/* * Afficheur de radars * * Christophe Le Lann * http://www.totofweb.net/robots.php?projet=53 * * Ce programme récupère une trame NMEA d'un récepteur * GPS sur le port série. Il compare ensuite la position * du véhicule à une liste de positions de radars stockée * dans une eeprom i2c 256k pour savoir si un radar est * proche. * * Une liste de radars peut être téléchargée ici : * http://www.radarsfixes.com * Chaque position de radar prend 6 octets d'eeprom : * longitude = octet_1 + octet_2*0.01 + octet_3*0.001 * latitude = octet_4 + octet_5*0.01 + octet_6*0.001 * Ainsi on peut même stocker les positions négatives. * car ces octets sont signés. * On peut donc stocker (256*1024)/(6*8) = 5461 radars * * On peut aussi utiliser le même montage pour réaliser * un traceur GPS, c'est-à-dire un appareil qui enregistre * le parcours d'un véhicule dans la mémoire eeprom. * */ //****************************** // Defines //****************************** #define F_CPU 16000000UL #define BUFFER_SIZE 768 #define LCD_MODE_DONNEE 0 #define LCD_MODE_COMMANDE 1 // Gestion du décalage horaire par rapport à l'heure GMT #define GMT_DECAL_PLUS 2 #define GMT_DECAL_MOINS 0 // Nombre de radars stockés dans l'EEPROM #define NOMBRE_DE_RADARS 4361 // Angle de détection au carré : 0.0045°^2 = 0.00005 (on déclenche l'alarme 500m avant) // Se calcule en fonction du rayon de la terre : Angle/360 = distance / (2*Pi*6400000) // Trop augmenter la distance augmente le risque de détecter un radar qu'on ne ferait qu'approcher // Trop diminuer la distance augmente le risque de détecter trop tard si le récepteur GPS est un peu lent //#define SEUIL_DETECTION 0.00002 #define SEUIL_DETECTION 0.0008 //****************************** // Inclusion de librairies //****************************** #include #include #include //****************************** // Variables globales //****************************** unsigned char buffer[BUFFER_SIZE]; // Buffer de réception série unsigned char twst; // Sauvegarde du statut de la communication I2C unsigned int buffer_datalength; // La longueur actuellement utilisée dans le buffer unsigned int buffer_dataindex; // L'index actuel float eeprom_latitude; // La latitude lue sur l'eeprom float eeprom_longitude; // La longitude lue sur l'eeprom unsigned char eeprom_buffer[6]; // Buffer de réception de l'eeprom unsigned char radar, radar_old; // Est-on proche d'un radar ? unsigned char compteur_tmr; // Base de temps pour le déclenchement du buzzer unsigned char recevoir; // Veut-on recevoir les données rs232 //******************************; // Fonctions //****************************** // Buffer de réception série unsigned char buffer_GetFromFront() { unsigned char data = 0; // Y a-t-il des données dans le buffer ? if (buffer_datalength) { // Prend le premier élément du buffer data = buffer[buffer_dataindex]; // Réactualise l'index et la taille du buffer buffer_dataindex++; if (buffer_dataindex >= BUFFER_SIZE) { buffer_dataindex %= BUFFER_SIZE; } buffer_datalength--; } return data; } void buffer_AddToEnd(unsigned char data) { // On s'assure qu'il reste de la place, sinon on est dans la merde if (buffer_datalength < BUFFER_SIZE) { // Ajout des données en fin de buffer buffer[(buffer_dataindex + buffer_datalength) % BUFFER_SIZE] = data; // Augmente la taille du buffer buffer_datalength++; } } // Configuration de l'USART void Usart_Init() { // Wait latest receive character was pull from UDR while (UCSRA & (1< 4800baud // UART_BAUD_CALC(UART_BAUD_RATE,F_OSC) = ((F_OSC)/((UART_BAUD_RATE)*16l)-1) UBRRH = 0; UBRRL = 207; // Async mode, no parity, 1 stop bit, 8 data bits, UCPOL set to zero for async transfert mode UCSRC = 0b10000110; // Enable transmitter and receiver (RXEN and TXEN), enable reception interrupt (RXCIE) UCSRB = (1< mode commande // Ports en entrée DDRB &= 0b11111000; DDRC &= 0b11111100; DDRD &= 0b11100011; // Activation des pull-up PORTB |= 0b00000111; PORTD |= 0b00011100; PORTC |= 0b00000011; PORTD |= 0b11000000; // RW = 1 => mode lecture, E = 1 => validation // Attendre 1µs asm volatile ("nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n"); while (PIND & 0b00000100) { // Attendre la fin du Busy PORTD &= 0b01111111; // E = 0 // Attendre 2µs asm volatile ("nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n"); asm volatile ("nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n"); PORTD |= 0b10000000; // E = 1 => validation // Attendre 2µs asm volatile ("nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n"); asm volatile ("nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n"); } PORTD &= 0b01111111; // E = 0 if (type == LCD_MODE_COMMANDE) PORTD &= 0b11011111; // RS = 0 => mode commande else PORTD |= 0b00100000; // RS = 1 => mode donnée PORTD &= 0b10111111; // RW = 0 => mode écriture PORTD |= 0b10000000; // E = 1 => validation // Ports en sortie DDRB |= 0b00000111; DDRC |= 0b00000011; DDRD |= 0b00011100; if (data & 0b00000001) PORTB |= 0b00000001; else PORTB &= 0b11111110; if (data & 0b00000010) PORTB |= 0b00000100; else PORTB &= 0b11111011; if (data & 0b00000100) PORTB |= 0b00000010; else PORTB &= 0b11111101; if (data & 0b00001000) PORTD |= 0b00010000; else PORTD &= 0b11101111; if (data & 0b00010000) PORTC |= 0b00000001; else PORTC &= 0b11111110; if (data & 0b00100000) PORTD |= 0b00001000; else PORTD &= 0b11110111; if (data & 0b01000000) PORTC |= 0b00000010; else PORTC &= 0b11111101; if (data & 0b10000000) PORTD |= 0b00000100; else PORTD &= 0b11111011; // Attendre 2µs asm volatile ("nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n"); asm volatile ("nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n nop\n"); PORTD &= 0b01111111; // E = 0 } void LCD_GotoXY(unsigned char x, unsigned char y) { unsigned char DDRAMAddr; if (y == 1) DDRAMAddr = 0b01000000+x; else DDRAMAddr = 0b00000000+x; LCD_Write(0b10000000 | DDRAMAddr, LCD_MODE_COMMANDE); // Ecriture de l'adresse } void LCD_Init() { // Initialisation des ports PORTD &= 0b00011111; // E = 0, RW = 0, RS = 0 DDRD |= 0b11100000; // E, RW, RS en sortie // Ports en entrée DDRB &= 0b11111000; DDRC &= 0b11111100; DDRD &= 0b11100011; // Activation des pull-up PORTB |= 0b00000111; PORTD |= 0b00011100; PORTC |= 0b00000011; LCD_Write(0b00111000, LCD_MODE_COMMANDE); // Mode 8bit 2 lignes LCD_Write(0b00000001, LCD_MODE_COMMANDE); // RàZ de l'écran LCD_Write(0b00000110, LCD_MODE_COMMANDE); // Mode increment LCD_Write(0b00001100, LCD_MODE_COMMANDE); // Display On LCD_GotoXY(0, 0); } void LCD_Ecrire(char* data, unsigned char nBytes) { unsigned char i; for (i = 0; i < nBytes; i++) { LCD_Write(data[i], LCD_MODE_DONNEE); } } // Lecture de l'EEPROM I2C externe void Eeprom_ReadPosition(unsigned int numero) { unsigned char twcr, n = 0; signed char len = 6; unsigned char *buf = eeprom_buffer; // First cycle: master transmitter mode restart: if (n++ >= 200) return; begin: TWCR = (1<>8); // high 8 bits of addr TWCR = _BV(TWINT) | _BV(TWEN); // clear interrupt to start transmission while ((TWCR & _BV(TWINT)) == 0); // wait for transmission switch ((twst = TW_STATUS)) { case TW_MT_DATA_ACK: break; case TW_MT_ARB_LOST: goto begin; //case TW_MT_DATA_NACK: // goto quit; default: goto quit; // must send stop condition } TWDR = (unsigned char)((numero*6) & 0xFF); // low 8 bits of addr TWCR = _BV(TWINT) | _BV(TWEN); // clear interrupt to start transmission while ((TWCR & _BV(TWINT)) == 0); // wait for transmission switch ((twst = TW_STATUS)) { case TW_MT_DATA_ACK: break; case TW_MT_ARB_LOST: goto begin; //case TW_MT_DATA_NACK: // goto quit; default: goto quit; // must send stop condition } // Next cycle(s): master receiver mode TWCR = _BV(TWINT) | _BV(TWSTA) | _BV(TWEN); // send (rep.) start condition while ((TWCR & _BV(TWINT)) == 0); // wait for transmission switch ((twst = TW_STATUS)) { case TW_START: // OK, but should not happen case TW_REP_START: break; case TW_MT_ARB_LOST: goto begin; default: goto quit; } // send SLA+R TWDR = 0b10100000 | TW_READ; TWCR = _BV(TWINT) | _BV(TWEN); // clear interrupt to start transmission while ((TWCR & _BV(TWINT)) == 0) ; // wait for transmission switch ((twst = TW_STATUS)) { case TW_MR_SLA_ACK: break; case TW_MR_ARB_LOST: goto begin; //case TW_MR_SLA_NACK: // goto quit; default: goto quit; } for (twcr = _BV(TWINT) | _BV(TWEN) | _BV(TWEA); len > 0; len--) { if (len == 1) twcr = _BV(TWINT) | _BV(TWEN); // send NAK this time TWCR = twcr; // clear int to start transmission while ((TWCR & _BV(TWINT)) == 0); // wait for transmission switch ((twst = TW_STATUS)) { case TW_MR_DATA_NACK: len = 0; // force end of loop // FALLTHROUGH case TW_MR_DATA_ACK: *buf++ = TWDR; break; default: goto quit; } } // Décodage des données /*buf[0] = 0; buf[1] = 17; buf[2] = 15; buf[3] = 48; buf[4] = 0; buf[5] = 96;*/ eeprom_longitude = (float)((signed char)buf[0]) + (float)((signed char)buf[1])*0.01 + (float)((signed char)buf[2])*0.0001; eeprom_latitude = (float)((signed char)buf[3]) + (float)((signed char)buf[4])*0.01 + (float)((signed char)buf[5])*0.0001; //eeprom_latitude = 48.00958; //eeprom_longitude = 0.17155; quit: TWCR = _BV(TWINT) | _BV(TWSTO) | _BV(TWEN); // send stop condition return; } // Attendre une virgule void AttendreVirgule() { while (buffer_GetFromFront() != ','); } void AttendreDebutTrame() { while (buffer_GetFromFront() != '$'); } //****************************** // Interruptions //****************************** ISR(TIMER1_OVF_vect) { // Interruption sur Timer1 // Recomptage pour 250ms TCNT1H = 0b00001011; TCNT1L = 0b11011100; // Gestion du buzzer if (radar) { compteur_tmr++; // Alarme plus soutenue pendant les 3 premières secondes if (!radar_old) { if (compteur_tmr%2) PORTC &= 0b11111011; else PORTC |= 0b00000100; if (compteur_tmr == 12) { compteur_tmr = 1; radar_old = radar; } } // Ensuite un petit bip toutes les 2 secondes else { if (compteur_tmr == 1) PORTC |= 0b00000100; else PORTC &= 0b11111011; if (compteur_tmr == 16) { compteur_tmr = 0; radar_old = radar; } } } else { radar_old = radar; PORTC &= 0b11111011; } } ISR(USART_RXC_vect) { // USART RX interrupt unsigned char c; c = UDR; if (recevoir) buffer_AddToEnd(c); } //****************************** // Fonction principale //****************************** int main() { unsigned char i; unsigned char heure, h1, h2, m1, m2; unsigned char v1, v2, v3, v4, v5; unsigned char afficher; unsigned char l1, l2, l3, l4, l5, l6, l7, l8, orientation; unsigned int num_radar; float vitesse, latitude, longitude; radar = 0; radar_old = 0; recevoir = 1; // Initialisation du LCD LCD_Init(); // Initialisation de la connexion série Usart_Init(); // Initialisation du buzzer DDRC |= 0b00000100; TCCR1B = 0b00000011; // Prescaler 1:64 TCNT1H = 0b00001011; // Initialisation à 3036 pour avoir toutes les 20ms TCNT1L = 0b11011100; // Initialisation à 3036 pour avoir toutes les 20ms TIMSK |= 0b00000100; // Activation de l'interruption sei(); // Initialisation de la connexion I2C TWSR = 0; // Prescaler à 0 TWBR = 12; // (F_CPU / 400000UL - 16) / 2 => 400KHz // Message de bienvenue LCD_Ecrire(" Radarminator ", 16); LCD_GotoXY(0, 1); LCD_Ecrire(" Bienvenue ", 16); // Attente début des trames GPS AttendreDebutTrame(); LCD_GotoXY(0, 1); LCD_Ecrire("Recepteur GPS OK", 16); // On attend quelques secondes... for (i = 0; i < 10; i++) AttendreDebutTrame(); LCD_GotoXY(0, 1); LCD_Ecrire("Attente position", 16); while(1) { // Attente des caractères d'identification while (buffer_datalength < 5); // Vérification des caractères d'identification if (buffer_GetFromFront() == 'G' && buffer_GetFromFront() == 'P' && buffer_GetFromFront() == 'R' && buffer_GetFromFront() == 'M' && buffer_GetFromFront() == 'C') { // Attente d'avoir suffisament de données dans la trame while (buffer_datalength < 60); // On arrête de recevoir les données recevoir = 0; // Pas d'affichage si le récepteur ne s'est pas encore localisé if (afficher) { // Caractères inutiles AttendreVirgule(); // Affichage de l'heure HH:MM h1 = buffer_GetFromFront();//H h2 = buffer_GetFromFront();//H heure = (h1 - '0')*10 + (h2 - '0'); heure += GMT_DECAL_PLUS; // Fuseau horaire décalé en positif heure -= GMT_DECAL_MOINS; // Fuseau horaire décalé en négatif if (heure >= 24) heure -= 24; m1 = buffer_GetFromFront();//M m2 = buffer_GetFromFront();//M if (!radar) { LCD_GotoXY(11, 1); if (heure >= 20) { LCD_Write('2', LCD_MODE_DONNEE); heure -= 20; } else if (heure >= 10) { LCD_Write('1', LCD_MODE_DONNEE); heure -= 10; } else { LCD_Write('0', LCD_MODE_DONNEE); } LCD_Write('0' + heure, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(':', LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(m1, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(m2, LCD_MODE_DONNEE); } // Caractères inutiles AttendreVirgule(); AttendreVirgule(); // Ici la latitute l1 = buffer_GetFromFront(); // deg l2 = buffer_GetFromFront(); // deg l3 = buffer_GetFromFront(); // minute l4 = buffer_GetFromFront(); // minute l5 = buffer_GetFromFront(); // , l6 = buffer_GetFromFront(); // minute l7 = buffer_GetFromFront(); // minute if (!radar) { LCD_GotoXY(0, 0); if (l1 == '0') { LCD_Write(l2, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l3, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l4, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l5, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l6, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l7, LCD_MODE_DONNEE); } else { LCD_Write(l1, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l2, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l3, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l4, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l5, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l6, LCD_MODE_DONNEE); } } // latitude stockée en degrés et non en degrés minutes latitude = (l1-'0')*10 + (l2-'0') + ((l3-'0')*10 + (l4-'0') + (l6-'0')*0.1 + (l7-'0')*0.01)/60; // Orientation AttendreVirgule(); orientation = buffer_GetFromFront(); if (orientation == 'W') latitude = 0 - latitude; if (!radar) { LCD_Write(orientation, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Ecrire(" ", 2); } // Caractères inutile AttendreVirgule(); // Ici la longitude l1 = buffer_GetFromFront(); // deg l2 = buffer_GetFromFront(); // deg l3 = buffer_GetFromFront(); // deg l4 = buffer_GetFromFront(); // minute l5 = buffer_GetFromFront(); // minute l6 = buffer_GetFromFront(); // , l7 = buffer_GetFromFront(); // minute l8 = buffer_GetFromFront(); // minute if (!radar) { if (l1 == '0') { if (l2 == '0') { LCD_Write(l3, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l4, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l5, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l6, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l7, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l8, LCD_MODE_DONNEE); } else { LCD_Write(l2, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l3, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l4, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l5, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l6, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l7, LCD_MODE_DONNEE); } } else { LCD_Write(l1, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l2, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l3, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l4, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l5, LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write(l6, LCD_MODE_DONNEE); } } // longitude stockée en degrés et non en degrés minutes longitude = (l1-'0')*100 + (l2-'0')*10 + (l3-'0') + ((l4-'0')*10 + (l5-'0') + (l7-'0')*0.1 + (l8-'0')*0.01)/60; // Orientation AttendreVirgule(); LCD_GotoXY(15, 0); orientation = buffer_GetFromFront(); if (orientation == 'S') longitude = 0 - longitude; if (!radar) { LCD_Write(orientation, LCD_MODE_DONNEE); } // Caractères inutile AttendreVirgule(); // Vitesse // x.xxx ou xx.xx ou xxx.x ou xxxx. ou xxxxx v1 = buffer_GetFromFront(); v2 = buffer_GetFromFront(); v3 = buffer_GetFromFront(); v4 = buffer_GetFromFront(); v5 = buffer_GetFromFront(); if (!radar) { // Interprétation des valeurs ASCII if (v1 == '.') { vitesse = (float)(v1 - '0')*0.1 + (float)(v3 - '0')*0.01 + (float)(v4 - '0')*0.001 + (float)(v5 - '0')*0.0001; // en noeuds } else if (v2 == '.') { vitesse = (float)(v1 - '0') + (float)(v3 - '0')*0.1 + (float)(v4 - '0')*0.01 + (float)(v5 - '0')*0.001; // en noeuds } else if (v3 == '.') { vitesse = (float)(v1 - '0')*10 + (float)(v2 - '0') + (float)(v4 - '0')*0.1 + (float)(v5 - '0')*0.01; // en noeuds } else if (v4 == '.') { vitesse = (float)(v1 - '0')*100 + (float)(v2 - '0')*10 + (float)(v3 - '0') + (float)(v5 - '0')*0.1; // en noeuds } else if (v5 == '.') { vitesse = (float)(v1 - '0')*1000 + (float)(v2 - '0')*100 + (float)(v3 - '0')*10 + (float)(v4 - '0'); // en noeuds } else { vitesse = (float)(v1 - '0')*10000 + (float)(v2 - '0')*1000 + (float)(v3 - '0')*100 + (float)(v4 - '0')*10 + (float)(v5 - '0'); // en noeuds } // Conversion en km/h vitesse = vitesse*1.852; // Retransformation en ASCII et affichage de la vitesse LCD_GotoXY(0, 1); LCD_Write('0'+(unsigned char)(vitesse*0.01), LCD_MODE_DONNEE); vitesse -= (float)(((unsigned char)(vitesse*0.01))*100); LCD_Write('0'+(unsigned char)(vitesse*0.1), LCD_MODE_DONNEE); vitesse -= (float)(((unsigned char)(vitesse*0.1))*10); LCD_Write('0'+(unsigned char)(vitesse), LCD_MODE_DONNEE); vitesse -= (float)((unsigned char)(vitesse)); LCD_Write('.', LCD_MODE_DONNEE); LCD_Write('0'+(unsigned char)(vitesse*10), LCD_MODE_DONNEE); LCD_Ecrire("km/h", 4); LCD_Ecrire(" ", 2); } if (!radar) { // On vérifie toutes les positions connues de radars radar = 0; for (num_radar = 0; num_radar < NOMBRE_DE_RADARS && !radar; num_radar++) { Eeprom_ReadPosition(num_radar); if (((latitude - eeprom_latitude)*(latitude - eeprom_latitude) + (longitude - eeprom_longitude)*(longitude - eeprom_longitude)) <= SEUIL_DETECTION) radar = 1; } // Si on a détecté un radar, on affiche l'alerte if (radar) { LCD_GotoXY(0, 0); LCD_Ecrire("!! ALERTE !!", 16); LCD_GotoXY(0, 1); LCD_Ecrire("! RADAR PROCHE !", 16); } // On a perdu pas mal de temps à chercher tous les radars, le buffer a certainement subi des dépassements // On vide le bufffer, on repart à 0 buffer_datalength = 0; } else { // On avait détecté un radar, on attend de s'en être éloigné if (((latitude - eeprom_latitude)*(latitude - eeprom_latitude) + (longitude - eeprom_longitude)*(longitude - eeprom_longitude)) > SEUIL_DETECTION) radar = 0; } } else { AttendreVirgule(); AttendreVirgule(); // Si le récepteur dit qu'il est prêt, alors on y va if (buffer_GetFromFront() == 'A') afficher = 1; } } // Activation de la réception des données séries recevoir = 1; // Attente prochaine trame AttendreDebutTrame(); } return 0; }