I2C / 静電容量式近接 & タッチセンサーAdafruit MPR121 / 各チャンネルの充放電電流 & 時間の設定値を見る

pp.614ff.

今度は、チャンネルごとの充放電電流設定値、充放電時間設定値を見てみる。まだ何も設定していないのでどちらも全部0である。したがってグローバル設定値が使われる。

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#define F_CPU 8000000UL

#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include "USARTClass.h"

#include "MPR121Class.h"
MPR121Class pad(0x5A); // (I2Cスレーブアドレス)で実体化する。

// 全チャンネルのタッチステータスを端末に表示する函数。
void print_touch_status(){
    usart.printString("Touch (Prox) Status[12:0]: ");
    usart.printBinaryWord(pad.get_touch_status());
    usart.printString("\n");
}

// (n)本のチャンネルの電極データを端末に表示する函数。
void print_filtered_data(uint8_t n){
    usart.printString("Filtered Data: ");
    uint16_t buff_word[n];
    pad.get_filtered_data(n, buff_word);
    for(int i=0; i<n; i++){
        usart.printNibble(i);
        usart.printString("ch:");
        usart.printWord(buff_word[i]);
        usart.printString(", ");
    }
    usart.printString("\n");
}

// (n)本のチャンネルのベースライン値を端末に表示する函数。
void print_baseline_val(uint8_t n){
    usart.printString("Baseline Val : ");
    uint16_t buff_word[n];
    pad.get_baseline_val(n, buff_word);
    for(int i=0; i<n; i++){
        usart.printNibble(i);
        usart.printString("ch:");
        usart.printWord(buff_word[i]);
        usart.printString(", ");
    }
    usart.printString("\n");
}

// (n)本のチャンネルのタッチ閾値を端末に表示する函数。
void print_touch_threshold(uint8_t n){
    usart.printString("Touch   Threshold: ");
    uint8_t buff[n];
    pad.get_touch_threshold(n, buff);
    for(int i=0; i<n; i++){
        usart.printNibble(i);
        usart.printString("ch:");
        usart.printByte(buff[i]);
        usart.printString(", ");
    }
    usart.printString("\n");
}

// (n)本のチャンネルのリリース閾値を端末に表示する函数。
void print_release_threshold(uint8_t n){
    usart.printString("Release Threshold: ");
    uint8_t buff[n];
    pad.get_release_threshold(n, buff);
    for(int i=0; i<n; i++){
        usart.printNibble(i);
        usart.printString("ch:");
        usart.printByte(buff[i]);
        usart.printString(", ");
    }
    usart.printString("\n");
}

// (n)本のチャンネルのタッチ閾値、リリース閾値の両方を端末に表示する函数。
void print_both_threshold(uint8_t n){
    usart.printString("Touch   Threshold: ");
    uint8_t   touch_buff[n];
    uint8_t release_buff[n];
    pad.get_both_threshold(n, touch_buff, release_buff);
    for(int i=0; i<n; i++){
        usart.printNibble(i);
        usart.printString("ch:");
        usart.printByte(touch_buff[i]);
        usart.printString(", ");
    }
    usart.printString("\n");
    
    usart.printString("Release Threshold: ");
    for(int i=0; i<n; i++){
        usart.printNibble(i);
        usart.printString("ch:");
        usart.printByte(release_buff[i]);
        usart.printString(", ");
    }
    usart.printString("\n");
}

// タッチ、リリース両方のディバウンス回数(全チャンネル共通)を端末に表示する函数。
void print_both_debounce_num(){
    usart.printString("Touch   Debounce#: ");
    usart.printByte(pad.get_touch_debounce_num());
    usart.printString("\n");
    usart.printString("Release Debounce#: ");
    usart.printByte(pad.get_release_debounce_num());
    usart.printString("\n");
}

// フィルターのサンプリング回数、グローバルCDC値、グローバルCDT値を端末に表示する函数。
void print_filter_global_cdc_cdt(){
    usart.printString("First Filter#        : ");
    usart.printByte(pad.get_ffi());
    usart.printString("\n");

    usart.printString("Global CDC (uA)      : ");
    usart.printByte(pad.get_gloval_cdc());
    usart.printString("\n");

    usart.printString("Global CDT10 (0.1 us): ");
    usart.printByte(pad.get_gloval_cdt10());
    usart.printString("\n");
    
    usart.printString("Second Filter#       : ");
    usart.printByte(pad.get_sfi());
    usart.printString("\n");

    usart.printString("Sample Interval (ms) : ");
    usart.printByte(pad.get_esi());

    usart.printString("\n");
}

// (n)本の各チャンネルの充放電電流設定値を端末に表示する函数。
void print_cdc(uint8_t n){
    usart.printString("CDC (uA)      : ");
    uint8_t buff[n];
    pad.get_cdc(n, buff);
    for(int i=0; i<n; i++){
        usart.printNibble(i);
        usart.printString("ch:");
        usart.printByte(buff[i]);
        usart.printString(", ");
    }
    usart.printString("\n");
}

// (n)本の各チャンネルの充放電時感設定値(10倍値)を端末に表示する函数。
void print_cdt10(uint8_t n){
    usart.printString("CDT10 (0.1 us): ");
    uint8_t buff[n];
    pad.get_cdt10(n, buff);
    for(int i=0; i<n; i++){
        usart.printNibble(i);
        usart.printString("ch:");
        usart.printByte(buff[i]);
        usart.printString(", ");
    }
    usart.printString("\n");
}


const uint8_t n = 4; // 電極をn本使うことにする。

ISR(INT1_vect){             // 電極の状態が変化したら、
    print_touch_status();   // 全チャンネルのタッチ状態を端末に表示し、
    print_filtered_data(n); // 電極データを端末に表示し、
    print_baseline_val(n);  // ベースライン値を端末に表示する。
}
    
int main(){
    usart.init();

    EIMSK |= (1 << INT1);  // INT1 (外部割り込み要求1)を有効化する。
    EICRA |= (1 << ISC11); // falling edgeで割り込む。
    sei();                 // グローバル割り込みを有効化する。

    usart.printString("\n**********************************");
    usart.printString("\n********** TOUCH SENSOR **********");
    usart.printString("\n**********************************\n");
    
    pad.soft_reset();                                            // ソフトリセットをかける。
    pad.set_baseline_tracking(2);                                // 初回電極データの上位5ビットを初期ベースライン値としてロードする。
    pad.set_touch_debounce_num(3);                               // タッチ時のディバウンス回数(0~7)をセットする。
    pad.set_release_debounce_num(2);                             // リリース時のディバウンス回数(0~7)をセットする。
    for(int ch=0; ch<n; ch++){pad.set_touch_threshold(ch, 20);}  // (チャンネル0~12)にタッチ閾値(0~255)をセットする。
    for(int ch=0; ch<n; ch++){pad.set_release_threshold(ch, 1);} // (チャンネル0~12)にリリース閾値(0~255)をセットする。
    pad.enable_touch(n);                                         // (n)本の電極をタッチセンサーとして有効化する。

    /*
   print_touch_threshold(n);   // (n)本のチャンネルのタッチ閾値を端末に表示する。
   print_release_threshold(n); // (n)本のチャンネルのリリース閾値を端末に表示する。
   */
    print_both_threshold(n);       // (n)本のチャンネルのタッチ閾値、リリース閾値の両方を端末に表示する。
    print_both_debounce_num();     // タッチ、リリース両方のディバウンス回数を端末に表示する。
    print_filter_global_cdc_cdt(); // フィルターのサンプリング回数、グローバルCDC値、グローバルCDT値を端末に表示する。
    print_cdc(n);                  // (n)本の各チャンネルの充放電電流値設定値を端末に表示する。
    print_cdt10(n);                // (n)本の各チャンネルの各充放電時間設定値(10倍値)を端末に表示する。

    while(1);
    return 0;
}
void MPR121Class::get_cdc(uint8_t n, uint8_t*buff){
    i2c.read(_SLA, ELECTRODE_CURRENT, n, buff);
    for(int i=0; i<n; i++){
        buff[i] &= (~(0b11 << 6));
    }
}
void MPR121Class::get_cdt10(uint8_t n, uint8_t*buff){
    uint8_t temp_buff[(n+1)/2];                      // 読み出したいチャンネル本数の半分の假バッファーを用意しておいて、
    i2c.read(_SLA, CHARGE_TIME, (n+1)/2, temp_buff); // 同居している偶数、奇数両方のチャンネルを読み出して、
    uint8_t j = 0;
    for(int i=0; i<(n+1)/2; i++){
        // CDT[偶数ch]の値をバッファーに格納する。
        uint8_t cdt_even_10 = 5 * (1 << (temp_buff[i] & 0b111)) / 2;
        buff[j] = (cdt_even_10 < 5) ? 0 : cdt_even_10;
        if(j>n){break;}
        
        // CDT[奇数ch]の値をバッファーに格納する。
        uint8_t cdt_odd_10  = 5 * (1 << ((temp_buff[i] >> 4) & 0b111)) / 2;
        buff[j+1] = (cdt_odd_10 < 5) ? 0 : cdt_odd_10;

        j+=2;
    }
}