====== Schlafphasenwecker Programmversion 0.2 ======
<box 30% green right|**Achtung**>Dies ist eine alte Programmversion.</box>Diese Programmversion behebt kleinere Fehler der [[arduino:schlafphasenwecker:programmversion_0.1|Programmversion 0.1]] und bindet den kapazitiven Touchscreen und den TSL2591 ein. Der Sketch enthält ein experimentelles Menü, das sich über den Touchsensor bedienen lässt. Wie bei dem Programmmodustaster der[[arduino:silentbase_neopixel|NeoPixel-Beleuchtung für meinen PC]] wird die ausgewählte Aktion erst beim Loslassen des Touchscreens ausgeführt, um Fehlbedienungen zu vermeiden.

Hilfreiche Links: 
  * https://learn.adafruit.com/adafruit-gfx-graphics-library
  * http://howtomechatronics.com/tutorials/arduino/arduino-tft-lcd-touch-screen-tutorial/
  * http://henrysbench.capnfatz.com/henrys-bench/arduino-adafruit-gfx-library-user-guide/
  * http://www.rinkydinkelectronics.com/calc_rgb565.php

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// Schlafphasenwecker Version 0.2

// Bibliotheken einbinden
#include <TimeLib.h>               // Stellt verschiedene Zeitfunktionen zur Verfügung
#include "DCF77.h"                 // Bibliothek für das DCF77-Modul
#include <Adafruit_GFX.h>          // Core graphics library
#include <SPI.h>                   // this is needed for display
#include <Adafruit_ILI9341.h>      // TFT-Display
#include <Wire.h>                  // this is needed for FT6206
#include <Adafruit_FT6206.h>       // Kapazitiver Touchsensor
#include <Adafruit_Sensor.h>       // Adafruit Unified Sensor Driver
#include "Adafruit_TSL2591.h"      // Bibliothek für den TSL2591

// Definiert die Pins
#define DCF_PIN 2                  // Connection pin to DCF 77 device
#define DCF_INTERRUPT 2            // Interrupt number associated with pin


// Definiert die DCF77-Bibliothek
DCF77 DCF = DCF77(DCF_PIN, DCF_INTERRUPT, false); 

// The FT6206 uses hardware I2C (SCL/SDA)
Adafruit_FT6206 ctp = Adafruit_FT6206();

// The display also uses hardware SPI, plus #9 & #10
#define TFT_CS 10
#define TFT_DC 9
Adafruit_ILI9341 tft = Adafruit_ILI9341(TFT_CS, TFT_DC);

//  pass in a number for the sensor identifier (for your use later)
Adafruit_TSL2591 tsl = Adafruit_TSL2591(2591);


// Definiert die Variablen
bool DCFTimeFound = false;         // wurde ein gueltiges Signal gefunden

time_t DCFtime = 0;
time_t t = 0;

const unsigned long DefaultTime = 1477958400; // Nov 1 2016 
unsigned long lastDCFsignal;
unsigned long noDCFsignal;
unsigned long currentDCFsignal;

uint16_t ir;
uint16_t full;
uint32_t lum;

int menuePage = 0;                 // Nummer des Menüs. Das Menü mit der Nummer 0 soll zuerst aufgerufen werden.
int touchtouched = 0;              // Touchscreen gedrückt?
int tx;
int ty;
int debouncetime = 50;             // Zeit für Entprellung
unsigned long touchtime = 0;


// Definiert die Tracking-Variablen für die IF-Abfragen
unsigned long previousMillisSetRTC = 0;
unsigned long previousMillisTFTScreen = 0;
unsigned long previousMillisTouchScreen = 0;
unsigned long previousMillisSensorData = 0;
unsigned long previousMillisSerialPrint = 0;


// Definiert die Intervalle für die IF-Abfragen
int intervalSetRTC = 1000;        // Delay für Holen der Zeit
int intervalTFTScreen = 50;       // Delay für Anteuerung des TFT-Screens
int intervalTouchScreen = 50;     // Delay für Anteuerung des kapazitiven Touchsreens
int intervalSensorData = 1000;    // Delay für Auslesen der Sensoren
int intervalSerialPrint = 1000;   // Delay für serielle Ausgabe


void setup()  {
  // Initalisiert die Pins
  //pinMode(PIN_LED, OUTPUT);       // On-board LED
  pinMode(DCF_PIN, INPUT_PULLUP);   // DFC77-Modul
  
  
  // set the Time library to use Teensy 3.0's RTC to keep time
  setSyncProvider(getTeensy3Time);

  // Initialisiert den TFT-Bildschirm
  tft.begin();
  tft.setRotation(1);
  tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);

  // Initialisiert die serielle Schnittstelle
  Serial.begin(115200);

  delay(100);                                          // Kurze Pause, weil sonst der serielle Monitor noch nicht bereit ist. Der soll aber auch keine Voraussetzung sein.
  if (timeStatus()!= timeSet) {
    Serial.println("Unable to sync with the RTC");
  } else {
    Serial.println("RTC has set the system time");
  }

  if (! ctp.begin(40)) {                               // Stellt u.a. die Sensitivität des Touchscreens ein
    Serial.println("Couldn't start FT6206 touchscreen controller");
    //while (1);
  } else {
    Serial.println("Capacitive touchscreen started");
  }

// Konfiguration des TSL2591
  // You can change the gain on the fly, to adapt to brighter/dimmer light situations
  //tsl.setGain(TSL2591_GAIN_LOW);    // 1x gain (bright light)
  tsl.setGain(TSL2591_GAIN_MED);      // 25x gain
  // tsl.setGain(TSL2591_GAIN_HIGH);   // 428x gain
  
  // Changing the integration time gives you a longer time over which to sense light
  // longer timelines are slower, but are good in very low light situtations!
  tsl.setTiming(TSL2591_INTEGRATIONTIME_100MS);  // shortest integration time (bright light)
  // tsl.setTiming(TSL2591_INTEGRATIONTIME_200MS);
  // tsl.setTiming(TSL2591_INTEGRATIONTIME_300MS);
  // tsl.setTiming(TSL2591_INTEGRATIONTIME_400MS);
  // tsl.setTiming(TSL2591_INTEGRATIONTIME_500MS);
  // tsl.setTiming(TSL2591_INTEGRATIONTIME_600MS);  // longest integration time (dim light)


  // Startet die Abfrage des DCF77-Moduls
  DCF.Start();
  Serial.println("Waiting for DCF77 time ... ");
  Serial.println("It will take at least 2 minutes until a first update can be processed.");


  // Initialisiert den TSL2591
  tsl.begin(); //Lichtsensor

}


void loop() {
// Aktuelle Zeit abfragen
  unsigned long currentMillis = millis();


// Stelle die Real Time Clock (RTC) auf die aktuelle Zeit
  if ((unsigned long)(currentMillis - previousMillisSetRTC) >= intervalSetRTC) {

  DCFtime = DCF.getTime();              // Check if new DCF77 time is available

  // Wenn die serielle Schnittstelle verfügbar ist, setze die RTC auf diese Zeit
  if (Serial.available() && DCFtime < DefaultTime) {
    t = processSyncMessage();
    if (t != 0) {
      Teensy3Clock.set(t);             // set the RTC
      setTime(t);
    }
  }

  // Wenn ein Zeitsignal vom DCF77-Modul verfügbar ist, setze die RTC auf diese Zeit
  if (DCFtime > DefaultTime) {
    t = DCFtime;
    Serial.println("RTC has been updated to DCF77 time");
    Teensy3Clock.set(t);               // set the RTC
    setTime(t);
    DCFTimeFound = true;
    currentDCFsignal = millis();
  }

  // Berechne die Zeit (in Sekunden) die seit dem Empfang des letzten gültigen DCF-Signals vergangen ist
  if (DCFTimeFound == false) {
    noDCFsignal = millis() /1000;
  }
  else {
    lastDCFsignal = (millis() - currentDCFsignal) / 1000;
  }

  //Speichere die aktuelle Zeit in die zughörige Variable
  previousMillisSetRTC = currentMillis;
  }


// Sensoren /TSL 2591
  if ((unsigned long)(currentMillis - previousMillisSensorData) >= intervalSensorData) {

  //Auslesen des Helligkeitssensors
  lum = tsl.getFullLuminosity();
  ir = lum >> 16;
  full = lum & 0xFFFF;

  //Speichere die aktuelle Zeit in die zughörige Variable
  previousMillisSensorData = currentMillis;
  }


// TFT-Screen
  if ((unsigned long)(currentMillis - previousMillisTFTScreen) >= intervalTFTScreen) {
 
  // Hauptmenü (weiß)
  if (menuePage == 0) {
  //tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);
  tft.fillRect(0, 0, 106, 30, ILI9341_RED);
  tft.fillRect(107, 0, 106, 30, ILI9341_YELLOW);
  tft.fillRect(214, 0, 106, 30, ILI9341_GREEN);
  }

  // Untermenü 1 (rot)
  if (menuePage == 1) {
  //tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);
  tft.fillRect(0, 0, 106, 30, ILI9341_WHITE);
  tft.fillRect(107, 0, 106, 30, ILI9341_YELLOW);
  tft.fillRect(214, 0, 106, 30, ILI9341_GREEN);
  }

  // Untermenü 2 (gelb)
  if (menuePage == 2) {
  //tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);
  tft.fillRect(0, 0, 106, 30, ILI9341_WHITE);
  tft.fillRect(107, 0, 106, 30, ILI9341_RED);
  tft.fillRect(214, 0, 106, 30, ILI9341_GREEN);
  }

  // Untermenü 3 (grün)
  if (menuePage == 3) {
  //tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);
  tft.fillRect(0, 0, 106, 30, ILI9341_WHITE);
  tft.fillRect(107, 0, 106, 30, ILI9341_RED);
  tft.fillRect(214, 0, 106, 30, ILI9341_YELLOW);
  }
  
  //Speichere die aktuelle Zeit in die zughörige Variable
  previousMillisTFTScreen = currentMillis;
  }


// Touchscreen
  if ((unsigned long)(currentMillis - previousMillisTouchScreen) >= intervalTouchScreen) {

  // Wait for a touch
  if (ctp.touched()) {
    // Retrieve a point  
    TS_Point p = ctp.getPoint();
    touchtime = millis();                      // aktualisiere Touchzeit
    touchtouched = 1;
  
    // Damit der Wert 0, 0 des Touchsensors mit dem Pixel 0, 0 des TFT-Screens übereinstimmt, müssen p.x und p.y rekodiert werden
    tx = map(p.y, 0, 320, 320, 0);
    ty = p.x;
  }
 
  if (menuePage == 0 && touchtouched == 1 && (millis() - touchtime > debouncetime)) {  // Wenn Menüseite 0 ausgewählt und der Touchscreen berührt wird und die debouncetime verstrichen ist  ...
    if ((tx >= 0) && (tx <= 106) && (ty >= 0) && (ty <= 30)) {                         // ... und der TouchScreen in dem angegebenen Bereich berührt wird ... 
      tft.drawRect(0, 0, 106, 30, ILI9341_BLACK);
      menuePage = 1;                                                                   // ... dann rufe Menüseite 1 auf.
    } 
    else if ((tx >= 107) && (tx <= 213) && (ty >= 0) && (ty <= 30)) {
      tft.drawRect(107, 0, 106, 30, ILI9341_BLACK);
      menuePage = 2;
    }
    else if ((tx >= 214) && (tx <= 320) && (ty >= 0) && (ty <= 30)) {
      tft.drawRect(214, 0, 106, 30, ILI9341_BLACK);
      menuePage = 3;
    }
    touchtouched = 0;                                                                   // Setze die Varibale auf 0, damit nicht die nächste if-Schleife aufgerufen wird
  }

  if (menuePage == 1 && touchtouched == 1 && (millis() - touchtime > debouncetime)) {
    if ((tx >= 0) && (tx <= 106) && (ty >= 0) && (ty <= 30)) {
      tft.drawRect(0, 0, 106, 30, ILI9341_BLACK);
      menuePage = 0;
    } 
    else if ((tx >= 107) && (tx <= 213) && (ty >= 0) && (ty <= 30)) {
      tft.drawRect(107, 0, 106, 30, ILI9341_BLACK);
      menuePage = 2;
    }
    else if ((tx >= 214) && (tx <= 320) && (ty >= 0) && (ty <= 30)) {
      tft.drawRect(214, 0, 106, 30, ILI9341_BLACK);
      menuePage = 3;
    }
    touchtouched = 0;
  }

  if (menuePage == 2 && touchtouched == 1 && (millis() - touchtime > debouncetime)) {
    if ((tx >= 0) && (tx <= 106) && (ty >= 0) && (ty <= 30)) {
      tft.drawRect(0, 0, 106, 30, ILI9341_BLACK);
      menuePage = 0;
    } 
    else if ((tx >= 107) && (tx <= 213) && (ty >= 0) && (ty <= 30)) {
      tft.drawRect(107, 0, 106, 30, ILI9341_BLACK);
      menuePage = 1;
    }
    else if ((tx >= 214) && (tx <= 320) && (ty >= 0) && (ty <= 30)) {
      tft.drawRect(214, 0, 106, 30, ILI9341_BLACK);
      menuePage = 3;
    }
    touchtouched = 0;
  }
  
  if (menuePage == 3 && touchtouched == 1 && (millis() - touchtime > debouncetime)) {
    if ((tx >= 0) && (tx <= 106) && (ty >= 0) && (ty <= 30)) {
      tft.drawRect(0, 0, 106, 30, ILI9341_BLACK);
      menuePage = 0;
    } 
    else if ((tx >= 107) && (tx <= 213) && (ty >= 0) && (ty <= 30)) {
      tft.drawRect(107, 0, 106, 30, ILI9341_BLACK);
      menuePage = 1;
    }
    else if ((tx >= 214) && (tx <= 320) && (ty >= 0) && (ty <= 30)) {
      tft.drawRect(214, 0, 106, 30, ILI9341_BLACK);
      menuePage = 2;
    }
    touchtouched = 0;
  }

  //Speichere die aktuelle Zeit in die zughörige Variable
  previousMillisTouchScreen = currentMillis;
  }



// Ausgabe an die serielle Schnittstelle
  if ((unsigned long)(currentMillis - previousMillisSerialPrint) >= intervalSerialPrint) {
    
    // Gibt die aktuelle Zeit aus
    Serial.print(hour());
    printDigits(minute());
    printDigits(second());
    Serial.print(" ");
    Serial.print(day());
    Serial.print(" ");
    Serial.print(month());
    Serial.print(" ");
    Serial.print(year());
    printDCFsyncTime();
    Serial.print(menuePage);
    Serial.println();

  //Speichere die aktuelle Zeit in die zughörige Variable
  previousMillisSerialPrint = currentMillis;
  }

}


time_t getTeensy3Time()
{
  return Teensy3Clock.get();
}


/*  code to process time sync messages from the serial port   */
#define TIME_HEADER  "T"   // Header tag for serial time sync message

unsigned long processSyncMessage() {
  unsigned long pctime = 0L;

  if(Serial.find(TIME_HEADER)) {
     pctime = Serial.parseInt();
     return pctime;
     if( pctime < DefaultTime) { // check the value is a valid time (greater than Nov 1 2016)
       pctime = 0L; // return 0 to indicate that the time is not valid
     }
  }
  return pctime;
}


void tftprintDigits(int digits) {
  // utility function for digital clock display: prints preceding colon and leading 0
  tft.print(":");
  if(digits < 10)
    tft.print('0');
  tft.print(digits);
}


void printDigits(int digits) {
  // utility function for digital clock display: prints preceding colon and leading 0
  Serial.print(":");
  if(digits < 10)
    Serial.print('0');
  Serial.print(digits);
}


void tftprintDCFsyncTime() {
  if (DCFTimeFound == false){
    tft.println("Kein Zeitsignal empfangen seit ");
    tft.print(noDCFsignal);
    tft.print(" Sek.");
  }
  else {
    tft.println("Zeitsignal empfangen vor ");
    tft.print(lastDCFsignal);
    tft.print(" Sek.");
  }
}


void printDCFsyncTime() {
  if (DCFTimeFound == false){
    Serial.print(" no DCF77 sync since ");
    Serial.print(noDCFsignal);
    Serial.print(" sec.");
  }
  else {
    Serial.print(" last DCF77 sync ");
    Serial.print(lastDCFsignal);
    Serial.print(" sec. ago");
  }
}
</code>
Der Sketch verwendet 42.108 Bytes (4%) des Programmspeicherplatzes. Das Maximum sind 1.048.576 Bytes.
Globale Variablen verwenden 6.216 Bytes (2%) des dynamischen Speichers, 255.928 Bytes für lokale Variablen verbleiben. Das Maximum sind 262.144 Bytes.

{{tag>Arduino Schlafphasenwecker Teensy}}