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[IDE] 瑞萨RL78/G15的功能扩展方法

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 楼主| jinglixixi 发表于 2023-9-19 16:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
<
扩展方法
本帖最后由 jinglixixi 于 2023-9-19 16:11 编辑

#申请原创# @21小跑堂

通过Arduino IDE开发环境的构建，就为瑞萨RL78/G15开发板的功能扩展敞开了大门。
1）LED模块控制
为掌握I/O口的使用，可通过扩展接口来控制LED模块，其测试程序及上传结果如图1所示。
1.jpg
图1 测试程序及上传


由于LED模块是由引脚13来控制，在完成连接的情况下，其造型效果如图2和图3所示。
2.jpg
图2 点亮LED模块

3.jpg
图3熄灭LED模块

2）触摸模块检测
除了使用I/O口来输出控制信号，还可使用I/O口来检测引脚所处状态，在连接触摸模块的情况下，通过图4所示的程序可控制LED模块的亮灭。
4.jpg
图4 控制程序

5.jpg
图5 空闲状态


6.jpg
图6 触控状态

3）OLED屏驱动
对于瑞萨RL78/G15开发板来说，为它配置一个显示器件是十分必要的，由于该开发板的引脚资源比较少，这里就为它配置了一个I2C接口的OLED屏，其显示分辨率为128*64像素点。
该OLED屏与开发板的连接关系为：
SCL---P22 (A1)
SDA---P02 (A2)

为便于输出高低电平信号，所定义的语句为：
#defineSCL_high  digitalWrite(15, HIGH)
#defineSCL_low   digitalWrite(15, LOW)
#defineSDA_high  digitalWrite(16, HIGH)
#defineSDA_low   digitalWrite(16, LOW)
以I/O口模拟I2C发送字节数据的函数为：
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  1. void Write_IIC_Byte(unsigned char IIC_Byte)
    

  2. {
    

  3.     unsigned char i;
    

  4.     unsigned char m,da;
    

  5.     da=IIC_Byte;
    

  6.     SCL_low;
    

  7.     for(i=0;i<8;i++)
    

  8.     {
    

  9.         m=da;
    

  10.         m=m&0x80;
    

  11.         if(m==0x80)
    

  12.         {
    

  13.             SDA_high;
    

  14.         }
    

  15.         else  SDA_low;
    

  16.         da=da<<1;
    

  17.         SCL_high;
    

  18.         SCL_low;
    

  19.      }
    

  20. }

该显示屏的清屏函数为：
复制
  1. void OLED_Clear(void)
    

  2. {
    

  3.     uint8_t i,n;
    

  4.     for(i=0;i<8;i++)
    

  5.     {
    

  6.         OLED_WR_Byte (0xb0+i,OLED_CMD);
    

  7.         OLED_WR_Byte (0x00,OLED_CMD);
    

  8.         OLED_WR_Byte (0x10,OLED_CMD);
    

  9.         for(n=0;n<128;n++) OLED_WR_Byte(0,OLED_DATA);
    

  10.     }
    

  11. }


为便于检测驱动效果，可将清屏的数据改为0XF0，这样若在显示屏上显示相间的水平线，则说明显示驱动有效。
7.jpg
图7 测试效果

在驱动有效的情况下，通过添加字符显示函数可实现字符的显示，该函数的具体内容为：
复制
  1. void OLED_ShowChar(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t chr,uint8_t Char_Size)
    

  2. {
    

  3.       unsigned char c=0,i=0;
    

  4.       c=chr-' ';
    

  5.      if(x>Max_Column-1){x=0;y=y+2;}
    

  6.      if(Char_Size ==16)
    

  7.      {
    

  8.             OLED_Set_Pos(x,y);
    

  9.             for(i=0;i<8;i++)
    

  10.             OLED_WR_Byte(F8X16[c*16+i],OLED_DATA);
    

  11.             OLED_Set_Pos(x,y+1);
    

  12.             for(i=0;i<8;i++)
    

  13.             OLED_WR_Byte(F8X16[c*16+i+8],OLED_DATA);
    

  14.       }
    

  15. }

所使用的字库结构为：
unsigned charF8X16[]=
{
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x33,0x30,0x00,0x00,0x00,
  …
}

受芯片程序空间的制约，需对字库进行相应地删减和压缩，否则会无法完成编译。
以字符显示函数为基础，通过数值显示函数的添加，则完成数据显示的需要，其具体的内容为：
复制
  1. void OLED_ShowNum(uint8_t x,uint8_t y,uint32_t num,uint8_t len,uint8_t size2)
    

  2. {
    

  3.     uint8_t t,temp;
    

  4.     uint8_t enshow=0;
    

  5.     for(t=0;t<len;t++)
    

  6.     {
    

  7.         temp=(num/oled_pow(10,len-t-1))%10;
    

  8.         if(enshow==0&&t<(len-1))
    

  9.         {
    

  10.             if(temp==0)
    

  11.             {
    

  12.                 OLED_ShowChar(x+(size2/2)*t,y,' ',size2);
    

  13.                 continue;
    

  14.             }
    

  15.             else enshow=1;
    

  16.         }
    

  17.         OLED_ShowChar(x+(size2/2)*t,y,temp+'0',size2);
    

  18.     }
    

  19. }

有字符和数值显示函数的支持，相应的初始设置函数和循环处理函数为：
复制
  1. void setup() {
    

  2.   // initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
    

  3.   pinMode(4, OUTPUT);
    

  4.   pinMode(13, OUTPUT);
    

  5.   pinMode(15, OUTPUT);
    

  6.   pinMode(16, OUTPUT);
    

  7.   OLED_Init();
    

  8.   OLED_Clear();
    

  9.   OLED_ShowChar(16,0,'C',16);
    

  10.   OLED_ShowChar(24,0,'D',16);
    

  11.   OLED_ShowNum(32,0,78,2,16);
    

  12.   OLED_ShowChar(48,0,'/',16);
    

  13.   OLED_ShowChar(56,0,'E',16);
    

  14.   OLED_ShowNum(64,0,15,2,16);
    

  15.   OLED_ShowNum(16,4,1234567890,10,16);
    

  16. }
    


  17. 

  18. void loop() {
    

  19.   digitalWrite(4, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
    

  20.   digitalWrite(13, HIGH);
    

  21.   delay(1000);           // wait for a second
    

  22.   digitalWrite(4, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
    

  23.   digitalWrite(13, LOW);
    

  24.   delay(1000);           // wait for a second
    

  25. }

经程序的编译和上传，其显示效果如图8所示。
8.jpg
图8 显示效果

4）数据采集

以显示程序为基础，通过添加ADC数据采集功能，就可直接观察采集的数据结果，相应的循环处理函数为：
复制
  1. void loop() {
    

  2.   digitalWrite(4, HIGH);    // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
    

  3.   digitalWrite(13, HIGH);
    

  4.   delay(500);            // wait for a second
    

  5.   digitalWrite(4, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
    

  6.   digitalWrite(13, LOW);
    

  7.   delay(500);            // wait for a second
    

  8.   sensorValue = analogRead(A0);
    

  9.   OLED_ShowNum(40,4,sensorValue,4,16);
    

  10. }

经程序的编译和上传，其显示效果如图9和图10所示。
9.jpg
图9 悬空检测

10.jpg
图10 检测3.3V电压

5）电子时钟
由于瑞萨RL78/G15在片内并没有配置RTC计时器，因此要实现电子时钟功能，就只好依靠延时程序来解决。

实现电子时钟功能的初始设置函数和循环处理函数为：
复制
  1. void setup() {
    

  2.   pinMode(4, OUTPUT);
    

  3.   pinMode(13, OUTPUT);
    

  4.   pinMode(15, OUTPUT);
    

  5.   pinMode(16, OUTPUT);
    

  6.   OLED_Init();
    

  7.   OLED_Clear();
    

  8.   OLED_ShowChar(16,0,'A',16);
    

  9.   OLED_ShowChar(24,0,'B',16);
    

  10.   OLED_ShowNum(32,0,78,2,16);
    

  11.   OLED_ShowChar(48,0,'/',16);
    

  12.   OLED_ShowChar(56,0,'C',16);
    

  13.   OLED_ShowNum(64,0,15,2,16);
    

  14.   OLED_ShowChar(32,4,':',16);
    

  15.   OLED_ShowChar(56,4,':',16);
    

  16. }
    


  17. 

  18. void loop() {
    

  19.      if(t!=p)
    

  20.      {
    

  21.             if(t>59)
    

  22.             {
    

  23.                 t=0;
    

  24.                 m=m+1;
    

  25.             }
    

  26.             if(m>59)
    

  27.             {
    

  28.                 m=0;
    

  29.                 h=m+1;
    

  30.             }
    

  31.             if(h>24)
    

  32.             {
    

  33.                 h=0;
    

  34.             }
    

  35.             OLED_ShowNum(16,4,h,2,16);
    

  36.             OLED_ShowNum(40,4,m,2,16);
    

  37.             OLED_ShowNum(64,4,t,2,16);
    

  38.             p=t;
    

  39.       }
    

  40.       delay(1000);
    

  41.       t=t+1;
    

  42. }


经程序的编译和上传，其显示效果如图11所示。
11.jpg
图11 计时效果


由此可以发现，尽管瑞萨RL78/G15开发板的体型比较小，芯片规模也不是很大，但它还是有一定的功能扩展空间的。尤其在使用Arduino IDE的情况下，开发工作还是比较容易的。


演示视频：



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21小跑堂 打赏了 50.00 元 2023-09-26
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21小跑堂
二姨认为瑞萨的开发挺不舒适的，Arduino IDE可以说专治各种不适应，可以更快速的完成小型应用的开发，作者以瑞萨RL78/G15为例在Arduino IDE完成了常用外设的搭建。  发表于 2023-9-26 10:42

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mxkw0514 发表于 2024-1-4 09:27 | 显示全部楼层
请问有些开发板上面写的Arduino接口是什么呢？需要经过哪些过程将瑞萨开发板当Arduino板使用呢？
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 楼主| jinglixixi 发表于 2024-1-4 09:55 | 显示全部楼层
Arduino接口只是一种接口标准，有一定的引脚功能排列方式而已，方便有相同接口的开发板或模块连接。
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