//***************************FileName:Motor.C************************
//***************************ICCAVR6.30編譯**************************
#include <io8535v.h>
#include <macros.h>
#include <eeprom.h>

//***************************全局變量定義**************************//
#define U1 5 
char Data[10];               //接收數據數組
int adress;                  //數據地址
int a;                       //采樣時間次數
float t;                     //采樣時間.s
int itime;                   //給定采樣時間的次數
int Ek=0;                    //本次偏差
int Ek_1=0;                  //上次偏差
int Ek_2=0;                  //上上次偏差
char flage=0;                //監控標志
union chang1                 //float數據與char數據轉換
{char c[4];    
 float x;
}floatxin;
union chang2                 //int數據與char數據轉換           
{char c[2];
 int x;
}intxin; 

//**************************串口數據發送函數***********************//
//說明：串口數據發送采用查詢方式，每一幀發送10個字節
void Putdata(char data[10])
{int i;
 for(i=0;i<=9;i++)
 {while(!(USR&(1<<UDRE)));
  UDR=data[i];}
}

//**************************讀AD轉換結果***************************//
int GetOutputADC()
{int temp;
 temp=ADCH;
 temp=temp<<8;
 return(temp+ADCL);
}

//***************************電機加速函數**************************//
void Upspeed()
{EEPROMReadBytes(0x0010,intxin.c,2);
 intxin.c[0]+=Data[6];
 intxin.c[1]+=Data[7];
 EEPROMWriteBytes(0x0010,intxin.c,2);
}

//***************************電機減速函數**************************//
void Downspeed()
{
  EEPROMReadBytes(0x0010,intxin.c,2);
  intxin.c[0]-=Data[6];
  intxin.c[1]-=Data[7];
  EEPROMWriteBytes(0x0010,intxin.c,2);
}

//***************************PID調節函數***************************//
void PIDB()
{int y;           //本次速度值 
 float u;         //電壓差值
 int z;           //輸出增量
 int t;           //采樣時間
 char temp1;      //暫存
 int i;
 int speed;       //速度設定
 float k[3];      //PID參數記錄
 for (i=0;i<=2;i++)
  {EEPROMReadBytes(i*4,floatxin.c,4);
   k[i]=floatxin.x;}
  EEPROMReadBytes(0x0010,intxin.c,1);   //讀EEPROM
  speed=intxin.x;
  t=itime*0.0001275;
  y = TCNT1; 
  Ek=y-speed;
  u=k[0]*((Ek-Ek_1)+(t/k[1])*Ek+(k[2]/t)*(Ek-2*Ek_1+Ek_2));
  z=u/U1*0xFF;
  temp1=OCR2;
  if(flage==1)                            //監控狀態
  {Data[4]=0xD0;
   Data[5]=temp1;
   Data[6]=y>>8;
   Data[7]=y;
   Putdata(Data);} 
  temp1=temp1+z;
  if(temp1<=0)                           //結果小于0時輸出0
   temp1 = 0x00;
  if(temp1>=0xF0)                        //結果大于0xF0時輸出0xF0 
   temp1 = 0xF0;
  OCR2=temp1;
  Ek_2 = Ek_1;
  Ek_1 = Ek;
  TCNT1 = 0x0000;                          //計數器清零
}

//***************************串口初始化函數************************//                   
void USARTInit(int baudrate)    
{UCR = (1<<TXEN)|(1<<RXCIE)|(1<<RXEN);    //設置收發使能,接受中斷允許
  UBRR = baudrate;                        //設置波特率寄存器
}

//***************************讀EEPROM函數**************************//
void Eepromdata(void)
{if((adress==0x0000)||(adress==0x0004)||(adress==0x0008)) //地址判斷
 EEPROMReadBytes(adress,&Data[4],4);
 else
 EEPROMReadBytes(adress,&Data[6],2);
 switch(adress)
 {case 0x0000:Data[3]=0xE4;break;
  case 0x0004:Data[3]=0xE5;break;
  case 0x0008:Data[3]=0xE6;break;
  case 0x000C:Data[3]=0xE7;break;
  case 0x000E:Data[3]=0xE8;break;
  case 0x0010:Data[3]=0xE9;break;
  default :break;}
}

//***************************讀數據函數****************************//
void readdata(char data)
{int trandata;
 char tempdata;
 if(data==0xE)
 Eepromdata();
 else
 {switch(data)
  {case 1:trandata=TCNT1;break; //讀TCNT1
   case 2:trandata=(int)(tempdata=TCNT0);break;//讀TCNT0
   case 3:trandata=GetOutputADC();break;//讀A/D轉換結果
   default :break;}
 Data[6]=(char)trandata;//數據低八位
 Data[7]=(char)(trandata>>8);//數據高八位
}
 Putdata(Data);
}

//***************************命令函數******************************//
void order(void)
{switch (Data[4])
 {case 0xC0:PORTB=PORTB|0x04;break;    //停止
  case 0xC1:PORTB=PORTB&0xFB;break;    //啟動
  case 0xC2:                           //正轉
           {PORTB=PORTB&0xFC|0x02;
		    PORTD=PORTD&0x3F|0x40;
			break;}
  case 0xC3:                           //反轉
           {PORTB=PORTB&0xFC|0x01;
		    PORTD=PORTD&0x3F|0x80;
			break;}
  case 0xC4:Upspeed();break;           //加速
  case 0xC5:Downspeed();break;         //減速
  case 0xC6:                           //制動
           {PORTB=PORTB|0x03;
		    PORTD=PORTD&0x3F;
			break;}
  case 0xC8:flage=1;break;             //監控
  case 0xC9:flage=0;break;             //退出監控
  default :break;
 }
}


//***************************數據處理函數**************************//
void Datadisposal(void)
{char operation;
 int temp;
 operation=Data[3];
 temp=Data[4];
 temp=temp<<8;
 adress=temp+Data[5];
 switch(operation&0x0F)
 {case 0:readdata(operation>>4);break;
  case 1:EEPROMWriteBytes(adress,&Data[6],2);break;
  case 2:order();break;
  default :break;
 }
}

//***************************主函數********************************//
void main()
{USARTInit(25);              //初始化串口             
 TCNT1=00;                   //定時器1初始化 
 TCCR1B=0x06;
 DDRB=0x0F;                  //I/O口初始化
 DDRD=0xC0;     
 TIMSK=0x40;                 //中斷初始化 
 OCR2 = 0x0F;                //PWM初始化
 TCCR2=0x72;
 PORTB=PORTB&0xFC|0x01;
 PORTD=PORTD&0x3F|0x80;
 SEI();
 do{} while(1);              //等待中斷
}

//***************************串行接收中斷服務程序******************//
#pragma interrupt_handler UART_RXC:12
void UART_RXC(void)
{char i=0;
 CLI();
 Data[0]=UDR;
 if(Data[0]==0x55)           //起始位檢測
 {do
  {while(!(USR&(1<<RXC)));
   i++;
   Data[i]=UDR;
   if(i==9)
   break;} while(1);
  if((Data[8]==0xFE)&&(Data[9]==0xFF))  //檢測結束位
  Datadisposal();}
 SEI();
}

//***************************定時器2中斷服務程序*******************//
#pragma interrupt_handler TIM2_OVF:5
void TIM2_OVF(void)    
{CLI();
 EEPROMReadBytes(0x000C,&itime,2);//讀采樣次數
 a++;
 if(a==itime)                //時間窗口判斷，
  {a = 0;
   PIDB();} 
  SEI();
}