STM32F1: Servo "soft" PWM via timer interrupt (#14187)
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764f0d9c1c
@ -30,6 +30,7 @@
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uint8_t ServoCount = 0;
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uint8_t ServoCount = 0;
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#include "HAL_Servo_STM32F1.h"
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#include "HAL_Servo_STM32F1.h"
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#include "HAL_timers_STM32F1.h"
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//#include "Servo.h"
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//#include "Servo.h"
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@ -46,7 +47,7 @@ uint8_t ServoCount = 0;
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*
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*
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* This uses the smallest prescaler that allows an overflow < 2^16.
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* This uses the smallest prescaler that allows an overflow < 2^16.
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*/
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*/
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#define MAX_OVERFLOW ((1 << 16) - 1)
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#define MAX_OVERFLOW UINT16_MAX //((1 << 16) - 1)
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#define CYC_MSEC (1000 * CYCLES_PER_MICROSECOND)
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#define CYC_MSEC (1000 * CYCLES_PER_MICROSECOND)
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#define TAU_MSEC 20
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#define TAU_MSEC 20
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#define TAU_USEC (TAU_MSEC * 1000)
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#define TAU_USEC (TAU_MSEC * 1000)
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@ -62,22 +63,45 @@ uint8_t ServoCount = 0;
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#define US_TO_ANGLE(us) ((int16_t)(map((us), SERVO_DEFAULT_MIN_PW, SERVO_DEFAULT_MAX_PW, \
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#define US_TO_ANGLE(us) ((int16_t)(map((us), SERVO_DEFAULT_MIN_PW, SERVO_DEFAULT_MAX_PW, \
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this->minAngle, this->maxAngle)))
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this->minAngle, this->maxAngle)))
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void libServo::servoWrite(uint8_t pin, uint16_t duty_cycle) {
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#ifdef SERVO0_TIMER_NUM
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if (this->servoIndex == 0) {
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this->pwmSetDuty(duty_cycle);
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return;
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}
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#endif
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timer_dev *tdev = PIN_MAP[pin].timer_device;
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uint8_t tchan = PIN_MAP[pin].timer_channel;
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if (tdev) timer_set_compare(tdev, tchan, duty_cycle);
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}
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libServo::libServo() {
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libServo::libServo() {
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this->servoIndex = ServoCount < MAX_SERVOS ? ServoCount++ : INVALID_SERVO;
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this->servoIndex = ServoCount < MAX_SERVOS ? ServoCount++ : INVALID_SERVO;
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}
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}
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bool libServo::attach(const int32_t pin, const int32_t minAngle, const int32_t maxAngle) {
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bool libServo::attach(const int32_t pin, const int32_t minAngle, const int32_t maxAngle) {
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if (this->servoIndex >= MAX_SERVOS) return false;
|
if (this->servoIndex >= MAX_SERVOS) return false;
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if (!PWM_PIN(pin)) return false;
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if (pin >= BOARD_NR_GPIO_PINS) return false;
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this->minAngle = minAngle;
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this->minAngle = minAngle;
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this->maxAngle = maxAngle;
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this->maxAngle = maxAngle;
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this->angle = -1;
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#ifdef SERVO0_TIMER_NUM
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if (this->servoIndex == 0 && this->setupSoftPWM(pin)) {
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this->pin = pin; // set attached()
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return true;
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}
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#endif
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if (!PWM_PIN(pin)) return false;
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timer_dev *tdev = PIN_MAP[pin].timer_device;
|
timer_dev *tdev = PIN_MAP[pin].timer_device;
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uint8_t tchan = PIN_MAP[pin].timer_channel;
|
uint8_t tchan = PIN_MAP[pin].timer_channel;
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pinMode(pin, PWM);
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SET_PWM(pin);
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pwmWrite(pin, 0);
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servoWrite(pin, 0);
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timer_pause(tdev);
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timer_pause(tdev);
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timer_set_prescaler(tdev, SERVO_PRESCALER - 1); // prescaler is 1-based
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timer_set_prescaler(tdev, SERVO_PRESCALER - 1); // prescaler is 1-based
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@ -92,12 +116,16 @@ bool libServo::attach(const int32_t pin, const int32_t minAngle, const int32_t m
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bool libServo::detach() {
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bool libServo::detach() {
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if (!this->attached()) return false;
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if (!this->attached()) return false;
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pwmWrite(this->pin, 0);
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this->angle = -1;
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servoWrite(this->pin, 0);
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return true;
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return true;
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}
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}
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int32_t libServo::read() const {
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int32_t libServo::read() const {
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if (this->attached()) {
|
if (this->attached()) {
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||||||
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#ifdef SERVO0_TIMER_NUM
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if (this->servoIndex == 0) return this->angle;
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#endif
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timer_dev *tdev = PIN_MAP[this->pin].timer_device;
|
timer_dev *tdev = PIN_MAP[this->pin].timer_device;
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||||||
uint8_t tchan = PIN_MAP[this->pin].timer_channel;
|
uint8_t tchan = PIN_MAP[this->pin].timer_channel;
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||||||
return US_TO_ANGLE(COMPARE_TO_US(timer_get_compare(tdev, tchan)));
|
return US_TO_ANGLE(COMPARE_TO_US(timer_get_compare(tdev, tchan)));
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@ -110,13 +138,95 @@ void libServo::move(const int32_t value) {
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static_assert(COUNT(servo_delay) == NUM_SERVOS, "SERVO_DELAY must be an array NUM_SERVOS long.");
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static_assert(COUNT(servo_delay) == NUM_SERVOS, "SERVO_DELAY must be an array NUM_SERVOS long.");
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if (this->attached()) {
|
if (this->attached()) {
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pwmWrite(this->pin, US_TO_COMPARE(ANGLE_TO_US(constrain(value, this->minAngle, this->maxAngle))));
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this->angle = constrain(value, this->minAngle, this->maxAngle);
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servoWrite(this->pin, US_TO_COMPARE(ANGLE_TO_US(this->angle)));
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safe_delay(servo_delay[this->servoIndex]);
|
safe_delay(servo_delay[this->servoIndex]);
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#if ENABLED(DEACTIVATE_SERVOS_AFTER_MOVE)
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#if ENABLED(DEACTIVATE_SERVOS_AFTER_MOVE)
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this->detach();
|
this->detach();
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#endif
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#endif
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}
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}
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}
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}
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#ifdef SERVO0_TIMER_NUM
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extern "C" void Servo_IRQHandler(void) {
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static timer_dev *tdev = get_timer_dev(SERVO0_TIMER_NUM);
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uint16_t SR = timer_get_status(tdev);
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|
if (SR & TIMER_SR_CC1IF) { // channel 1 off
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#ifdef SERVO0_PWM_OD
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OUT_WRITE_OD(SERVO0_PIN, 1); // off
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#else
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|
OUT_WRITE(SERVO0_PIN, 0);
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|
#endif
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|
timer_reset_status_bit(tdev, TIMER_SR_CC1IF_BIT);
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|
}
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|
if (SR & TIMER_SR_CC2IF) { // channel 2 resume
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#ifdef SERVO0_PWM_OD
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|
OUT_WRITE_OD(SERVO0_PIN, 0); // on
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|
#else
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|
OUT_WRITE(SERVO0_PIN, 1);
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|
#endif
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|
timer_reset_status_bit(tdev, TIMER_SR_CC2IF_BIT);
|
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|
}
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|
}
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bool libServo::setupSoftPWM(const int32_t pin) {
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timer_dev *tdev = get_timer_dev(SERVO0_TIMER_NUM);
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if (!tdev) return false;
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#ifdef SERVO0_PWM_OD
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||||||
|
OUT_WRITE_OD(pin, 1);
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|
#else
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OUT_WRITE(pin, 0);
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#endif
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timer_pause(tdev);
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timer_set_mode(tdev, 1, TIMER_OUTPUT_COMPARE); // counter with isr
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timer_oc_set_mode(tdev, 1, TIMER_OC_MODE_FROZEN, 0); // no pin output change
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|
timer_oc_set_mode(tdev, 2, TIMER_OC_MODE_FROZEN, 0); // no pin output change
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|
timer_set_prescaler(tdev, SERVO_PRESCALER - 1); // prescaler is 1-based
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timer_set_reload(tdev, SERVO_OVERFLOW);
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|
timer_set_compare(tdev, 1, SERVO_OVERFLOW);
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|
timer_set_compare(tdev, 2, SERVO_OVERFLOW);
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|
timer_attach_interrupt(tdev, 1, Servo_IRQHandler);
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||||||
|
timer_attach_interrupt(tdev, 2, Servo_IRQHandler);
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|
timer_generate_update(tdev);
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||||||
|
timer_resume(tdev);
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return true;
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|
}
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void libServo::pwmSetDuty(const uint16_t duty_cycle) {
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timer_dev *tdev = get_timer_dev(SERVO0_TIMER_NUM);
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|
timer_set_compare(tdev, 1, duty_cycle);
|
||||||
|
timer_generate_update(tdev);
|
||||||
|
if (duty_cycle) {
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|
timer_enable_irq(tdev, 1);
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|
timer_enable_irq(tdev, 2);
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|
}
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|
else {
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|
timer_disable_irq(tdev, 1);
|
||||||
|
timer_disable_irq(tdev, 2);
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#ifdef SERVO0_PWM_OD
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|
OUT_WRITE_OD(this->pin, 1); // off
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|
#else
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|
OUT_WRITE(this->pin, 0);
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|
#endif
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|
}
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|
}
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void libServo::pauseSoftPWM() { // detach
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|
timer_dev *tdev = get_timer_dev(SERVO0_TIMER_NUM);
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||||||
|
timer_pause(tdev);
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||||||
|
pwmSetDuty(0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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||||||
|
#else
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bool libServo::setupSoftPWM(const int32_t pin) {}
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|
void libServo::pwmSetDuty(const uint16_t duty_cycle) {}
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|
void libServo::pauseSoftPWM() {}
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#endif
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||||||
|
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#endif // HAS_SERVOS
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#endif // HAS_SERVOS
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||||||
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||||||
#endif // __STM32F1__
|
#endif // __STM32F1__
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||||||
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@ -46,8 +46,15 @@ class libServo {
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void move(const int32_t value);
|
void move(const int32_t value);
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int32_t read() const;
|
int32_t read() const;
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private:
|
private:
|
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|
void servoWrite(uint8_t pin, const uint16_t duty_cycle);
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||||||
uint8_t servoIndex; // index into the channel data for this servo
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uint8_t servoIndex; // index into the channel data for this servo
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int32_t pin = NOT_ATTACHED;
|
int32_t pin = NOT_ATTACHED;
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int32_t minAngle;
|
int32_t minAngle;
|
||||||
int32_t maxAngle;
|
int32_t maxAngle;
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|
int32_t angle;
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||||||
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|
bool setupSoftPWM(const int32_t pin);
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|
void pauseSoftPWM();
|
||||||
|
void pwmSetDuty(const uint16_t duty_cycle);
|
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};
|
};
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@ -49,7 +49,7 @@
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#define SET_PWM_OD(IO) pinMode(IO, PWM_OPEN_DRAIN)
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#define SET_PWM_OD(IO) pinMode(IO, PWM_OPEN_DRAIN)
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||||||
#define IS_INPUT(IO) (_GET_MODE(IO) == GPIO_INPUT_FLOATING || _GET_MODE(IO) == GPIO_INPUT_ANALOG || _GET_MODE(IO) == GPIO_INPUT_PU || _GET_MODE(IO) == GPIO_INPUT_PD)
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#define IS_INPUT(IO) (_GET_MODE(IO) == GPIO_INPUT_FLOATING || _GET_MODE(IO) == GPIO_INPUT_ANALOG || _GET_MODE(IO) == GPIO_INPUT_PU || _GET_MODE(IO) == GPIO_INPUT_PD)
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||||||
#define IS_OUTPUT(IO) (_GET_MODE(IO) == GPIO_OUTPUT_PP)
|
#define IS_OUTPUT(IO) (_GET_MODE(IO) == GPIO_OUTPUT_PP || _GET_MODE(IO) == GPIO_OUTPUT_OD)
|
||||||
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||||||
#define PWM_PIN(IO) (PIN_MAP[IO].timer_device != nullptr)
|
#define PWM_PIN(IO) (PIN_MAP[IO].timer_device != nullptr)
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