Cómo escribir el código de interfaz del sensor para el microcontrolador AVR Atmega 128 en el estudio AVR

Estoy agregando a lo que dijo Quora User. Existen millones de sensores que miden cantidades infinitas de datos del mundo real. Desde el ADXL345 que mide la aceleración a una resolución de 13 bits por eje ( https://www.sparkfun.com/datashe …) hasta el reloj en tiempo real DS3231 que mantiene segundos, minutos, horas, días … con una copia de seguridad batería a bordo ( https: //datasheets.maximintegrat …). Estos sensores / módulos son solo un par de ejemplos de lo que hay en el mercado. Cada sensor tendría algún método de interfaz / comunicación para recuperar (o enviar) datos entre el controlador. Existen muchos protocolos de comunicación que los sensores pueden utilizar, pero los más comunes (y con los que estoy familiarizado) son Serial (UART o USART), SPI, I2C (o TWI) y la Interfaz de un solo cable (consulte DHT11 )

Para extraer o enviar datos a estos módulos, necesitamos establecer esa interfaz entre el microcontrolador y el módulo. Digamos que debemos conectar el magnetómetro HMC5883L I2C con el microcontrolador ATmega. Nuestro primer paso sería escribir rutinas de manejo de bus I2C. Estas rutinas pueden inicializar los registros internos de nuestro microcontrolador (ver TWSR y TWCR), establecer los parámetros de control requeridos de nuestro módulo (en el caso del HMC5883L, podemos especificar con qué frecuencia “tomar” las lecturas), escribir datos en el bus (y, por lo tanto, módulo (s)), lea datos de registros específicos en un módulo conectado y verifique si hay errores en la comunicación. Hay muchas bibliotecas disponibles para cada método de comunicación (en nuestro caso de I2C, consulte: NULL-Wolf / AVR-AtmegaXX-I2C-library-Old-).

Una vez que tenga una configuración de interfaz que le permita hacer lo anterior, escribimos (lo que me gusta llamar) “Contenedores”. El código de interfaz que escribimos es un marco bastante “de bajo nivel” que es general para todos los sensores y simplemente gestiona las comunicaciones en el bus. Pero, ¿qué pasa con nuestro módulo específico (en este caso, el HMC5883L) y todas sus funciones específicas? Podemos abordar esto escribiendo una biblioteca en la parte superior de nuestro código / biblioteca I2C (por lo tanto, “Wrapper”) que gestiona los diferentes modos de nuestro sensor / módulo, y puede procesar y “dar sentido” a las lecturas recuperadas. En nuestro caso del HMC5883L, la forma en que se almacenan las lecturas en los registros internos del sensor requiere que las convirtamos antes de que podamos entenderlas. Y ese es el trabajo de nuestra biblioteca “wrapper”. (ver NULL-Wolf / AVR-HMC5883L-magnetometer-Library)

Una vez que los datos se han procesado en función de los requisitos del sensor particular (como la suma binaria de los MSB y LSB para obtener el valor final), ahora podemos incluir nuestro código de “envoltura” en nuestro programa principal y extraer fácilmente los datos de nuestro sensores Para resumirlo todo, como dijo el usuario de Quora, primero aprenda a escribir el código de la interfaz, mire los ejemplos de otros si es necesario. Luego escriba un contenedor alrededor del código de interfaz específico para el sensor que desea interactuar. Este proceso también se aplica a otros métodos de comunicación, como los sensores y módulos basados ​​en SPI y UART.