Ein-/Ausschalten eines Autos mit Arduino mit IR-Fernbedienung

Question

Ich postete diese Frage auf arduino.stackexchange, aber ich denke, diese Frage hat (vielleicht) nur mit der Sprache (C) zu tun.

Ich habe ein Auto und ich versuche irgendwie das Auto auszuschalten, wenn ein Lied mit Arduino, mit Infrarot (IR) Remote spielt. Ich entschied mich, einen Song (SuperMario) mit einem Buzzer zu spielen und wenn ich den Power ON-Button drücke, funktioniert das gut und der Song spielt.

Das Problem ist, wenn ich Power OFF drücke, muss ich warten, bis der Song endet, um das Auto auszuschalten.

Ich dachte, dass ich vielleicht Threads oder etwas brauche, aber ich bin mir nicht sicher, oder vielleicht gibt es einen besseren Weg, das zu beheben.

Hier ist ein Demo-Programm ist:

#include "IRremote.h" 

#define NOTE_B0 31 
#define NOTE_C1 33 
#define NOTE_CS1 35 
#define NOTE_D1 37 
#define NOTE_DS1 39 
#define NOTE_E1 41 
#define NOTE_F1 44 
#define NOTE_FS1 46 
#define NOTE_G1 49 
#define NOTE_GS1 52 
#define NOTE_A1 55 
#define NOTE_AS1 58 
#define NOTE_B1 62 
#define NOTE_C2 65 
#define NOTE_CS2 69 
#define NOTE_D2 73 
#define NOTE_DS2 78 
#define NOTE_E2 82 
#define NOTE_F2 87 
#define NOTE_FS2 93 
#define NOTE_G2 98 
#define NOTE_GS2 104 
#define NOTE_A2 110 
#define NOTE_AS2 117 
#define NOTE_B2 123 
#define NOTE_C3 131 
#define NOTE_CS3 139 
#define NOTE_D3 147 
#define NOTE_DS3 156 
#define NOTE_E3 165 
#define NOTE_F3 175 
#define NOTE_FS3 185 
#define NOTE_G3 196 
#define NOTE_GS3 208 
#define NOTE_A3 220 
#define NOTE_AS3 233 
#define NOTE_B3 247 
#define NOTE_C4 262 
#define NOTE_CS4 277 
#define NOTE_D4 294 
#define NOTE_DS4 311 
#define NOTE_E4 330 
#define NOTE_F4 349 
#define NOTE_FS4 370 
#define NOTE_G4 392 
#define NOTE_GS4 415 
#define NOTE_A4 440 
#define NOTE_AS4 466 
#define NOTE_B4 494 
#define NOTE_C5 523 
#define NOTE_CS5 554 
#define NOTE_D5 587 
#define NOTE_DS5 622 
#define NOTE_E5 659 
#define NOTE_F5 698 
#define NOTE_FS5 740 
#define NOTE_G5 784 
#define NOTE_GS5 831 
#define NOTE_A5 880 
#define NOTE_AS5 932 
#define NOTE_B5 988 
#define NOTE_C6 1047 
#define NOTE_CS6 1109 
#define NOTE_D6 1175 
#define NOTE_DS6 1245 
#define NOTE_E6 1319 
#define NOTE_F6 1397 
#define NOTE_FS6 1480 
#define NOTE_G6 1568 
#define NOTE_GS6 1661 
#define NOTE_A6 1760 
#define NOTE_AS6 1865 
#define NOTE_B6 1976 
#define NOTE_C7 2093 
#define NOTE_CS7 2217 
#define NOTE_D7 2349 
#define NOTE_DS7 2489 
#define NOTE_E7 2637 
#define NOTE_F7 2794 
#define NOTE_FS7 2960 
#define NOTE_G7 3136 
#define NOTE_GS7 3322 
#define NOTE_A7 3520 
#define NOTE_AS7 3729 
#define NOTE_B7 3951 
#define NOTE_C8 4186 
#define NOTE_CS8 4435 
#define NOTE_D8 4699 
#define NOTE_DS8 4978 

#define powerLedRed 2 
#define powerLedGreen 3 
#define receiver  5 
#define buzzer   7 

void translateIR(void); 
void powerON(void);; 
void powerOFF(void); 
void swap(int *x, int *y); 
void playSuperMario(void); 
void buzz(int targetPin, long frequency, long length); 

int power   = 2; 
int switchOFF  = 0; 
int switchON  = 1; 

int melody[] = { 
    NOTE_E7, NOTE_E7, 0, NOTE_E7, 0, NOTE_C7, NOTE_E7, 0, 
    NOTE_G7, 0, 0, 0, NOTE_G6, 0, 0, 0, 
    NOTE_C7, 0, 0, NOTE_G6, 0, 0, NOTE_E6, 0, 0, 
    NOTE_A6, 0, NOTE_B6, 0, NOTE_AS6, NOTE_A6, 0, 
    NOTE_G6, NOTE_E7, NOTE_G7, NOTE_A7, 0, NOTE_F7, NOTE_G7, 0, 
    NOTE_E7, 0, NOTE_C7, NOTE_D7, NOTE_B6, 0, 0, 
    NOTE_C7, 0, 0, NOTE_G6, 0, 0, NOTE_E6, 0, 0, 
    NOTE_A6, 0, NOTE_B6, 0, NOTE_AS6, NOTE_A6, 0, 
    NOTE_G6, NOTE_E7, NOTE_G7, NOTE_A7, 0, NOTE_F7, NOTE_G7, 0, 
    NOTE_E7, 0, NOTE_C7, NOTE_D7, NOTE_B6, 0, 0 
}; 

int tempo[] = { 
    12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 
    12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 
    9, 9, 9, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 
    12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 
    9, 9, 9, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 
}; 

int underworld_melody[] = { 
    NOTE_C4, NOTE_C5, NOTE_A3, NOTE_A4, NOTE_AS3, NOTE_AS4, 0, 0, 
    NOTE_C4, NOTE_C5, NOTE_A3, NOTE_A4, NOTE_AS3, NOTE_AS4, 0, 0, 
    NOTE_F3, NOTE_F4, NOTE_D3, NOTE_D4, NOTE_DS3, NOTE_DS4, 0, 0, 
    NOTE_F3, NOTE_F4, NOTE_D3, NOTE_D4, NOTE_DS3, NOTE_DS4, 0, 0, 
    NOTE_DS4, NOTE_CS4, NOTE_D4, NOTE_CS4, NOTE_DS4, NOTE_DS4, NOTE_GS3, 
    NOTE_G3, NOTE_CS4, NOTE_C4, NOTE_FS4, NOTE_F4, NOTE_E3, NOTE_AS4, NOTE_A4, 
    NOTE_GS4, NOTE_DS4, NOTE_B3, NOTE_AS3, NOTE_A3, NOTE_GS3, 0, 0, 0 
}; 

int underworld_tempo[] = { 
    12, 12, 12, 12, 12, 12, 6, 3, 
    12, 12, 12, 12, 12, 12, 6, 3, 
    12, 12, 12, 12, 12, 12, 6, 3, 
    12, 12, 12, 12, 12, 12, 6, 
    6, 18, 18, 18, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 
    18, 18, 18, 18, 18, 18, 10, 10, 10, 
    10, 10, 10, 3, 3, 3 
}; 

IRrecv irrecv(receiver); 
decode_results results; 

void setup(void) 
{ 
    pinMode(buzzer, OUTPUT); 
    pinMode(powerLedGreen, OUTPUT); 
    pinMode(powerLedRed, OUTPUT); 
    Serial.begin(9600); 
    Serial.println("IR Receiver Button Decode"); 
    irrecv.enableIRIn(); 
} 

void loop(void) 
{ 
    if (power == 2) { 
    powerOFF(); 
    } 

    if (irrecv.decode(&results)) { 
    translateIR(); 
    irrecv.resume(); 
    } 
} 

void playSuperMario(void) { 
    Serial.println(" 'Mario Theme'"); 
    int size = sizeof(melody)/sizeof(int); 
    for (int thisNote = 0; thisNote < size; thisNote++) { 
    int noteDuration = 1000/tempo[thisNote]; 
    buzz(buzzer, melody[thisNote], noteDuration); 

    int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30; 
    delay(pauseBetweenNotes); 

    buzz(buzzer, 0, noteDuration); 
    } 
} 

void buzz(int targetPin, long frequency, long length) { 
    digitalWrite(13, HIGH); 
    long delayValue = 1000000/frequency/2; // calculate the delay value between transitions 
    long numCycles = frequency * length/1000; // calculate the number of cycles for proper timing 

    for (long i = 0; i < numCycles; i++) { // for the calculated length of time... 
    digitalWrite(targetPin, HIGH); // write the buzzer pin high to push out the diaphram 
    delayMicroseconds(delayValue); // wait for the calculated delay value 
    digitalWrite(targetPin, LOW); // write the buzzer pin low to pull back the diaphram 
    delayMicroseconds(delayValue); // wait again or the calculated delay value 
    } 

    digitalWrite(13, LOW); 
} 

void translateIR(void) { 
    switch (results.value) { 
    case 0xFF02FD: 
     Serial.println(" -OK-"); 

     swap(&switchON, &switchOFF); 

     if (switchON == 0) 
     { 
     powerON(); 
     playSuperMario(); 
     } 
     else 
     { 
     powerOFF(); 
     } 
     break; 
    default: 
     Serial.println(" other button "); 
     power = 0; 
    } 
    //delay(500); 
} 

void powerOFF(void) { 
    digitalWrite(powerLedRed, HIGH); 
    digitalWrite(powerLedGreen, LOW); 
    power = 0; 
} 

void powerON(void) { 
    digitalWrite(powerLedRed, LOW); 
    digitalWrite(powerLedGreen, HIGH); 
} 

void swap(int *x, int *y) { 
    if (*x != *y) { 
    *x ^= *y; 
    *y ^= *x; 
    *x ^= *y; 
    } 
} 

in der translateIR Funktion, die ich dieses:

void translateIR(void) { 
    switch (results.value) { 
    case 0xFF02FD: 
     Serial.println(" -OK-"); 

     swap(&switchON, &switchOFF); 

     if (switchON == 0) 
     { 
     powerON(); 
     playSuperMario(); 
     } 
     else 
     { 
     powerOFF(); 
     } 
     break; 
    default: 
     Serial.println(" other button "); 
     power = 0; 
    } 
    //delay(500); 
} 

Hier werden beide Funktionen genannt, powerON() und playSuperMario(); so muss ich irgendwie OFF an die Macht der Auto während des Songs gespielt wird.

Hier ist ein VIDEO Demo. Wie behebt man das?

Answer 1

Vergiss Threads, das ist ein Mikrocontroller, über den wir hier reden. Ich würde einen Timer-basierten Interrupt vorschlagen, der vielleicht einmal alle 100 Millisekunden oder so ausgelöst wird. Kurze Zeit für ein menschliches Ohr, aber viel Zeit zwischen Interrupts für einen Mikro, der 16 Millionen Anweisungen pro Sekunde ausführt. Im Interrupt überprüfen Sie, ob die Taste gedrückt wurde. Wenn dies der Fall ist, stellen Sie eine Variable ein, die in der Hauptschleife aktiviert ist. Wenn diese Option aktiviert ist, wird die Melodie ausgeschaltet.

Maximale Latenz = 100 ms plus ein paar Taktzyklen.

Ich werde nicht den Code für Sie schreiben. Aber ich werde dir sagen, wofür du googeln sollst. Sie müssen zuerst das Datenblatt für den Mikrocontroller lesen, der sich auf Ihrem speziellen Arduino-Board befindet. Laden Sie das von Atmel herunter. Dann lernen Sie, wie man einen Timer im CTC-Modus einrichtet, wie man den Prescaler einstellt, wie man einen Interrupt dafür in der Compiler-IDE seiner Wahl programmiert, wie man einen Knopfdruck während des Interrupts erkennt, wie man einen setzt volatile Variable im Interrupt-Körper und wie man diese Variable in der Hauptschleife überprüft und die Melodie unterbricht. Es gibt viel zu lernen in Embedded-Programmierung und es ist alles da draußen im Internet. Beginnen Sie mit dem Datenblatt. ;)

Answer 2

Ich werde Ihr Programm nicht umschreiben, um es multi-threaded zu machen, da dies hinter dem Bereich der Beantwortung einer bestimmten Frage steht. Ich kann Ihnen eine Beschreibung dessen geben, was als Ausgangspunkt benötigt wird.

Erstens, eine einfachere Möglichkeit, dies ohne Threads zu beheben wäre, etwas wie signals zu verwenden, um das Abspielen der Melodie zu stoppen. Dies geschieht, wenn Sie Strg-C drücken. Dein Programm liest die Eingabe von deinem IR, so weit ich es mit Hilfe von Threads erkenne, die notwendig sind, um sowohl IR-Input als auch das Abspielen von Sound gleichzeitig zu lesen.

Ich bin nicht vertraut mit Arduino, aber ich nehme an, Sie haben so etwas wie pthreads. Du musst dich damit vertraut machen. Es ist keine triviale Veränderung, da die Verwendung von Threads ein sehr unterschiedliches Paradigma ist und Zeit benötigt, um den Kopf herumzudrehen, wenn Sie sie vorher noch nicht benutzt haben. Die Hauptsache ist, dass der Code an mehreren Stellen ausgeführt wird.

Ihr Haupt-Thread, der Anfangsprozess, bevor ein Thread erstellt wird, würde loop() ausgeführt werden, so dass er auf jeden IR-Eingang reagieren kann. Wenn es in einem eigenen Thread ist, kann es auf jede Benutzereingabe reagieren. Das Problem mit Ihrem Code-Recht ist, dass es auf die Wiedergabe der Melodie in playSuperMario() warten muss, bevor es neue Eingaben verarbeiten kann.

Sie würden irgendwo während der Initialisierung einen Thread erstellen. Dieser Thread wird sein, was die Melodie spielt. Es muss in der Lage sein, die Melodie basierend auf dem IR-Eingang zu starten. Außerdem müssen Sie das Verhalten von Dingen definieren, wie zum Beispiel, wenn der "ON" -Knopf gedrückt wird, während er bereits spielt? Fängt es wieder an, hört auf oder wird das ignoriert und es spielt weiter?

Sie benötigen eine oder mehrere Variablen, die von beiden Threads verwendet werden. Dies erfordert Mutex Schutz, so dass nur ein Thread es auf einmal lesen/schreiben kann. Angenommen, es gibt eine globale Variable isPlaying, die anfänglich auf true gesetzt ist. Wenn die Aus-Taste gedrückt wird, würde dies zu false geändert werden. Ihre playSuperMario() und buzz() usw.Funktionen müssten überprüfen, ob dieser Wert in seinen Schleifen falsch ist. Wenn falsch, wird es sofort zurückkehren.

Das ist ein allgemeiner Hinweis, wie man mit dieser Hoffnung umgehen kann, die es hilft.