#define F_CPU 3686400L
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <stdlib.h>
#include <inttypes.h>
#include <math.h>
#include "lcd-routines.h"

#define Bus_Port PORTC                   
#define Bus_DDR  DDRC
#define Bus_Pin  PINC
#define Pin_Nr   PC0

#define Bus_Eingang() Bus_DDR &= ~(1<<Pin_Nr)
#define Bus_Ausgang() Bus_DDR |= (1<<Pin_Nr)
#define Bus_Low()     Bus_Port &= ~(1<<Pin_Nr)
#define Bus_High()    Bus_Port |= (1<<Pin_Nr)

unsigned char Rom_Code[8]; // Array zur Aufnahme des ROM-Codes
unsigned char Sensordaten[9];

unsigned char Bus_Reset(void) 
{
  unsigned char Status;
  Bus_Ausgang();      
  Bus_Low();
  _delay_us(480);
  Bus_Eingang();
  Bus_High();
  _delay_us(60);
  Status = (Bus_Pin & (1<<Pin_Nr)) ? 1 : 0; 
  _delay_us(420);
  return Status; // slave present?
}

void Bit_Schreiben(unsigned char Wert)
{
  if ( Wert == 1 ) {
    Bus_Low();
    Bus_Ausgang();
    _delay_us(1);
    Bus_Eingang();
    Bus_High();
    _delay_us(100);
  }
  if ( Wert == 0 ) {
    Bus_Low();
    Bus_Ausgang();
    _delay_us(60);
    Bus_Eingang();
    Bus_High();
    _delay_us(1);
  }
}

void Byte_Schreiben(unsigned char Daten)
{
  unsigned char i;
  for (i = 0; i < 8; i++) {
    Bit_Schreiben((Daten & (1<<i)) ? 1 : 0);
  }
}

unsigned char Bit_Lesen(void)
{
  unsigned char Bit_Wert;
  Bus_Low();
  Bus_Ausgang();
  _delay_us(1);
  Bus_Eingang();
  Bus_High();
  _delay_us(50);
  Bit_Wert = ( Bus_Pin & (1<<Pin_Nr) ) ? 1 : 0;
  _delay_us(100);
  return Bit_Wert;
}

unsigned char Byte_Lesen(void)
{
  unsigned char i;
  unsigned char Byte_Wert = 0;
  for (i = 0; i < 8; i++) { 
    if( Bit_Lesen() == 1 )
      Byte_Wert |= (1 << i);
  }
  return Byte_Wert;
}

void ROM_Code_Einlesen(void)
{ 
  unsigned char i;
  Bus_Reset();
  Byte_Schreiben(0x33); // "READ ROM"
  for (i = 0; i < 8; i++) {
    Rom_Code[i] = Byte_Lesen();
  }
}

float Temperatur_Messung(void)
{
  unsigned char i;
  float Temperatur;

  // 1.Befehlszyklus: Messung starten
  // Start mit Master-Reset-Impuls u. Abfrage: Slave presence  
  Bus_Reset(); 
  // Skip ROM-Befehl, da nur ein DS1820 angeschlossen ist
  Byte_Schreiben(0xCC); 
  Byte_Schreiben(0x44); // Befehl: Start Conversion an DS1820
  _delay_ms(1000);      // >800 ms warten
    
  // 2.Befehlszyklus: Messwerte (Scratch Pad) auslesen
  // Start mit Master-Reset-Impuls u. Abfrage: Slave presence
  Bus_Reset(); 
  // Skip ROM-Befehl, da nur ein DS1820 angeschlossen ist
  Byte_Schreiben(0xCC); 
  Byte_Schreiben(0xBE);   // Auslesen des Scratch Pads vom DS1820
  // 9 Byte großen Scratch Pad-Inhalt einlesen
  for (i = 0; i < 9; i++) {
    Sensordaten[i] = Byte_Lesen();
  }

  // Temperatur berechnen, als float-Wert
  if (Sensordaten[1] == 0) { 
    // Positive Temp.-Werte
    Temperatur = Sensordaten[0]/2.0;
  } else { 
    // Neg. Temp.-Werte
    Temperatur = (~Sensordaten[0])+1; // 2er-Komplement
    Temperatur = Temperatur/-2.0;
  }
  return Temperatur;
}

int main (void)
{ 
  char Buffer[20]; 
  float Temperatur;
  int vorkomma;
  int nachkomma;

  lcd_init();
  while (1) {
    Temperatur = Temperatur_Messung();
    lcd_setcursor(0,1);
    lcd_string("Temperatur:");
    lcd_setcursor( 0,2 ); 
    if ( signbit(Temperatur) ) {
      Temperatur = fabs(Temperatur);
      lcd_string( "-" ); 
    } 
    vorkomma = (int) Temperatur;
    itoa( vorkomma, Buffer, 10 );
    lcd_string( Buffer ); 
    lcd_string( "." ); 
    nachkomma = (int)((Temperatur - vorkomma) * 10);
    itoa( nachkomma, Buffer, 10 );
    lcd_string( Buffer ); 
    _delay_ms(300);
  }
}