Анатолий Беляев (aka Mr.ALB). Персональный сайт

/* Digispark */
/*
  Программирование Digispark Mr.ALB
  http://www.mralb.ru/sections/programming/arduino_15.php
  "Лохотрон" - генератор случайных чисел
    случайный выбор от 1 до 9(максимально)

  2020-07-02 Mr.ALB v1.0 начало
    ток потребления = 26 мА (из них 3 мА на PWR LED)
  2020-07-06 Mr.ALB v1.1 оптимизация энергопотребления:
    - использование функций сна
    - отключил PWR LED
    - отпаял стабилизатор 78L05
    ток потребления снизился до 12.2 мА
  2020-07-07 Mr.ALB v1.0 
    отпаял стабилитроны с платы Digispark
      ток потребления = 5,7 мА
  2020-07-08 Mr.ALB v1.1 Обнаружено, 
    что при выборе от 1 до 7 всегда выпадает 1
    -> Изменил программу для этого диапазона
    -> работает корректно
  *********************************************
  ОПИСАНИЕ:
  1. При включении на индикаторе светятся все сегменты
  2. Когда загрузится программа - индикация теста цифр
  3. После окончания теста цифр светится точка - можно
      выбирать в диапазоне от 1 до 9
  4. При нажатии на кнопку SB1 происходит
     выбор случайного числа
  5. Для смены максимального числа выбора - SB2

  Плата: "Digispark (Default - 16.5 mhz)"
    Вначале не подключать Digispark
    Скомпилировать скетч ->
    -> будет приглашение подключить
       Digispark в течении 60 сек
    -> произойдёт закрузка кода в модуль Digispark

  Индикатор АЛС324А1 один 7 сегментный разряд

  Соответстивие контактов:
  SN74HC595N - АЛС321А1, АЛС324А1, АЛС333А1, АЛС334А1
     8       - GND pin4 & pin12
             - DP  pin9
     7       - G   pin2
     6       - F   pin1
     5       - E   pin6
     4       - D   pin7
     3       - C   pin8
     2       - B   pin13
     1       - A   pin14

  Digispark - SN74HC595N
     P2     - DS    pin14
     P3     - ST_CP pin12
     P4     - SH_CP pin11
     GND    - GND   pin8
     +5V    - VCC   pin16
  Кнопки:
    SB1 - между GND и P0
    SB2 - между +5V и P1
    
    Функции сна взяты у AlexGyver
****************************************/
#include <avr/wdt.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/interrupt.h>

// disable ADC (before power-off)
#define adc_disable() (ADCSRA &= ~(1<<ADEN))
// re-enable ADC
//#define adc_enable()  (ADCSRA |=  (1<<ADEN))

// Контакты SN74HC595N на Digispark
#define DS    2
#define ST_CP 3
#define SH_CP 4

// Контакт на кнопку
#define BT_START  0
#define BT_SET    1

// Цифры 0...9, точка, гашение
const byte digits[12] =
{
  //B_DP_A_B_C_D_E_F_G
  B01111110,//0
  B00110000,//1
  B01101101,//2
  B01111001,//3
  B00110011,//4
  B01011011,//5
  B01011111,//6
  B01110000,//7
  B01111111,//8
  B01111011,//9
  B10000000,//DP
  B00000000,//Гашение
};

// Переменные для хранения состояния кнопки
boolean lastButtonSB1 = HIGH;
boolean currentButtonSB1 = HIGH;
boolean lastButtonSB2 = LOW;
boolean currentButtonSB2 = LOW;

byte digit = 0;     // Цифра
byte max_digit = 10;// Максимальное число +1

// Время удержания индикации значения
const unsigned long delay_look = 720000; // мкс
unsigned int myCount;

/* Настройка программы */
void setup()
{
  pinMode(DS, OUTPUT);    // пин как выход
  pinMode(ST_CP, OUTPUT); // пин как выход
  pinMode(SH_CP, OUTPUT); // пин как выход
  pinMode(BT_START, INPUT_PULLUP); // Запуск
  pinMode(BT_SET, INPUT); // Установка

  //Тест индикатора 0...9, точка
  for (byte i = 0; i <= 10; i++)
  {
    fnDrawDigit(i); // Индикация цифры
    // Задержка индикации цифры
    fnDelay(210000);// в мкс
  }

  adc_disable();  // отключить АЦП (экономия энергии)
  wdt_reset();    // инициализация ватчдога
  wdt_enable(WDTO_60MS);// разрешаем ватчдог
  // Варианты длительности сна:
  // _15MS, _30MS, _60MS, _120MS, _250MS,
  // _500MS, _1S, _2S, _4S, _8S

  // разрешаем прерывания по ватчдогу.
  // Иначе будет резет.
  WDTCR |= _BV(WDIE);

  sei(); // разрешаем прерывания

  // Установка режима сна
  set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);
}

/* Рабочая программа */
void loop()
{
  myCount++;
  if (myCount > 65000) myCount = 10;

  // Опрос кнопки SB1 - срабатывает при соединении с GND
  currentButtonSB1 = fnDebounce(lastButtonSB1, BT_START);
  if (lastButtonSB1 == HIGH && currentButtonSB1 == LOW)
  {
    // Случайное начало псевдослучайной
    // последовательности
    randomSeed(myCount % 9 + 32);
    // Диапазон выбора от 1 до (max_digit - 1)
    
    if (max_digit == 8)
    { //  2020-07-08 Для выбора от 1 до 7
      do
      {
        digit = random(1, 9);
      }
      while (digit == 8);
    }
    else digit = random(1, max_digit);
    
    // Индикация выбранного числа
    fnDrawDigit(digit);
    // Задержка индикации числа
    fnDelay(delay_look);
  }

  // Опрос кнопки SB2 - срабатывает при соединении с VCC
  currentButtonSB2 = fnDebounce(lastButtonSB2, BT_SET);
  if (lastButtonSB2 == LOW && currentButtonSB2 == HIGH)
  {
    max_digit++;
    if (max_digit > 10) max_digit = 3;
    // Индикация максимального числа
    fnDrawDigit(max_digit - 1);
    // Задержка индикации максимального числа
    fnDelay(delay_look);
  }

  // Переписываем состояние кнопки SB1
  lastButtonSB1 = currentButtonSB1;
  if (lastButtonSB1 == HIGH)
    fnDrawDigit(10);// Индикация точки

  // Переписываем состояние кнопки SB2
  lastButtonSB2 = currentButtonSB2;

  sleep_enable();// разрешаем сон
  sleep_cpu();   // спать!
}

/***********
  ФУНКЦИИ
***********/

/* Функция задержки
    2020-07-06 Mr.ALB
   при использовании прерываний
   delay() и millis() не работают
   поэтому задержку делаю с помощью
   delayMicroseconds() в цикле
   максимальный шаг задержки 16383
   использую 10000.
*/
void fnDelay(unsigned long delay_max)
{
  const unsigned int delay_bt = 10000;// мкс
  for (byte i = 0; i < delay_max / delay_bt; i++)
  {
    delayMicroseconds(delay_bt);// в мкс
  }
}

/* Функция вывода цифры в разряде */
void fnDrawDigit(byte digit)
{
  // Подготовка для передачи данных в микросхему
  digitalWrite(ST_CP, LOW);
  // Передача данных справа-налево
  shiftOut(DS, SH_CP, LSBFIRST, digits[digit]);
  // Возвращение состояния защёлки
  digitalWrite(ST_CP, HIGH);
}

/*****************************************************
   Функция для подавления дребезга
   Модифицирована, добавлен опрос конкретного pin-а
   2018-07-23 Mr.ALB
******************************************************/
boolean fnDebounce(boolean last, int btnPin)
{
  // Читаем состояние кнопки
  boolean current = digitalRead(btnPin);
  if (last != current)
  {
    delayMicroseconds(10000);
    current = digitalRead(btnPin);
  }
  return current;
}

/* Обработка прерывания */
ISR (WDT_vect)
{
  // Разрешаем прерывания по ватчдогу.
  // Иначе будет реcет.
  WDTCR |= _BV(WDIE);
}