está parado e um valor positivo para mover por exemplo para direita (se for o eixo x) e um valor negativo para mover para esquerda. Ou seja, vamos ter que mudar a escala da leitura analógico de 0 ... 4095 para -255 ... +255 e com uma zona morta, como indicado a seguir:

xQueueADC

A fila xQueueADC deverá ser uma fila de structs para podermos separar se o dado pertence ao eixo x ou y, para isso sugerimos criar a seguinte struct:

typedef struct adc {
    int axis;
    int val;
} adc_t;