Aby napisać kod w asemblerze do obsługi czujnika temperatury w pompie ciepła, musimy znać konkretny mikrokontroler lub mikroprocesor, który jest używany w systemie. W tym przykładzie założymy, że używamy popularnego mikrokontrolera AVR (np. ATmega328P, który jest używany w Arduino Uno).
Załóżmy, że czujnik temperatury to NTC (termistor), który jest podłączony do wejścia ADC (analogowo-cyfrowego) mikrokontrolera. Poniżej znajduje się przykładowy kod w asemblerze AVR do odczytu wartości z ADC i przesyłania wyniku przez interfejs USART:
.include "m328pdef.inc"
; Konfiguracja rejestrów
.equ USART_BAUD_RATE, 9600
.equ F_CPU, 16000000
; Inicjalizacja ADC
init_adc:
ldi r16, (1<<REFS0) | (1<<ADPS2) | (1<<ADPS1) | (1<<ADPS0) ; Ustawienia ADC
sts ADMUX, r16
ldi r16, (1<<ADEN) | (1<<ADSC) ; Włącz ADC i rozpocznij konwersję
sts ADCSRA, r16
ret
; Inicjalizacja USART
init_usart:
ldi r16, high(F_CPU/16/USART_BAUD_RATE-1)
sts UBRR0H, r16
ldi r16, low(F_CPU/16/USART_BAUD_RATE-1)
sts UBRR0L, r16
ldi r16, (1<<TXEN0)
sts UCSR0B, r16
ldi r16, (1<<UCSZ01) | (1<<UCSZ00)
sts UCSR0C, r16
ret
; Wysyłanie bajtu przez USART
send_byte:
sts UDR0, r16
sbis UCSR0A, UDRE0
rjmp send_byte
ret
; Program główny
main:
rcall init_adc
rcall init_usart
loop:
lds r16, ADCL
lds r17, ADCH
rcall send_byte
ldi r30, 0x0A ; Wysyłanie znaku nowej linii (LF)
rcall send_byte
ldi r30, 0x0D ; Wysyłanie znaku powrotu kursora (CR)
rcall send_byte
rcall delay_1s
rjmp loop
; Opóźnienie 1 sekundy
delay_1s:
ldi r18, 6
ldi r19, 19
ldi r20, 174
delay_loop:
dec r20
brne delay_loop
dec r19
brne delay_loop
dec r18
brne delay_loop
ret
Ten kod inicjalizuje ADC i USART, a następnie w pętli odczytuje wartość z ADC i wysyła ją przez interfejs USART.
; Odczyt wartości ADC
read_adc:
lds r16, ADCSRA
ori r16, (1<<ADSC)
sts ADCSRA, r16
adc_wait:
lds r16, ADCSRA
sbrs r16, ADSC
rjmp adc_wait
lds r16, ADCL
lds r17, ADCH
ret
; Liniowa interpolacja temperatury
; r16 = ADC_LOW, r17 = ADC_HIGH
; Wartości interpolacji muszą być dostosowane do konkretnego termistora
interpolate_temperature:
; Wartości przykładowe dla interpolacji
ldi r18, 25 ; T1 (temperatura 1)
ldi r19, 100 ; ADC1 (wartość ADC dla T1)
ldi r20, 50 ; T2 (temperatura 2)
ldi r21, 200 ; ADC2 (wartość ADC dla T2)
; Obliczanie różnicy temperatury (dT)
sub r20, r18
; Obliczanie różnicy wartości ADC (dADC)
sub r21, r19
; Obliczanie współczynnika k = dT / dADC
; Zakładając, że różnice są małe, pomijamy dzielenie
; Aby zwiększyć dokładność, można użyć algorytmu dzielenia
; Obliczanie wartości ADC - ADC1
sub r16, r19
sbc r17, r1
; Obliczanie temperatury: T = T1 + k * (ADC - ADC1)
; Ponieważ pomijamy dzielenie, obliczamy T = T1 + (ADC - ADC1)
add r16, r18
adc r17, r1
ret
; Program główny
main:
rcall init_adc
rcall init_usart
loop:
rcall read_adc
rcall interpolate_temperature
; Wysyłanie temperatury jako liczby dziesiętnej
rcall send_temperature
rcall delay_1s
rjmp loop
; Wysyłanie temperatury jako liczby dziesiętnej
send_temperature:
; Zakładając, że temperatura jest poniżej 100 stopni
; Wartość setek (tylko dla temperatury >= 100 stopni)
; ldi r18, 0
; rcall send_decimal_digit
; Wartość dziesiątek
ldi r18, 10
send_tens:
cp r16, r18
brlo send_units
subi r16, 10
inc r19
rjmp send_tens
send_units:
; Wysyłanie dziesiątek
rcall send_decimal_digit
; Wysyłanie jednostek
mov r19, r16
rcall send_decimal_digit
ret
;
; Wysyłanie cyfry dziesiętnej
send_decimal_digit:
; Konwersja cyfry dziesiętnej na znak ASCII
add r19, 0x30
; Wysyłanie znaku przez USART
mov r16, r19
rcall send_byte
ret
; Opóźnienie 1 sekundy
delay_1s:
ldi r18, 6
ldi r19, 19
ldi r20, 174
delay_loop:
dec r20
brne delay_loop
dec r19
brne delay_loop
dec r18
brne delay_loop
ret
Ten kod implementuje funkcję do wysyłania cyfry dziesiętnej przez interfejs USART oraz dodaje opóźnienie 1 sekundy między odczytami temperatury. Wynikowa temperatura zostaje wysłana jako liczba dziesiętna w postaci znaków ASCII.
Warto zauważyć, że powyższy kod jest uproszczonym przykładem i może wymagać modyfikacji oraz dodatkowych optymalizacji w zależności od konkretnego zastosowania i wymagań systemu. Przed wdrożeniem tego kodu w rzeczywistym systemie pompy ciepła, należy przeprowadzić testy i dostosować parametry, takie jak wartości interpolacji, do używanego czujnika temperatury.