[Zigbee] ZigbeX 모듈의 ATMEGA칩을 이용한 온도 & 습도 센서값 출력 (Serial 통신)

#include<avr/io.h>
#include<avr/interrupt.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include "basedef.h"
 
void uart_init()                                    // UART 초기화
{
    UBRR0L = (unsigned char)BAUD_RATE_L;            // baud rate 설정
    UBRR0H = (unsigned char)BAUD_RATE_H;
 
    // no parity, 1 stop bit, 8bit 설정
    UCSR0C = (0 << UPM01) | (0 << UPM00) | (0 << USBS0) | (1 << UCSZ01) | (1 << UCSZ00);
    UCSR0B = (1 << TXEN0) | (1 << RXEN0) | (0 << UCSZ02); // rx/tx interrupt 설정, 8bit 설정
}
 
void uart_send_byte(unsigned char byte)             // 1 byte 전송 함수
{
    while (!(UCSR0A & (1 << UDRE0))) ;                // 전송 버퍼가 빌 때 까지 기다린다.
    UDR0 = byte;
}
 
// UART 문자열 전송
void uart_send_string(unsigned char *str, unsigned char len)
{
    int i;
     
    for (i = 0; i < len; i++)
    {
        if (!(*(str + i)))
        {
            break;
        }
        uart_send_byte(*(str + i));
    }
    uart_send_byte('\r');
    uart_send_byte('\n');
}
 
// micro second delay
void delay_us(unsigned int us)
{
    while (us)
        us--;
}
 
// TWI시작신호 , SHT11 에 데이터 전송 신호 발생
void transStart(void)
{
    // 1: High 0: Low
    setWRITE;
    DATA(1); SCK(0);
    delay_us(1);
    SCK(1);
    delay_us(1);
    DATA(0);
    delay_us(1);
    SCK(0);
    delay_us(5);
    SCK(1);
    delay_us(1);
    DATA(1);
    delay_us(1);
    SCK(0);
}
 
//SDA를 통해 SHT11에 데이터 쓰기
unsigned char writeByte(unsigned char value)
{
    unsigned char i;
    unsigned char error = 0;
     
    setWRITE;
     
    for(i = 0x80; i > 0; i /= 2)
    {
        if(i & value)
            DATA(1);
        else
            DATA(0);
         
        SCK(1);
        delay_us(5);
        SCK(0);
    }
    setREAD;
    SCK(1);
    delay_us(1);
    error=bit_is_set(PIND, 1);
    SCK(0);
     
    return error;
}
 
//SDA 를 통해 SHT11로부터 데이터 받기
unsigned char readByte(unsigned char ack)
{
    unsigned char i;
    unsigned char val = 0;
     
    setREAD;
     
    for(i = 0x80; i > 0; i /= 2)
    {
        SCK(1);
         
        if(bit_is_set(PIND, 1))
            val=(val | i);
         
        SCK(0);
    }
    setWRITE;
    DATA(!ack);
    SCK(1);
    delay_us(5);
    SCK(0);
     
    return val;
}
 
void conv_byte(unsigned char in, unsigned char *out)
{
    unsigned char a;
    a = in & 0xf0;
    a = a >> 4;
    if(a > 9) {
        out[0] = a - 10 + 0x41;
    }
    else
    {
        out[0] = a + 0x30;
    }
 
    a = in & 0x0f;
     
    if(a > 9)
    {
        out[1] = a - 10 + 0x41;
    }
    else
    {
        out[1] = a + 0x30;
    }
}
 
// BYTE -> int 변환
void conv_int(int in, unsigned char * out)
{
    unsigned int temp;
    unsigned char a;
     
    if(in >= 0)
    {
        temp = in & 0xff00;
        a = (unsigned char)(temp >> 8);
        conv_byte(a, out);
        a = (in & 0x00ff);
        conv_byte(a, out + 2);
    }
    else
    {
        *out = '-';
        out++;
        in *= -1;
        temp = in & 0xff00;
        a = (unsigned char)(temp >> 8);
        conv_byte(a, out);
        a = (in & 0x00ff);
        conv_byte(a, out + 2);
    }
}
 
// SHT11로 부터 받은 값을 실제 수치로 환산
int conv_data(int in, unsigned char mode)
{
    unsigned char data[5];
    int calc = 0;
     
    conv_int(in, data);
    itoa(in, data, 10);
 
// 습도 : 12비트 분해능의 경우 계산용 C1, C2, C3
// C1 + C2*value + C3*value^2 value는 SHT11로부터 받은 (conv_int()로 변환된)값
#define HUMI_C1 (-4)
#define HUMI_C2 (0.0405)
#define HUMI_C3 (-0.0000028)
 
// 온도 : 14비트 분해능의 경우 계산용 D1
// 3.5V 입력 전압에 따른 계산용 D2
// D1 + D2*value
#define TEMP_D1 (-39.66)
#define TEMP_D2 (0.01)
 
 
    switch(mode)
    {
    case TEMP:
        calc = (TEMP_D1) + (TEMP_D2 * in);
        break;
    case HUMI:
        calc = ((HUMI_C1) + (HUMI_C2 * in) + (HUMI_C3 * (in * in)));
        break;
    }
    return calc;
}
 
// TWI 상태 리셋
void connReset(void)
{
    unsigned int i;
     
    setWRITE;
    DATA(1);
    SCK(0);
     
    for(i = 0; i < 9; i++)
    {
        SCK(1);
        SCK(0);
    }
    transStart();
}
 
// SHT11로 부터 각 센서의 값을 읽어 들이는 함수
unsigned char measure(unsigned int *p_value, unsigned char *p_checksum, unsigned char mode)
{
    unsigned char error = 0;
    unsigned long i = 0;
     
    transStart();
     
    switch(mode)
    {
    case TEMP :
        error+=writeByte(MEASURE_TEMP);
        break;
    case HUMI :
        error+=writeByte(MEASURE_HUMI);
        break;
    default :
        break;
    }
    setREAD;
 
    for(i=0;i<100000;i++)
        if(bit_is_set(PIND, 1) == 0)
            break;
         
    if (bit_is_set(PIND, 1))
        error+=1;
     
    *p_value = readByte(ACK);
    *p_value <<= 8;
    *p_value += readByte(ACK);
    *p_checksum = readByte(noACK);
     
    return error;
}
 
int main(void)
{
    unsigned char check;
    unsigned char error;
    unsigned int temp;
    unsigned int humi;
    unsigned char outdata[20];
    volatile unsigned int i;
    volatile unsigned int j;
     
    uart_init();
     
    while(1)
    {
        uart_send_string("Sensing Start", 13);
        error = 0;
        error += measure(&temp, &check, TEMP);
        error += measure(&humi, &check, HUMI);
         
        if (error)
        {
            uart_send_string("Sensing Error", 13);
            connReset();
        }
        else
        {
            sprintf(outdata, "Temp : %d ℃", conv_data(temp, TEMP));
            uart_send_string(outdata, strlen(outdata));
            sprintf(outdata, "Humi : %d %%", conv_data(humi, HUMI));
            uart_send_string(outdata, strlen(outdata));
        }
        for(i = 0; i < 600; ++i)
            for(j = 0; j < 500; ++j)
                ;                       // Do Nothing, for sleep
    }
    return 0;
}