[原创] 使用R7F0C80212套件完成叉车OPS(精简)控制器设计

我参加了瑞萨电子免费试用活动并荣幸地获得了一块R7F0C80212套件；
在获得此套件的1个多月时间里，经过了熟悉R7F0C80212单片机及开发软件/编程软件的过程；
应EEWORLD管理员nmg热情邀请，我将在申请活动中提交〈叉车OPS控制器〉项目共享出来。
首先声明的是此项目是经过软件/硬件 减裁的，在实际产品中要比此更为复杂，对可靠性要求要更高。
未完待续.....

硬件上，我使用的仍是瑞萨R7F0C80212套件，在其目标板上添加了相应的指示/输入检测项目
下图为项目所使用的相关硬件原理图

其中：

是后期添加的硬件

OPS控制器的功能说明：
1.座椅开关信号输入：叉车的座椅上安装一触点开关，当操作人员处在座椅上时，此开关是闭合的，信号处理后引入到单片机的检测引脚
2.档位开关信号输入：叉车的行驶是通过档位开关信号判断的，当档位开关无输出电压时，叉车处于停止状态，有电压时，叉车处于需要行驶状态；
3.档位状态指示输出：当档位开关无输出电压时，档位状态指示灯亮；提示操作人员，叉车处于无档位（空档）状态
4.座椅开关断开指示输出：当操作人员离开座椅长达2秒以上时，座椅开关断开指示灯亮；提示座椅上无操作人员
5.行驶电磁阀控制输出：当操作人员离开座椅长达5秒以上时，关闭输出，使得叉车行驶功能被关闭，从而保护叉车因无人操作时酿成安全事故；
6.警告指示输出：当操作人员离开座椅长达2秒以上时，输出2秒警告指示信号；当操作人员离开座椅长达5秒后又重新回到座椅上，但档位开关还输出电压信号时，输出间断的警告指示信号，提示操作人员正确处理档位。

附件为OPS控制器项目说明（硬件篇） 本帖最后由 dingzy_2002 于 2014-10-10 16:36 编辑

又重新添加了一些内容，这下完整了：

软件使用code generator进行内部资源初始化，并单独添加自己的C文件，做成整个工程
附件为源文件

【项目】使用瑞萨开发板完成叉车OPS(精简)控制器设计(软件篇) 要使用R7F0C80212ESP目标板进行项目开发，首先需要建立软件环境（均可从瑞萨中文官网下载，但是要注册一下；当然赠送套件配套的光盘也有全部资料），安装教程可参考光盘中《R7F0C80xx2 第1部分练习》或EEWORLD网站帖子， ●安装IDE CubeSuite+，项目所使用的软件版本为V2.02.00；此IDE内含编程软件Renesas Flash Programmer（简称FRP）版本为 V2.03。 ●EZ-CUBE驱动安装； ●EZ-CUBE固件更新。 ●EZ-CUBE拨码设置。 可参考EEWORLD帖子（部分列表），访问 电子工程世界-论坛»论坛 › 创意与实践› DIY/开源硬件专区› 【瑞萨电子DIY专区】：https://bbs.eeworld.com.cn/forum-202-2.html。进行详细浏览。 以下是一部分入门的教程: Ø 【R7F0C80212】为你搭建环境： https://bbs.eeworld.com.cn/thread-445558-1-6.html； Ø 【瑞萨R7F0之2】code generator： https://bbs.eeworld.com.cn/thread-444828-1-6.html； Ø 《视频1》CUBESUITE+安装及添加R7F0C80212芯片支持 EZ-CUBE安装固件下载： https://bbs.eeworld.com.cn/thread-444054-1-6.html Ø 新手共同进步——获得Design tool，让Cube Suite+支持R7F0C80212： https://bbs.eeworld.com.cn/thread-444062-1-6.html； Ø 跟我从零上手瑞萨电子MCU套件-----（1）安装环境，下载LED DEMO： https://bbs.eeworld.com.cn/thread-445789-1-3.html； Ø 跟我从零上手瑞萨电子MCU套件-----（2）利用Code generator傻瓜式LED_blink： https://bbs.eeworld.com.cn/thread-445971-1-5.html； .... 本帖最后由 dingzy_2002 于 2014-10-13 12:48 编辑

项目建立使用code generator设置R7F0C80212ESP的内部资源；项目所使用的资源见下表：

R7F0C80212ESP 内部资源			资源使用信息	code generator设置	完成功能
时钟/电源			内部时钟5MHz 电源电压：2.4V≤VDD≤5.5V	同左	工作在宽电压范围下，5MHz系统时钟。
端口	P0	P0.0	强上拉输出	Out+Output1	档位状态指示
		P0.1	无上拉输入，作为AD转换引脚	Unused	档位信号AD输入
		P0.2	强上拉输出	Out+Output1	行驶电磁阀控制输出指示
		P0.3	强上拉输出	Out+Output1	警告指示
		P0.4	强上拉输出	Out+Output1	座椅开关断开指示
	P4	P4.0	编程调试数据引脚	Unused
	P12	P12.5	复位引脚	RESET pin Used
	P13	P13.7	输入引脚	In	座椅开关输入
外部中断			未使用	Unused
按键及中断			未使用	Unused
看门狗			使用最大的溢出时间 关闭看门狗中断	Overflow time:(216-1)/fil（4.369S）
时钟/ 蜂鸣器输出			未使用	Unused
上电复位(SPOR)			设置为2.7V	Reset generation level (VSPDR)=2.7V
定时器阵列单元			通道0：间隔定时器，50ms中断 通道1：未使用	Channel 0: ●interval timer ●Interval value：50ms ●INTTM00使能，高级别中断 Channel 1:Unused	●第50MS运行一次AD转换，并根据AD结果进行相应的逻辑处理。 ●第250ms运行一次座椅信号检测处理逻辑运算以及警告信号处理。
串行阵列单元			未使用	Unused
A/D 转换器			使用通道0， 8位转换结果， 始终工作， 无中断	●Comparator operation setting:Operation ●Resolution seting:8bits ●A/D channel selection:ANI0 ●Conversion time mode:Normal1 ●Conversion time 84/fCLK

项目开发所使用到的函数列表：

函数名称	函数说明	函数文件	备注
void main(void)	主函数	r_cg_main.c	由code generator生成,再添加相应的函数
void R_MAIN_UserInit(void)	系统初始化
void hdwinit(void)	硬件初始化	r_cg_systeminit.c	由code generator生成,不作修改
Void R_Systeminit(void)	芯片内部功能模块初始化
void R_CGC_Get_ResetSource(void)	时钟/复位初始化	r_cg_cgc_user.c
void R_PORT_Create(void)	管脚模块初始化	r_cg_port.c
void R_CGC_Create(void)	时钟/复位模块初始化	r_cg_cgc.c
void R_WDT_Create(void)	WDT(看门狗)模块初始化	r_cg_wdt.c
void R_TAU0_Create(void)	定时器通道0模块初始化	r_cg_tau.c
void R_TAU0_Channel0_Start(void)	定时器通道0启动
void R_ADC_Create(void)	AD转换模块初始化	r_cg_adc.c
void R_WDT_Restart(void)	WDT复位(清WDT)函数	r_cg_wdt_user.c
(void)LOGIC_OPT(void)	档位逻辑处理运算	logic_opt.c	重新建立的文件,添加用户函数
(void)Chair_OPT(void)	座椅逻辑处理运算
(void)BELL_OPT(void)	警告输出处理运算
__interrupt static void r_tau0_channel0_interrupt(void)	定时器通道0中断	r_cg_tau_user.c	由code generator生成,再添加相应的函数

函数调用结构图:

项目修改添加的函数功能说明
一、由code generator生成，并修改添加程序功能的函数：

函数名：	void main(void)
说明：	主函数
输入：	无
输出：	无
完成功能：	1.系统模块功能初始化 2.每50mS运行一次AD转换、逻辑运算函数：LOGIC_OPT() 3.每250mS运行一次： ●座椅检测、逻辑运算函数：Chair_OPT() ●警告输出运算函数：BELL_OPT() ●看门狗复位函数：R_WDT_Restart()

函数名：	void R_MAIN_UserInit(void)
说明：	主体硬件初始化函数
输入：	无
输出：	无
完成功能：	上电运行一次此函数，由void main(void)调用； 1.硬件模块初始化函数：hdwinit() 2.开启定时器通道0工作函数：R_TAU0_Channel0_Start(); 3.开中断。

函数名：	__interrupt static void r_tau0_channel0_interrupt(void)
说明：	定时器通道0间隔定时中断函数
输入：	无
输出：	无
完成功能：	定时器通道0每50mS产生间隔中断函数； 1.设置50mS中断标志； 2.Timer_50ms_ADD累加、判断产生250mS中断标志。

二、新建logic_opt.c文件，并完成OPS功能所用到的函数

函数名：	void LOGIC_OPT(void)
说明：	AD转换，逻辑运算函数
输入：	无
输出：	无
完成功能：	每50mS运行一次，由void main(void)调用； 1.对AD通道0进行8位结果转换，并与上次转换结果进行累加平均； 2.判断平均后的数据，≥7.5V电压输入时，档位状态指示灯熄灭；＜6.5V电压输入时，档位状态指示灯显示，同时清除座椅锁定位；

函数名：	void        Chair_OPT(void)
说明：	座椅开关检测，逻辑运算及输出信号函数
输入：	无
输出：	无
完成功能：	每250mS运行一次，由void main(void)调用； 根据座椅开关信号、座椅相关标志位进行座椅逻辑运算及输出信号函数。 完成本项目硬件篇所述的OPS逻辑功能： 1.座椅开关正常接通，座椅断开指示灯熄灭，初始化相应标志位及行驶电磁阀控制输出正常工作。 2.座椅开关断开持续2秒后，座椅断开指示灯亮，设置标志位Chair_ALARM； 3.座椅开关断开持续5秒后，行驶电磁阀控制输出指示灯熄灭，设置标志位Chair_LOCK、Chair_UP； 4.座椅开关断开持续5秒后再次接通，若档处于在档状态，则仍禁止行驶电磁阀控制输出，设置标志位GEAR_ALARM。

函数名：	void        BELL_OPT(void)
说明：	根据相关警告位,设置警告信号运算并输出函数
输入：	无
输出：	无
完成功能：	每250mS运行一次，由void main(void)调用; 根据Chair_ALARM、GEAR_ALARM及BELL_Runing标志位及输出计数寄存器BELL_Cont，完成警告信号状态运算并输出。

使用瑞萨开发板完成叉车OPS(精简)控制器设计(软件篇)

项目调试:
一、初始通电图片：
为模拟无档位信号输入（电压），座椅开关默认闭合状态时，初始的显示图片。
其中：档位状态指示灯亮（白色），行走电磁阀控制输出指示灯亮（黄色）。

使用瑞萨R7F0C80212ESP开发板完成叉车OPS(精简)控制器设计 调试视频1 此视频显示的是：在座椅开关默认接通的情况下,根据档位信号输入电压与否 来显示档位状态指示灯. 本帖最后由 dingzy_2002 于 2014-10-14 10:55 编辑

使用瑞萨R7F0C80212ESP开发板完成叉车OPS(精简)控制器设计 调试视频2
    此视频演示的是项目系统在无档位信号时，座椅开关断开5秒以上时，整个过程中指示灯的显示状态。

使用瑞萨R7F0C80212ESP开发板完成叉车OPS(精简)控制器设计 调试视频3(联合调试视频）
    此视频演示的是叉车OPS系统在有档位信号时，座椅开关断开5秒以上时，整个过程中指示灯的显示状态，也包括无档位信号时，座椅开关断开5秒以上时，整个过程中所有指示灯的显示状态。