大 电 / Mbed OS mbed-os5-F303-18650-Manager-tp4056

Hooks into the CE pin of TP4056 to add some extra features - overvolt cutoff - overtime cutoff - overtemperature cutoff (by use of MCP9808) - info on little OLED screen - battery presence detection Future features - current detection and cutoff (waiting for INA219 breakout for this) - Runtime configurable parameters by serial - Send stats over serial to desktop application Known flaws - see readme Circuit schematic coming soon (tm), see readme Designed and tested for nucleo F303RE but should be easily adaptable to any board. License: GPL v3

Dependencies:   OLED_SSD1306 MCP9808

main.cpp@5:c07438005b16, 2020-08-27 (annotated)

Committer:
kuutei
Date:
Thu Aug 27 06:49:31 2020 +0000
Revision:
5:c07438005b16
Parent:
4:f63aab9fec77
Child:
8:c781f4ae7eb3
first published version

Who changed what in which revision?

UserRevisionLine numberNew contents of line
kuutei 0:56122e281547 1 #include "mbed.h"
kuutei 0:56122e281547 2 #include "platform/mbed_thread.h"
kuutei 0:56122e281547 3
kuutei 0:56122e281547 4 #include <string>
kuutei 0:56122e281547 5 #include <iomanip>
kuutei 0:56122e281547 6 #include <sstream>
kuutei 0:56122e281547 7
kuutei 0:56122e281547 8 #include "SSD1306I2C.h"
kuutei 4:f63aab9fec77 9 #include "MCP9808.h"
kuutei 0:56122e281547 10
kuutei 0:56122e281547 11 #define OLED_ADR 0x3C
kuutei 0:56122e281547 12 #define OLED_SDA I2C_SDA
kuutei 0:56122e281547 13 #define OLED_SCL I2C_SCL
kuutei 0:56122e281547 14
kuutei 4:f63aab9fec77 15 #define MCP9808_SDA PB_5
kuutei 4:f63aab9fec77 16 #define MCP9808_SCL PA_8
kuutei 4:f63aab9fec77 17
kuutei 5:c07438005b16 18 #define BAT_SAMPLERATE 1000
kuutei 1:7749656733dd 19
kuutei 0:56122e281547 20
kuutei 0:56122e281547 21 // Blinking rate in milliseconds
kuutei 0:56122e281547 22 #define BLINKING_RATE_MS 5000
kuutei 0:56122e281547 23
kuutei 0:56122e281547 24 #define VOLTAGE_DIVIDER_R1 99800
kuutei 0:56122e281547 25 #define VOLTAGE_DIVIDER_R2 99100
kuutei 0:56122e281547 26
kuutei 0:56122e281547 27 Serial pc(USBTX,USBRX);
kuutei 0:56122e281547 28
kuutei 1:7749656733dd 29 SSD1306I2C oled_i2c(OLED_ADR, OLED_SDA, OLED_SCL);
kuutei 1:7749656733dd 30
kuutei 4:f63aab9fec77 31 //DS1820 ds1820_sensor(DS18B20_DATA);
kuutei 4:f63aab9fec77 32 //sda,scl,address,freq
kuutei 4:f63aab9fec77 33 MCP9808 myMCP9808 ( MCP9808_SDA, MCP9808_SCL, MCP9808::MCP9808_ADDRESS_0, 400000 ); // I2C_SDA | I2C_SCL
kuutei 1:7749656733dd 34
kuutei 0:56122e281547 35 //DigitalIn mybutton(USER_BUTTON);
kuutei 0:56122e281547 36 AnalogIn divider_analogin(A0);
kuutei 0:56122e281547 37 AnalogIn vref(ADC_VREF);
kuutei 0:56122e281547 38
kuutei 0:56122e281547 39 //AnalogIn adc_refint(VREF_INT);
kuutei 0:56122e281547 40
kuutei 0:56122e281547 41 DigitalInOut toggleOut(PA_14, PIN_OUTPUT, OpenDrainNoPull, 0);
kuutei 1:7749656733dd 42 bool TP4056ChargingState = false; //reflects internal state of TP4056 control thread
kuutei 5:c07438005b16 43 uint64_t chargingTimePassed = 0; //reflects charge time recorded by control thread
kuutei 0:56122e281547 44
kuutei 0:56122e281547 45 InterruptIn chargeButton(USER_BUTTON);
kuutei 1:7749656733dd 46 volatile bool buttonPressed = false; //set to true by button ISR, set to false when acknowledged
kuutei 0:56122e281547 47
kuutei 1:7749656733dd 48 bool batteryPresenceState = false;
kuutei 0:56122e281547 49
kuutei 0:56122e281547 50 float bat_voltage = -1.11;
kuutei 0:56122e281547 51 float bat_voltage_avg = -1.11;
kuutei 0:56122e281547 52 float vddref_voltage = -1.11;
kuutei 0:56122e281547 53
kuutei 1:7749656733dd 54 float ds18b20_temperature = -301.0;
kuutei 0:56122e281547 55
kuutei 0:56122e281547 56 //Configurable protection conditions
kuutei 5:c07438005b16 57 float MAX_VOLTAGE = 4.23; //default: no more than 4.25v
kuutei 0:56122e281547 58 float MIN_VOLTAGE = 2.5; //default: no less than 2.5v
kuutei 1:7749656733dd 59 float MIN_DETECT_VOLTAGE = 0.5; //default: no less than 0.3v
kuutei 5:c07438005b16 60 float MAX_TEMPERATURE = 35.0; //default: no more than 35C at the temperature sensor
kuutei 0:56122e281547 61 float MIN_TEMPERATURE = 10.0; //default: no less than 10C
kuutei 0:56122e281547 62 uint64_t MAX_TIME_ms = 3600000; //default: no more than 1h
kuutei 0:56122e281547 63
kuutei 0:56122e281547 64
kuutei 0:56122e281547 65 void blinkled()
kuutei 0:56122e281547 66 {
kuutei 0:56122e281547 67 // Initialise the digital pin LED1 as an output
kuutei 0:56122e281547 68 DigitalOut led(LED1);
kuutei 0:56122e281547 69
kuutei 0:56122e281547 70 while (true) {
kuutei 0:56122e281547 71 led = !led;
kuutei 0:56122e281547 72 ThisThread::sleep_for(BLINKING_RATE_MS);
kuutei 0:56122e281547 73 }
kuutei 0:56122e281547 74 }
kuutei 0:56122e281547 75
kuutei 0:56122e281547 76
kuutei 0:56122e281547 77 // Button to initiate / stop charging
kuutei 0:56122e281547 78 // Called on button rise
kuutei 0:56122e281547 79 // Set to true to signal to EN control thread that button was pressed
kuutei 1:7749656733dd 80 void buttonISR()
kuutei 0:56122e281547 81 {
kuutei 1:7749656733dd 82 static uint64_t lastButtonPushTime = 0;
kuutei 1:7749656733dd 83
kuutei 0:56122e281547 84 uint64_t now = Kernel::get_ms_count();
kuutei 1:7749656733dd 85
kuutei 0:56122e281547 86 const uint64_t buttonMinimumWaitTime = 500; //minimum 500 ms wait between button pushes
kuutei 0:56122e281547 87
kuutei 0:56122e281547 88 if(Kernel::get_ms_count() - lastButtonPushTime > buttonMinimumWaitTime)
kuutei 0:56122e281547 89 {
kuutei 0:56122e281547 90 buttonPressed = true;
kuutei 1:7749656733dd 91 lastButtonPushTime = now;
kuutei 0:56122e281547 92 }
kuutei 0:56122e281547 93
kuutei 0:56122e281547 94 }
kuutei 0:56122e281547 95
kuutei 0:56122e281547 96 float readRefVoltage()
kuutei 0:56122e281547 97 {
kuutei 0:56122e281547 98 double vdd;
kuutei 0:56122e281547 99 double vdd_calibed;
kuutei 0:56122e281547 100 double vref_calibed;
kuutei 0:56122e281547 101 double vref_f;
kuutei 0:56122e281547 102 uint16_t vref_u16;
kuutei 0:56122e281547 103 uint16_t vref_cal;
kuutei 0:56122e281547 104
kuutei 0:56122e281547 105 vref_cal= *((uint16_t*)VREFINT_CAL_ADDR); //F303RE
kuutei 0:56122e281547 106
kuutei 0:56122e281547 107 vref_u16 = vref.read_u16();
kuutei 0:56122e281547 108 //1.22 comes from 3.3 * 1524 / 4095 - voltage at calibration time times calibration measurement divided by maximum counts
kuutei 0:56122e281547 109 //vdd = 1.228132 / vref.read();
kuutei 0:56122e281547 110 vdd = 3.3 * (double)vref_cal / 4095.0 / vref.read();
kuutei 0:56122e281547 111
kuutei 0:56122e281547 112 return vdd;
kuutei 0:56122e281547 113 }
kuutei 0:56122e281547 114
kuutei 0:56122e281547 115 //Reads voltage divider, and uses internal calibrated reference voltage to calculate real voltage
kuutei 0:56122e281547 116 //Not 100% accurate, but better than assuming 3.3v
kuutei 0:56122e281547 117 float readVoltageDivider_Calibrated()
kuutei 0:56122e281547 118 {
kuutei 0:56122e281547 119 uint16_t vref_cal= *((uint16_t*)VREFINT_CAL_ADDR); //factory calibration value for 3.3v
kuutei 0:56122e281547 120 uint16_t vref_u16 = vref.read_u16(); //read the internal voltage calibration
kuutei 0:56122e281547 121 float vdd = 3.3 * (double)vref_cal / 4095.0 / vref.read();
kuutei 0:56122e281547 122
kuutei 0:56122e281547 123 //ain.read() returns float value between 0 and 1
kuutei 0:56122e281547 124 float reading = divider_analogin.read();
kuutei 0:56122e281547 125
kuutei 0:56122e281547 126 //pc.printf("raw reading: %f\r\n", reading);
kuutei 0:56122e281547 127
kuutei 0:56122e281547 128 return reading * vdd * (VOLTAGE_DIVIDER_R1 + VOLTAGE_DIVIDER_R2) / VOLTAGE_DIVIDER_R2;
kuutei 0:56122e281547 129
kuutei 0:56122e281547 130 }
kuutei 0:56122e281547 131
kuutei 0:56122e281547 132 //Measurement assuming 3.3v - for comparison to calibrated reading only
kuutei 0:56122e281547 133 //Can be very inaccurate as nucleo voltage regulator drops as far as 3.2v
kuutei 0:56122e281547 134 float readVoltageDivider_3v3()
kuutei 0:56122e281547 135 {
kuutei 0:56122e281547 136 uint16_t vref_cal= *((uint16_t*)VREFINT_CAL_ADDR); //factory calibration value for 3.3v
kuutei 0:56122e281547 137 uint16_t vref_u16 = vref.read_u16(); //read the internal voltage calibration
kuutei 0:56122e281547 138 float vdd = 3.3 * (double)vref_cal / 4095.0 / vref.read();
kuutei 0:56122e281547 139
kuutei 0:56122e281547 140 //ain.read() returns float value between 0 and 1
kuutei 0:56122e281547 141 float reading = divider_analogin.read();
kuutei 0:56122e281547 142
kuutei 0:56122e281547 143 return reading * vdd * (VOLTAGE_DIVIDER_R1 + VOLTAGE_DIVIDER_R2) / VOLTAGE_DIVIDER_R2;
kuutei 0:56122e281547 144
kuutei 0:56122e281547 145 }
kuutei 0:56122e281547 146
kuutei 0:56122e281547 147 // Reads DS18B20 sense temperature
kuutei 0:56122e281547 148 void TemperatureInputThread()
kuutei 5:c07438005b16 149 {
kuutei 4:f63aab9fec77 150 MCP9808::MCP9808_status_t aux;
kuutei 4:f63aab9fec77 151 MCP9808::MCP9808_config_reg_t myMCP9808_Config;
kuutei 4:f63aab9fec77 152 MCP9808::MCP9808_data_t myMCP9808_Data;
kuutei 4:f63aab9fec77 153
kuutei 4:f63aab9fec77 154 // Shutdown the device, low-power mode enabled
kuutei 4:f63aab9fec77 155 aux = myMCP9808.MCP9808_GetCONFIG ( &myMCP9808_Config );
kuutei 4:f63aab9fec77 156
kuutei 4:f63aab9fec77 157 myMCP9808_Config.shdn = MCP9808::CONFIG_SHDN_SHUTDOWN;
kuutei 4:f63aab9fec77 158 aux = myMCP9808.MCP9808_SetCONFIG ( myMCP9808_Config );
kuutei 4:f63aab9fec77 159
kuutei 4:f63aab9fec77 160 // Get manufacturer ID
kuutei 4:f63aab9fec77 161 aux = myMCP9808.MCP9808_GetManufacturerID ( &myMCP9808_Data );
kuutei 4:f63aab9fec77 162
kuutei 4:f63aab9fec77 163 // Get device ID and device revision
kuutei 4:f63aab9fec77 164 aux = myMCP9808.MCP9808_GetDeviceID ( &myMCP9808_Data );
kuutei 4:f63aab9fec77 165
kuutei 4:f63aab9fec77 166 // Configure the device
kuutei 4:f63aab9fec77 167 // - T_UPPER and T_LOWER limit hysteresis at 0C
kuutei 4:f63aab9fec77 168 // - Continuous conversion mode
kuutei 4:f63aab9fec77 169 // - T_CRIT unlocked
kuutei 4:f63aab9fec77 170 // - Window lock unlocked
kuutei 4:f63aab9fec77 171 // - Alert output control disabled
kuutei 4:f63aab9fec77 172 // - Alert output select: Alert for T_UPPER, T_LOWER and T_CRIT
kuutei 4:f63aab9fec77 173 // - Alert output polaruty: Active-low
kuutei 4:f63aab9fec77 174 // - Alert output mode: Comparator output
kuutei 4:f63aab9fec77 175 //
kuutei 4:f63aab9fec77 176 myMCP9808_Config.t_hyst = MCP9808::CONFIG_T_HYST_0_C;
kuutei 4:f63aab9fec77 177 myMCP9808_Config.shdn = MCP9808::CONFIG_SHDN_CONTINUOUS_CONVERSION;
kuutei 4:f63aab9fec77 178 myMCP9808_Config.t_crit = MCP9808::CONFIG_CRIT_LOCK_UNLOCKED;
kuutei 4:f63aab9fec77 179 myMCP9808_Config.t_win_lock = MCP9808::CONFIG_WIN_LOCK_UNLOCKED;
kuutei 4:f63aab9fec77 180 myMCP9808_Config.alert_cnt = MCP9808::CONFIG_ALERT_CNT_DISABLED;
kuutei 4:f63aab9fec77 181 myMCP9808_Config.alert_sel = MCP9808::CONFIG_ALERT_SEL_TUPPER_TLOWER_TCRIT;
kuutei 4:f63aab9fec77 182 myMCP9808_Config.alert_pol = MCP9808::CONFIG_ALERT_POL_ACTIVE_LOW;
kuutei 4:f63aab9fec77 183 myMCP9808_Config.alert_mod = MCP9808::CONFIG_ALERT_MOD_COMPARATOR_OUTPUT;
kuutei 4:f63aab9fec77 184 aux = myMCP9808.MCP9808_SetCONFIG ( myMCP9808_Config );
kuutei 4:f63aab9fec77 185
kuutei 4:f63aab9fec77 186 // Set resolution: +0.0625C ( t_CON ~ 250ms )
kuutei 4:f63aab9fec77 187 myMCP9808_Data.resolution = MCP9808::RESOLUTION_0_0625_C;
kuutei 4:f63aab9fec77 188 aux = myMCP9808.MCP9808_SetResolution ( myMCP9808_Data );
kuutei 4:f63aab9fec77 189
kuutei 4:f63aab9fec77 190
kuutei 4:f63aab9fec77 191 while(true)
kuutei 4:f63aab9fec77 192 {
kuutei 4:f63aab9fec77 193 // Get ambient temperature
kuutei 4:f63aab9fec77 194 aux = myMCP9808.MCP9808_GetTA ( &myMCP9808_Data );
kuutei 4:f63aab9fec77 195
kuutei 4:f63aab9fec77 196 //pc.printf ( "T: %0.4f C\r\n", myMCP9808_Data.t_a );
kuutei 4:f63aab9fec77 197 ds18b20_temperature = myMCP9808_Data.t_a;
kuutei 0:56122e281547 198
kuutei 0:56122e281547 199 ThisThread::sleep_for(250);
kuutei 4:f63aab9fec77 200 }
kuutei 4:f63aab9fec77 201
kuutei 0:56122e281547 202
kuutei 0:56122e281547 203 }
kuutei 0:56122e281547 204
kuutei 0:56122e281547 205 // Detect battery presence by voltage activity
kuutei 2:18d8f9d3286c 206 void BatteryPresenceThread()
kuutei 0:56122e281547 207 {
kuutei 2:18d8f9d3286c 208 while(true)
kuutei 0:56122e281547 209 {
kuutei 2:18d8f9d3286c 210 if(bat_voltage_avg > MIN_DETECT_VOLTAGE)
kuutei 2:18d8f9d3286c 211 {
kuutei 2:18d8f9d3286c 212 batteryPresenceState = true;
kuutei 2:18d8f9d3286c 213 }
kuutei 2:18d8f9d3286c 214 else
kuutei 2:18d8f9d3286c 215 {
kuutei 2:18d8f9d3286c 216 batteryPresenceState = false;
kuutei 2:18d8f9d3286c 217 }
kuutei 2:18d8f9d3286c 218
kuutei 2:18d8f9d3286c 219 ThisThread::sleep_for(250);
kuutei 1:7749656733dd 220 }
kuutei 0:56122e281547 221 }
kuutei 0:56122e281547 222
kuutei 0:56122e281547 223 void TP4056ControlThread()
kuutei 0:56122e281547 224 {
kuutei 0:56122e281547 225 //uint64_t now = Kernel::get_ms_count();
kuutei 0:56122e281547 226 uint64_t chargeStartTime = 0;
kuutei 0:56122e281547 227
kuutei 0:56122e281547 228 bool enableCharging = false; //internal variable to track whether TP4056 CE should be enabled or not
kuutei 0:56122e281547 229
kuutei 0:56122e281547 230
kuutei 0:56122e281547 231 while(true)
kuutei 0:56122e281547 232 {
kuutei 0:56122e281547 233 //First check conditions to see if charging should be enabled or disabled
kuutei 3:0bad8eec80ee 234 // bool temperature_en = ( ( ds18b20_temperature < MAX_TEMPERATURE ) && ( ds18b20_temperature > MIN_TEMPERATURE ) );
kuutei 3:0bad8eec80ee 235 bool temperature_en = true; //override as sensor code is bugged
kuutei 1:7749656733dd 236 bool voltage_en = ( ( bat_voltage_avg < MAX_VOLTAGE ) && ( bat_voltage_avg > MIN_VOLTAGE ) );
kuutei 2:18d8f9d3286c 237 bool presence_en = batteryPresenceState;
kuutei 5:c07438005b16 238 bool charge_time_exceeded = ( chargingTimePassed > MAX_TIME_ms );
kuutei 1:7749656733dd 239
kuutei 0:56122e281547 240 //Charging can be enabled if battery is present, no protections triggered, and user starts the charge
kuutei 0:56122e281547 241 if(enableCharging == false)
kuutei 1:7749656733dd 242 {
kuutei 5:c07438005b16 243 if( voltage_en && temperature_en && presence_en && buttonPressed )
kuutei 1:7749656733dd 244 {
kuutei 1:7749656733dd 245 enableCharging = true;
kuutei 2:18d8f9d3286c 246 chargeStartTime = Kernel::get_ms_count();
kuutei 1:7749656733dd 247 buttonPressed = false;
kuutei 1:7749656733dd 248 }
kuutei 1:7749656733dd 249 }
kuutei 1:7749656733dd 250 //Charging must be stopped if overvoltage, overtemperature, overtime, battery removed, or user pushes button
kuutei 5:c07438005b16 251 //Charging time passed is maintained, but will be reset if user starts charge again
kuutei 5:c07438005b16 252 //TODO: Only reset charge time once battery removed?
kuutei 1:7749656733dd 253 else
kuutei 0:56122e281547 254 {
kuutei 1:7749656733dd 255 //Disable charging if any protection condition is triggered
kuutei 2:18d8f9d3286c 256 if( !voltage_en || !temperature_en || !presence_en || charge_time_exceeded )
kuutei 1:7749656733dd 257 {
kuutei 1:7749656733dd 258 enableCharging = false;
kuutei 1:7749656733dd 259 }
kuutei 1:7749656733dd 260 //or if user pushed button
kuutei 1:7749656733dd 261 else if(buttonPressed)
kuutei 3:0bad8eec80ee 262 {
kuutei 3:0bad8eec80ee 263 enableCharging = false;
kuutei 1:7749656733dd 264 buttonPressed = false;
kuutei 1:7749656733dd 265 }
kuutei 5:c07438005b16 266
kuutei 0:56122e281547 267 }
kuutei 0:56122e281547 268
kuutei 0:56122e281547 269
kuutei 0:56122e281547 270 //With charge state calculated, realize it on the CE pin
kuutei 5:c07438005b16 271 //Allow pullup to '5V' to enable charging at CE pin
kuutei 0:56122e281547 272 if(enableCharging)
kuutei 0:56122e281547 273 {
kuutei 5:c07438005b16 274 //Using HiZ still results in internal clamping diode activating, resulting in 3.6v
kuutei 0:56122e281547 275 toggleOut.write(1); //open drain mode -> HiZ
kuutei 5:c07438005b16 276
kuutei 5:c07438005b16 277 //Continually update surpassed charging time if it is enabled
kuutei 5:c07438005b16 278 chargingTimePassed = Kernel::get_ms_count() - chargeStartTime ;
kuutei 0:56122e281547 279 }
kuutei 5:c07438005b16 280 //To disable charging, open drain the CE pin -> 0V
kuutei 0:56122e281547 281 else
kuutei 0:56122e281547 282 {
kuutei 0:56122e281547 283 toggleOut.write(0); //open drain, pull to GND -> overpull 470k pullup that brings 5V to CE
kuutei 0:56122e281547 284 }
kuutei 0:56122e281547 285
kuutei 0:56122e281547 286 //Update flag that indicates state of TP4056 CE pin to other threads
kuutei 1:7749656733dd 287 TP4056ChargingState = enableCharging;
kuutei 0:56122e281547 288
kuutei 2:18d8f9d3286c 289 ThisThread::sleep_for(100);
kuutei 0:56122e281547 290 }
kuutei 0:56122e281547 291 }
kuutei 0:56122e281547 292
kuutei 0:56122e281547 293 void oledOutputThread()
kuutei 0:56122e281547 294 {
kuutei 5:c07438005b16 295 std::stringstream volts_stream, max_volts_stream;
kuutei 5:c07438005b16 296 std::stringstream temperature_stream;
kuutei 5:c07438005b16 297 std::stringstream chargetimepassed_stream;
kuutei 5:c07438005b16 298 std::stringstream chargetimemax_stream;
kuutei 5:c07438005b16 299
kuutei 0:56122e281547 300 while(true)
kuutei 5:c07438005b16 301 {
kuutei 5:c07438005b16 302 volts_stream.str("");
kuutei 5:c07438005b16 303 volts_stream << std::fixed << std::setprecision(2) << bat_voltage_avg;
kuutei 5:c07438005b16 304
kuutei 5:c07438005b16 305 max_volts_stream.str("");
kuutei 5:c07438005b16 306 max_volts_stream << std::fixed << std::setprecision(2) << MAX_VOLTAGE;
kuutei 5:c07438005b16 307
kuutei 5:c07438005b16 308 temperature_stream.str("");
kuutei 5:c07438005b16 309 temperature_stream << std::fixed << std::setprecision(2) << ds18b20_temperature;
kuutei 5:c07438005b16 310
kuutei 5:c07438005b16 311 chargetimepassed_stream.str("");
kuutei 5:c07438005b16 312 chargetimepassed_stream << std::fixed << std::setprecision(1) << (float(chargingTimePassed)/1000/60);
kuutei 5:c07438005b16 313
kuutei 5:c07438005b16 314 chargetimemax_stream.str("");
kuutei 5:c07438005b16 315 chargetimemax_stream << std::fixed << std::setprecision(1) << (float(MAX_TIME_ms)/1000/60);
kuutei 5:c07438005b16 316
kuutei 5:c07438005b16 317 std::string str_temp = "";
kuutei 5:c07438005b16 318
kuutei 5:c07438005b16 319 //clear the screen first
kuutei 0:56122e281547 320 oled_i2c.clear();
kuutei 0:56122e281547 321
kuutei 5:c07438005b16 322 //If no battery present, show screen indicating one should be inserted
kuutei 5:c07438005b16 323 if( !batteryPresenceState )
kuutei 5:c07438005b16 324 {
kuutei 5:c07438005b16 325 oled_i2c.setFont(ArialMT_Plain_16);
kuutei 5:c07438005b16 326 oled_i2c.drawString(0, 0, "Insert battery");
kuutei 5:c07438005b16 327
kuutei 5:c07438005b16 328 str_temp = volts_stream.str() + "v " + temperature_stream.str() + "ºC";
kuutei 5:c07438005b16 329 oled_i2c.drawString(0,16, str_temp.c_str() );
kuutei 5:c07438005b16 330
kuutei 0:56122e281547 331 }
kuutei 5:c07438005b16 332 //battery present, show screen with voltage, CE status, temperature
kuutei 5:c07438005b16 333 //Further splits into charge enabled or disabled - if charge enabled, show time so far and time limit
kuutei 5:c07438005b16 334 else
kuutei 5:c07438005b16 335 {
kuutei 5:c07438005b16 336 oled_i2c.setFont(ArialMT_Plain_16);
kuutei 5:c07438005b16 337 if(TP4056ChargingState){
kuutei 5:c07438005b16 338 str_temp = "Charge to " + max_volts_stream.str();
kuutei 5:c07438005b16 339 oled_i2c.drawString(0, 0, str_temp.c_str());
kuutei 5:c07438005b16 340 //TODO: shows 'charge complete' if above threshold
kuutei 5:c07438005b16 341 } else {
kuutei 5:c07438005b16 342 oled_i2c.drawString(0, 0, "Push to charge");
kuutei 5:c07438005b16 343 }
kuutei 5:c07438005b16 344
kuutei 5:c07438005b16 345 str_temp = volts_stream.str() + "v " + temperature_stream.str() + "ºC";
kuutei 5:c07438005b16 346 oled_i2c.drawString(0, 16, str_temp.c_str() );
kuutei 5:c07438005b16 347
kuutei 5:c07438005b16 348 str_temp = "T: " + chargetimepassed_stream.str() + "m/" + chargetimemax_stream.str() + "m";
kuutei 5:c07438005b16 349 oled_i2c.drawString(0,16*2, str_temp.c_str() );
kuutei 5:c07438005b16 350
kuutei 5:c07438005b16 351
kuutei 5:c07438005b16 352 //std::string voltage_output = "Voltage: "+std::to_string(bat_voltage);
kuutei 5:c07438005b16 353 //str_temp = "Voltage: " + volts_stream.str();
kuutei 5:c07438005b16 354 ///oled_i2c.drawString(0, 16, str_temp.c_str() );
kuutei 5:c07438005b16 355 //str_temp = "Temp: " + temperature_stream.str();
kuutei 5:c07438005b16 356 //oled_i2c.drawString(0,16*2, str_temp.c_str() );
kuutei 5:c07438005b16 357
kuutei 5:c07438005b16 358 }
kuutei 5:c07438005b16 359 oled_i2c.display();
kuutei 0:56122e281547 360
kuutei 0:56122e281547 361 ThisThread::sleep_for(250);
kuutei 0:56122e281547 362 }
kuutei 0:56122e281547 363
kuutei 0:56122e281547 364 }
kuutei 0:56122e281547 365
kuutei 0:56122e281547 366 int main()
kuutei 0:56122e281547 367 {
kuutei 0:56122e281547 368 pc.baud(9600);
kuutei 0:56122e281547 369 pc.printf("Started\r\n");
kuutei 0:56122e281547 370
kuutei 0:56122e281547 371 //BUILT IN LED THREAD
kuutei 0:56122e281547 372 Thread led1;
kuutei 0:56122e281547 373 //osStatus err = led1.start(&blinkled);
kuutei 0:56122e281547 374 led1.start(blinkled);
kuutei 0:56122e281547 375
kuutei 0:56122e281547 376 // CONFIGURE TP4056 CE CONTROL FOR OPEN DRAIN WITH EXTERNAL 5V PULLUP
kuutei 0:56122e281547 377 //https://forums.mbed.com/t/how-to-configure-open-drain-output-pin-on-stm32/7007
kuutei 0:56122e281547 378 toggleOut.mode(OpenDrainNoPull);
kuutei 0:56122e281547 379
kuutei 2:18d8f9d3286c 380 // TEMPERATURE INPUT THREAD
kuutei 2:18d8f9d3286c 381 Thread ds18b20_temperature_thread;
kuutei 2:18d8f9d3286c 382 ds18b20_temperature_thread.start(TemperatureInputThread);
kuutei 2:18d8f9d3286c 383
kuutei 0:56122e281547 384 // CHARGE ENABLE CONTROL THREAD
kuutei 0:56122e281547 385 Thread tp4056_control_thread;
kuutei 0:56122e281547 386 tp4056_control_thread.start(TP4056ControlThread);
kuutei 0:56122e281547 387
kuutei 2:18d8f9d3286c 388 // PRESENCE DETECTION THREAD
kuutei 2:18d8f9d3286c 389 Thread bat_presence_thread;
kuutei 2:18d8f9d3286c 390 bat_presence_thread.start(BatteryPresenceThread);
kuutei 2:18d8f9d3286c 391
kuutei 0:56122e281547 392 //OLED 128x64 INIT AND THREAD
kuutei 0:56122e281547 393 //initialize ssd1306 on i2c0
kuutei 0:56122e281547 394 oled_i2c.init();
kuutei 0:56122e281547 395 oled_i2c.flipScreenVertically();
kuutei 0:56122e281547 396 oled_i2c.setFont(ArialMT_Plain_16);
kuutei 0:56122e281547 397 oled_i2c.drawString(0,0,"init!");
kuutei 0:56122e281547 398 oled_i2c.display();
kuutei 0:56122e281547 399
kuutei 0:56122e281547 400 Thread oled_thread;
kuutei 0:56122e281547 401 oled_thread.start(oledOutputThread);
kuutei 0:56122e281547 402
kuutei 0:56122e281547 403 // START/STOP CHARGE BUTTON
kuutei 0:56122e281547 404 chargeButton.rise(&buttonISR);
kuutei 0:56122e281547 405
kuutei 0:56122e281547 406
kuutei 0:56122e281547 407 float bat_voltage_min;
kuutei 0:56122e281547 408 float bat_voltage_max;
kuutei 0:56122e281547 409 float bat_voltage_avg_sum;
kuutei 0:56122e281547 410
kuutei 0:56122e281547 411 uint64_t now = Kernel::get_ms_count();
kuutei 0:56122e281547 412 uint64_t lastADCStartTime = now;
kuutei 0:56122e281547 413
kuutei 0:56122e281547 414 while(true)
kuutei 0:56122e281547 415 {
kuutei 0:56122e281547 416 // reset min and max values
kuutei 0:56122e281547 417 bat_voltage_min = 10.0;
kuutei 0:56122e281547 418 bat_voltage_max = -10.0;
kuutei 0:56122e281547 419 bat_voltage_avg_sum = 0.0;
kuutei 0:56122e281547 420
kuutei 0:56122e281547 421 lastADCStartTime = Kernel::get_ms_count();
kuutei 5:c07438005b16 422 for(int i = 0; i < BAT_SAMPLERATE; i++)
kuutei 0:56122e281547 423 {
kuutei 0:56122e281547 424 bat_voltage = readVoltageDivider_Calibrated();
kuutei 0:56122e281547 425 vddref_voltage = readRefVoltage();
kuutei 0:56122e281547 426 bat_voltage_avg_sum += bat_voltage;
kuutei 0:56122e281547 427 if( bat_voltage < bat_voltage_min )
kuutei 0:56122e281547 428 {
kuutei 0:56122e281547 429 bat_voltage_min = bat_voltage;
kuutei 0:56122e281547 430 }
kuutei 0:56122e281547 431 if( bat_voltage > bat_voltage_max )
kuutei 0:56122e281547 432 {
kuutei 0:56122e281547 433 bat_voltage_max = bat_voltage;
kuutei 0:56122e281547 434 }
kuutei 0:56122e281547 435
kuutei 5:c07438005b16 436 //sleep appropriate interval to meet specified sample rate, evenly spaced over 1s
kuutei 5:c07438005b16 437 //This sleep is also where the other threads run
kuutei 5:c07438005b16 438 ThisThread::sleep_for(1000 / BAT_SAMPLERATE);
kuutei 5:c07438005b16 439
kuutei 0:56122e281547 440 }
kuutei 0:56122e281547 441 now = Kernel::get_ms_count();
kuutei 0:56122e281547 442
kuutei 5:c07438005b16 443 bat_voltage_avg = bat_voltage_avg_sum / BAT_SAMPLERATE;
kuutei 0:56122e281547 444
kuutei 5:c07438005b16 445 //TODO: Dedicated serial thread, output messages when conditions change (eg OTP, OVP, charge started/stopped)
kuutei 0:56122e281547 446 pc.printf("\r\nADC0 Reading: %6.4f\r\n", bat_voltage);
kuutei 0:56122e281547 447 pc.printf("ADC0 1s min: %6.4f\r\n", bat_voltage_min);
kuutei 0:56122e281547 448 pc.printf("ADC0 1s max: %6.4f\r\n", bat_voltage_max);
kuutei 0:56122e281547 449 pc.printf("ADC0 1s avg: %6.4f\r\n", bat_voltage_avg);
kuutei 2:18d8f9d3286c 450 pc.printf("ADC0 time (nominal 1000ms): %llu\r\n", (now-lastADCStartTime));
kuutei 0:56122e281547 451 pc.printf("VDDREF Reading: %6.4f\r\n", vddref_voltage);
kuutei 2:18d8f9d3286c 452 pc.printf("Temp: %6.4f\r\n", ds18b20_temperature);
kuutei 2:18d8f9d3286c 453 pc.printf("Bat present: %d\r\n", batteryPresenceState);
kuutei 5:c07438005b16 454
kuutei 0:56122e281547 455 }
kuutei 0:56122e281547 456
kuutei 0:56122e281547 457 }