Franzbox meets Arduino Teil 2

 Franzbox auf Arduino-Basis... ist das dann jetzt ein Pacco Francesco oder ein Franzuino?????

Ein kleiner Zwischenbericht:
Das Franzbox-Programm läuft ohne größere Probleme auch auf einem
Freeduino Serial v2.0- Board (......oder muss ich da jetzt Shield sagen......)
Natürlich ginge auch ein Arduino Uno, aber auf dem Freeduino ist der Chip gesteckt, beim Uno
SMD aber nicht, und weil ich den Bootloader eh nicht brauche und überschreiben würde, und weil
ich ausserdem demnächst mit dem Seriellen Port des Freeduino die Daten vom EMUS BMS
auswerten möchte, habe ich es gleich mal mit dem Freeduino getestet.
Lief auf Anhieb..... die ganzen Timer und Zeit-Geschichten mussten natürlich auf die vierfach
höhere Frequenz von 16MHz angepasst werden. (ich hätte auch den Quarz tauschen können ;-) )
Aber es soll ja mit jedem Arduino gehen, also doch 16MHz. Das geht schon!
Ich denke da ja ganz besonders an den Wattuino pro mini 5V 16MHz.....fertig aufgebaut 10Euro!
(da möchte ich aber den Quarz nicht tauschen müssen, ebenso beim UNO SMD )
Der Timer für die PWM der Tankazeige lief bisher mit Prescaler 1, das sind bei 4MHz 8kHz
der ist jetzt auf 8 eingestellt, das gibt jetzt eine PWM-Frequenz von 4kHz, das ist hier unkritisch,
da hier nur eine Spannung ausgegeben wird um die Tankuhr anzusteuern.
Der Timer für die Frequenzerzeugung für den Drehzahlmesser konnte von 64 auf 256
umgestellt werden, das sollte also unverändert laufen (habs noch nicht getestet)
und der Timer zum Erzeugen des Sekundentaktes war schon auf 1024, da war nichts
zu ändern, das musste in der Berechnung berücksichtigt werden. Aber da es sich
um den Faktor vier handelt war das nicht weiter tragisch.
Nur bei der Einstellung der Timeout-Zeit für Menue und Beleuchtung gab es ein Problem.
Das wird beim Timer-Interrupt eine Zahl heruntergezählt, und da reichten jetzt ein paar
Variablen nicht mehr aus und mussten von Byte auf Word geändert werden.
Das war einfacher als die ganzen Berechnungen anzupassen. Es scheint alles zu laufen.
Die Uhr braucht womöglich noch ein wenig Feinabstimmung. Da hier einiges im
Unterprogramm mit drin ist,  incl. AD-Wandlung und Berechnung der Stromwerte
sowie die Ansteuerung des Takt-Timers für den Drehzahlmesser passt die Umrechnung
in Sekunden nicht ganz perfekt zum berechneten Wert und muss leicht korrigiert werden.
Es war aber nicht möglich, hier mit einem Uhrenquarz zu arbeiten darum blieb nur dieser Weg.
Die Ungenauigkeit von ein paar Sekunden pro Tag ist aber hier völlig bedeutungslos.

Die Ausgänge für DZM und Tankuhr müssten sich auch mit einfachen Transistoren
(N-Mosfet nach GND) realisieren lassen. Da muss ich noch ein paar Versuche machen.
Hier sind ein paar Problemchen aufgetaucht, weil die Spannungen für einen älteren
VW Golf sowohl beim Drehzahlmesser als auch bei der Tankuhr nicht ganz reichen.
Das krieg ich aber auch noch hin. Hier gibt es einige Lösungsansätze,
auch ohne Redesign der Franzbox ist das zu machen, nur halt anders bestücken.
Die höhere Impulsspannung könnte durch Schalten einer Spule erzeugt werden,
und auf 12V Spannungshub statt 5V für die Tankuhr käme man, wenn die PWM
nicht vom Atmega direkt mit 5V käme, sondern aus dem im Layout schon vorgesehenen
TC4431, wenn an dieser Stelle nicht sogar schon ein einfacher Transistor reicht,
mit dem man das Gebersignal nach GND taktet. (das geht aber ganz sicher nicht
für "moderne" VW- Tankanzeigen ab dem Golf 4 etc.)
Mehr dazu aber ein andermal.





























Man sieht hier meinen 14poligen Stecker auf dem ich Display und Drehencoder
zusammengefasst habe und der bei mir zugleich als Programmierport dient.
Das ist entstanden, weil ich das Display beim STK500 direkt am 10-pol-Stecker
von PortB betreibe, (PortB.0 bis B.5 auf Pin 1-6 ;  Gnd und 5V auf Pin 9 und 10)
das habe ich hier einfach übernommen und an Pin 7 und 8 noch um je eine Leitung für
Reset und Beleuchtung ergänzt. Die vier Leitungen des Drehencoders kamen
später auch noch dazu auf Pin 11 bis 14. Diesen Stecker gibt es bei der "echten"
Franzbox zwei mal, einmal innen und einmal aussen, so dass man das Display + Encoder
auch mal wo anders hinbauen kann.....und weil da auch alle Pins des ICSP-Ports
drauf sind kann man hier auch die Box umprogrammieren.
Man braucht halt noch einen Adapter, aber das ist ja kein Problem.

Andererseits müsste es doch sogar möglich sein, Hex-Files mit dem Arduino-Bootloader
zu flashen. Ich habe da ein Programm gefunden das das angeblich kann:  Xloader
aber ich konnte es noch nicht testen, weil ich mal wieder an meinem alten WIN2000-PC
sitze und Xloader will Dotnet V4 installiert haben, und das geht hier nicht.....
Aber Arduino benutzt doch eigentlich auch das STK500-Protokoll, also muss doch Bascom
normalerweise ohne größere Probleme darauf zugreifen können ODER ETWA NICHT ?????
So was wäre aber eine feine Sache, wenn man damit BASCOM-Programme auf
einen Arduino laden könnte ohne einen ICSP-Programmer zu verwenden, der ja dann auch
den Bootloader des Arduino überschreibt. Der umgekehrte Weg, also Arduino-Hex
per ICSP ohne Bootloader auf Atmegas zu laden klappt ohne Probleme, also sollte
es so rum eigentlich auch funktionieren. Xloader nutzt auch nur die Funktionen von
AVRDUDE, aber mit dessen Kommandozeile kann ich mich nicht recht anfreunden.

Nachtrag 25.03.2013:
Es scheint so, dass es wirklich klappt, den Arduino-Bootloader zu nutzen.
Mehr dazu hier:
http://avrhelp.mcselec.com/arduino.htm
Ich habe es aber noch nicht selber versucht, es so zu machen wie es hier beschrieben ist.

Ich werde mir nicht die Mühe machen, das Programm vollständig auf Arduino zu übertragen.
Die Arduino-Umgebung ist gerade für PWM-Geschichten nicht ideal, weil man da ziemlich
tricksen muss um mit anderen Frequenzen und Prescalern zu arbeiten als vorgegeben.
Das ist schade, zumal das nicht an der Hardware liegt sondern am guten Willen der Entwickler
und an der Philosophie von Arduino überhaupt. Das Programmieren durch Weglassen
unnötiger Dinge zu vereinfachen ist ja lobenswert, aber wenn man dann für grundlegende Dinge
wie das Einstellen einer PWM-Frequenz oder die Verwendung eines anderen Quarzes
so richtig "von Hand" in irgendwelchen Registern herumschreiben muss um Sachen zu ändern
die in Bascom ganz nebenbei einzustellen sind, dann ist das doch ein wenig übers Ziel
hinausgeschossen! Aber egal, Arduino hat auch seine guten Seiten, vor allem da, wo man die
fertige Hardware nutzen kann, und bereits existierende Libs verwendet werden können.

Ich habe vor, demnächst diverse Files   HIER  zum Download anzubieten.
.......mal schaun ob das so klappt.....

Ich habe aber gerade so viel anderes am Hals, dass mir schlicht und einfach die Zeit und Lust
fehlt, jetzt auch noch ein paar Franzboxen zu bauen. Die Platinen als Prototypen fertigen zu
lassen ist ausserdem einfach zu teuer, (ca 30Euro pro Stück) wenns dafür auch schon fertige
Arduinos gibt, und deshalb werde ich das Programm soweit anpassen, dass es sich mit
handelsüblichen Arduinos und deren Clones verträgt, dann kann sie sich jeder bei
Bedarf selber basteln. Wie schon weiter oben erwähnt will ich als "Zentrale" am liebsten
den Wattuino pro mini verwenden, und da spricht bis jetzt noch nichts dagegen.
Als Display bleibt zunächst das EA DIP204 vorgesehen.
(das ist leider ein kleines bisschen anders als der Standard, da ist die Zeilenadresse anders,
deshalb klappt es nicht mit anderen Displays, aber die Anpassung im Programm ist
überhaupt kein Aufwand, wer also was anderes haben will mit 4 x 20 Zeichen aber HD44780
kompatiblem Controller, das ist machbar, und da denke ich gerade an die EA W204-XLG
Oled-Displays........und weil die Franzbox eigentlich auch mit 2x20 Zeichen auskommt,
die oberen Zeilen sind schon fürs BMS reserviert..... sollte einer zweizeiligen Version
auch nichts im Wege stehen. Aber ich muss das alles erst noch testen.

Wenn jemand noch einen Wunsch hat, bitte melden! vielleicht gehts ja noch einzubauen oder
anzupassen.Am BMS mache ich wohl so schnell nicht weiter, da versuche ich lieber, die Daten
aus dem EMUS BMS auszuwerten, das macht momentan aus meiner Sicht mehr Sinn.