arduino_sketch/fuzzy_alarm_clock_ds1307/fuzzy_alarm_clock_ds1307.pde

   1 #include <Wire.h>
   2
   3 #include <RealTimeClockDS1307.h>
   4
   5 // minutes of "dawn" before alarm
   6 #define TIN 30
   7 // "dawn" + "daylight"
   8 #define TDAY 45
   9 // "dawn" + "daylight" + blue blinding light
  10 #define TOUT 75
  11
  12 // number of available alarms; max 10 for storage in the DS1307 ram
  13 #define NALARMS 4
  14
  15 // pins and addressed
  16 #define RPIN 5
  17 #define YPIN 6
  18 #define BPIN 9
  19
  20 #define APIN0 3
  21 #define APIN1 11
  22
  23 int st = 0; // alarm status (minutes from alarm - TIN)
  24 char alarms[NALARMS][5]; // alarm settings
  25 char cmin; // current minute
  26 int a = -1; // current alarm
  27 char dbg = 0; // print debug informations
  28 bool ringing = false; // sound the alarm
  29
  30 #define NFREQ 9
  31 int freq[] = { 255, 192, 128, 96, 64, 96, 128, 192, 255 }; // frequencies for the alarm
  32
  33 void setup () {
  34     Serial.begin(9600);
  35     Wire.begin();
  36
  37     pinMode(RPIN,OUTPUT);
  38     pinMode(YPIN,OUTPUT);
  39     pinMode(BPIN,OUTPUT);
  40
  41     pinMode(APIN0,INPUT);
  42     pinMode(APIN1,INPUT);
  43     TCCR2A = _BV(COM2A0) | _BV(COM2B1) | _BV(WGM20);
  44     TCCR2B = _BV(WGM22) | _BV(CS22);
  45
  46     digitalWrite(RPIN,255);
  47     digitalWrite(YPIN,255);
  48     digitalWrite(BPIN,0);
  49
  50     // if the RTC is already running read alarms and status,
  51     // otherwise set everything to a sane default
  52     if ( RTC.readData(0x00) >> 7 ) {
  53         for ( int i = 0 ; i < NALARMS ; i ++ ) {
  54             for ( int j = 0; j < 5 ; j ++ ) {
  55                 alarms[i][j] = 0;
  56             }
  57         }
  58         st = 0;
  59         a = -1;
  60         save_status();
  61     } else {
  62         st = RTC.readData(0x08);
  63         a = RTC.readData(0x09);
  64         cmin = RTC.readData(0x0a);
  65         // This only works if the arduino had no power for a
  66         // "short" time. This is by design. :D
  67         RTC.readClock();
  68         st = st + (RTC.getMinutes() - cmin) % 60;
  69         cmin = RTC.getMinutes();
  70         save_status();
  71         for ( int i = 0; i < NALARMS ; i ++ ) {
  72             for ( int j = 0; j < 5 ; j ++ ) {
  73                 alarms[i][j] = RTC.readData(0x0b + i*5 + j);
  74             }
  75         }
  76     }
  77
  78 }
  79
  80 void loop () {
  81
  82   // read commands from serial
  83   check_serial();
  84
  85   // read time, check alarms
  86   check_time();
  87
  88   if ( dbg ) {
  89       s_print_time();
  90       Serial.print("st: ");
  91       Serial.print(st,DEC);
  92       Serial.print(", a: ");
  93       Serial.print(a,DEC);
  94       Serial.print(", cmin: ");
  95       Serial.println(cmin,DEC);
  96   }
  97
  98   // act on status: LEDs and buzzer
  99   if ( st > 0 ) {
 100       set_leds();
 101   }
 102   if ( st == TIN ) {
 103       ringing = true;
 104   } else {
 105       ringing = false;
 106   }
 107   if ( ringing ) {
 108       ring_alarm();
 109   }
 110   // wait about till the next second
 111
 112   delay(1000);
 113
 114 }
 115
 116 void save_status() {
 117     RTC.writeData(0x08,st);
 118     RTC.writeData(0x09,a);
 119     RTC.writeData(0x0a,cmin);
 120 }
 121
 122 // ****** Serial interface management *************************************** //
 123
 124 void check_serial() {
 125     int rec = Serial.read();
 126     switch (rec) {
 127         case 'a':
 128             s_set_alarm();
 129             break;
 130         case 's':
 131             s_set_time();
 132             break;
 133         case 'p':
 134             s_print_alarms();
 135             break;
 136         case 't':
 137             s_print_time();
 138             break;
 139         case 'd':
 140             s_toggle_debug();
 141             break;
 142         case 'h':
 143             s_print_help();
 144             break;
 145     }
 146 }
 147
 148 void s_set_alarm() {
 149     int i = s_read_dig();
 150     for ( int j = 0; j < 5 ; j++) {
 151         alarms[i][j] = s_read_2hex();
 152     }
 153     for ( int j = 0; j < 5 ; j++ ) {
 154         RTC.writeData(0x0b + i*5 + j,alarms[i][j]);
 155     }
 156     Serial.print("Alarm ");
 157     Serial.print(i,DEC);
 158     Serial.println(" set.");
 159 }
 160
 161 void s_set_time() {
 162     RTC.start();
 163     RTC.setYear(s_read_2dig());
 164     RTC.setMonth(s_read_2dig());
 165     RTC.setDate(s_read_2dig());
 166     RTC.setDayOfWeek(s_read_dig());
 167     RTC.setHours(s_read_2dig());
 168     RTC.setMinutes(s_read_2dig());
 169     RTC.setSeconds(s_read_2dig());
 170     RTC.setClock();
 171     Serial.print("Time set: ");
 172     s_print_time();
 173 }
 174
 175 int s_read_dig() {
 176     int rec;
 177     rec = Serial.read();
 178     while ( rec == -1 ) {
 179         rec = Serial.read();
 180     }
 181     return rec - 48;
 182 }
 183
 184 int s_read_2dig() {
 185     int n;
 186     n = s_read_dig() * 10;
 187     n = n + s_read_dig();
 188     return n;
 189 }
 190
 191 int s_read_hex() {
 192     int rec;
 193     rec = Serial.read();
 194     while ( rec == -1 ) {
 195         rec = Serial.read();
 196     }
 197     if ( rec >= 48 && rec < 58 ) {
 198         return rec - 48;
 199     } else if ( rec >= 65 && rec < 71 ) {
 200         return rec - 55;
 201     } else if ( rec >= 97 && rec < 102 ) {
 202         return rec - 87;
 203     } else {
 204         return 0;
 205     }
 206 }
 207
 208 int s_read_2hex() {
 209     int n;
 210     n = s_read_hex() * 16;
 211     n = n + s_read_hex();
 212     return n;
 213 }
 214
 215 void s_print_alarms() {
 216     for ( int i = 0; i < NALARMS ; i++) {
 217         Serial.print(i,DEC);
 218         Serial.print(" - ");
 219         for ( int j = 0; j < 5 ; j++) {
 220             Serial.print(alarms[i][j],DEC);
 221             Serial.print(" ");
 222         }
 223         Serial.println("");
 224     }
 225 }
 226
 227 void s_print_time() {
 228     RTC.readClock();
 229     Serial.print(RTC.getYear(),DEC);
 230     Serial.print("/");
 231     Serial.print(RTC.getMonth(),DEC);
 232     Serial.print("/");
 233     Serial.print(RTC.getDate(),DEC);
 234     Serial.print(" (");
 235     Serial.print(RTC.getDayOfWeek(),DEC);
 236     Serial.print(") ");
 237     Serial.print(RTC.getHours(),DEC);
 238     Serial.print(":");
 239     Serial.print(RTC.getMinutes(),DEC);
 240     Serial.print(":");
 241     Serial.println(RTC.getSeconds(),DEC);
 242 }
 243
 244 void s_toggle_debug() {
 245     if ( dbg ) {
 246         dbg = 0;
 247     } else {
 248         dbg = 1;
 249     }
 250 }
 251
 252 void s_print_help() {
 253     Serial.println("");
 254     Serial.println("  a<s> - set an alarm");
 255     Serial.println("         <s> is nhhhhhhhhhh");
 256     Serial.println("         alarm ID");
 257     Serial.println("         one bit (in hex) for day of week");
 258     Serial.println("         hex values for month, day");
 259     Serial.println("         hex values for hour, minutes");
 260     Serial.println("         (relative to start-of-dawn time)");
 261     Serial.println("  s<s> - set the clock");
 262     Serial.println("         <s> is yymmgguHHMMSS");
 263     Serial.println("  p    - print the alarms");
 264     Serial.println("  t    - print the clock");
 265     Serial.println("  d    - toggle printing of debug informations");
 266     Serial.println("  h    - print this help");
 267 }
 268
 269 // ****** Time management *************************************************** //
 270
 271 // Set the current time
 272 void set_time(int y,int m,int d, int w, int hh, int mm, int ss) {
 273     RTC.setYear(y);
 274     RTC.setMonth(m);
 275     RTC.setDate(m);
 276     RTC.setDayOfWeek(w);
 277     RTC.setHours(hh);
 278     RTC.setMinutes(mm);
 279     RTC.setSeconds(ss);
 280     RTC.switchTo24h();
 281     RTC.setClock();
 282 }
 283
 284 void check_time() {
 285     RTC.readClock();
 286
 287     int mm = RTC.getMinutes();
 288     int hour = RTC.getHours();
 289     int wday = RTC.getDayOfWeek();
 290     int day = RTC.getDate();
 291     int month = RTC.getMonth();
 292
 293     if ( a < 0 ) {
 294         for ( int i = 0; i < NALARMS ; i ++ ) {
 295             // check alarm i
 296             if ( ( alarms[i][0] & ( 1 << (wday - 1) ) ) ||
 297                     (month == alarms[i][1] && day == alarms[i][2]) ) {
 298                 // this is alarm day!
 299                 if ( hour == alarms[i][3] && mm == alarms[i][4]) {
 300                     // this is alarm hour!
 301                     a = i;
 302                     st = 1;
 303                     cmin = mm;
 304                     save_status();
 305                     if ( ( alarms[i][0] & 128 ) == 0 ) {
 306                         // this alarm won't be repeated
 307                         alarms[i] = { 0,0,0,0,0 };
 308                         for ( int j = 0; j < 5 ; j++ ) {
 309                             RTC.writeData(0x0b + i*5 + j,0);
 310                         }
 311                     }
 312                     break;
 313                 }
 314             }
 315         }
 316     } else {
 317         if ( cmin != mm ) {
 318             cmin = mm;
 319             st++;
 320             save_status();
 321         }
 322     }
 323
 324 }
 325
 326 // ****** LED management **************************************************** //
 327
 328 void set_leds() {
 329   if ( st > 0 && st <= TIN) {
 330       int y = int(float(st*255)/TIN);
 331       int r = 255 - y;
 332       analogWrite(RPIN,r);
 333       analogWrite(YPIN,y);
 334   } else if ( st > TIN && st < TDAY ) {
 335       analogWrite(RPIN,0);
 336       analogWrite(YPIN,255);
 337       analogWrite(BPIN,0);
 338   } else if (st >= TDAY && st < TOUT) {
 339       analogWrite(RPIN,0);
 340       analogWrite(YPIN,0);
 341       analogWrite(BPIN,255);
 342   } else if (st == TOUT) {
 343       // reset stuff
 344       st = 0;
 345       a = -1;
 346       save_status();
 347       analogWrite(RPIN,255);
 348       analogWrite(YPIN,0);
 349       analogWrite(BPIN,0);
 350   }
 351 }
 352
 353 // PC speaker
 354 //
 355 void ring_alarm() {
 356
 357     pinMode(APIN1,OUTPUT);
 358     for (int i=0; i<NFREQ ; i++) {
 359         OCR2A = freq[i];
 360         delay(50);
 361     }
 362     pinMode(APIN1,INPUT);
 363
 364 }
 365
 366 // vim: set filetype=c: