/*
*************************************************************************************************
*****																							*
*****				N e  b e l m a s c h i n e n   -   S t e u e r u n g						*
*****																							*
*****						02.2005 - 03.2005  Thilo Mölls										*
*****																							*
*****	Messung mit pt100, <250°C Heizung einschalten, >255°C ausschalten. >250°C erfolgt 		*
*****	Freigabe 'NEBELN', diese setzt sich <200°C zurück (kein Nebeln möglich).				*
*****	Konstantstrom über pt100: 1mA, d.h. 250°C = 194.7mV.									*
*****	< -30°C (Kurzschluss am Temperaturfühler) und >350°C (Drahtbruch) erzeugt Störung: 		*
*****	Blinken der 'BEREIT'-LED und abschalten von Heizung und Pumpe, Nebeln nicht möglich.	*
*****	AD-Wandler differentiell (AD0+ / AD1-), Verstärkung x20, ext. REF 5.000V.				*
*****	Wegen höherer Genauigkeit wird ein Mittelwert aus 32 Messwerten gebildet.				*
*****																							*
*****		 !!! CKSEL-Fuses Bit 3..0 auf 0100 (8MHz intern) setzen !!!							*
*****		 																					*
*****	_______________________________________________________________________________________	*
*****	Quellcode für GNU-C-Compiler (AVR-GCC)													*
*************************************************************************************************
_________________________________________________________________________________________________
| Belegung der Ein-/ Ausgänge:																	|
| ----------------------------																	|
| PORT A: 	Bit 0: Pin 20: (ADC0) Temperaturmessung + (differentiell, Faktor 20)				|	
| -------	Bit 1: Pin 19: (ADC1) Temperaturmessung - (differentiell, Faktor 20)				|
|			Bit 2: Pin 18: (ADC2) - NC -														|
|			Bit 3: Pin 17: (AREF) Uref = 5.000V													|
|			Bit 4: Pin 14: (ADC3) - NC -														|
|			Bit 5: Pin 13: (ADC4) - NC -														|
|			Bit 6: Pin 12: (ADC5/AIN0) - NC -													|
|			Bit 7: Pin 11: (ADC6/AIN1) - NC -													|
| PORT B: 	Bit 0: Pin 01: (MOSI/DI/SDA/nOC1A) - NC -											|
| -------	Bit 1: Pin 02: (MISO/DO/OC1A) - NC -												|
|			Bit 2: Pin 03: (SCK/SCL/nOC1B) - NC -												|
|			Bit 3: Pin 04: (OC1B) Ausgang Pumpe													|
|			Bit 4: Pin 07: (ADC7/XTAL1) Ausgang Heizung											|
|			Bit 5: Pin 08: (ADC8/XTAL2) Ausgang LED 'BEREIT'									|
|			Bit 6: Pin 09: (ADC9/INT0/TO) Eingang Taster Nebeln - pullup						|
|			Bit 7: Pin 10: (ADC10/nRESET) - NC -												|
|________________________________________________________________________________________________
*/
#include <avr/signal.h>
#include <math.h>
#include <avr/io.h>

//  Globale Variablen im SRAM

volatile float ADCresult_average = 0;              	// Durchschnittswert-Variable
volatile float Temperature;                     	 	// Temperaturberechnung
volatile unsigned char Freigabe;						// Freigabe Nebeln


INTERRUPT(SIG_OVERFLOW1)
{
	PORTB ^= (1<<PB5);					// LED 'Bereit' bei Störung mit ca. 2Hz blinken lassen
	
	return;
}


int main (void)

{	
/***************************************************************************************/
// Initialisierung
	
	SPL = RAMEND;
	
// Einstellungen für Interrupts und Sleepmode
	
	MCUSR = 0b00000000;
	MCUCR = 0b00001001;
	GIMSK = 0b00000000;
	GIFR = 0b00000000;
	
// Datenrichtung der Ports	
	
	DDRA = 0b00000000;
	DDRB = 0b00111000;
	
// Einstellung für Timer0 und Timer1	
	
	TCCR0 = 0b00000000;
	
	TCCR1A = 0b00000000;
	TCCR1B = 0b00000000;				// Teiler /8192 (hier gestoppt)
	
	TIMSK = 0b00000000;
	
// Einstellungen für AD-Wandler	
	
	ACSR = 0b10000000;
	ADCSR = 0b10010110;
	ADMUX = 0b01001011;
	
// Ende Initialisierung
/***************************************************************************************/
// Startbedingungen
	Freigabe = 0;			// Nebeln nicht möglich
	PORTB = (0<<PB3) |		// Pumpe aus
			(0<<PB4) |		// Heizung aus
			(0<<PB5) |		// LED 'Bereit' aus
			(1<<PB6);		// Taster 'Nebeln' Pullup (Low active)
	SREG |= (1<<SREG_I);	// Globalen Interrupt freigeben
	TIMSK |= (1<<TOIE1);
	
/***************************************************************************************/
// Beginn Subroutinen
/***************************************************************************************/
void ADC_conversion(void)				// Spannung über pt100 messen (8 Messswerte-Mittelwert)
{	
	int ADC_temp;
    int ADCresult = 0;
    unsigned char i;
    
    for(i=0;i<32;i++)            		// 8 Messungen für bessere Genauigkeit 
		{
			ADCSR |= (1<<ADSC);        // 'single conversion' einleiten
			while(!(ADCSR & 0x10));   	// auf ende der Wandlung warten, ADIF flag '1'
			ADC_temp = ADCL;           	// ADCL Register lesen
			ADC_temp += (ADCH << 8);   // ADCH Register lesen      
			ADCresult += ADC_temp;     	// Ergebnisse der 8 Messungen addieren
		}
    ADCresult = ADCresult >> 5;     	// Addierte Ergebnisse durch 8 teilen
    ADCresult_average = ADCresult; 		// Mittelwert der 8 Messungen der globalen Variable zuweisen

	return;
}	
/***************************************************************************************/
void Temp_calculation(void)
{	    
    Temperature = (((.250/1024)*(ADCresult_average)));   	// Temperaturberechnung in V
	ADCresult_average = 0;									// Durchschnittswert auf '0'
	
	return;
}	
/***************************************************************************************/
void Stoerung(void)
	{
	PORTB &= (0b11100111);				// Pumpe aus, Heizung aus
	Freigabe = 0;						// Nebeln nicht möglich
	TCCR1B = 0b00001110;				// Teiler /8192 starten
	
	return;
	}
/***************************************************************************************/

/***************************************************************************************/
// Beginn Programmablauf

for (;;)							// Endlos - Schleife
{	
ADC_conversion();					// Mittelwert aus 32 Messungen
Temp_calculation();					// Spannung in Volt über PT100 berechnen
	// Auswerten und steuern:
	
	if (Temperature<=0.17584 && Temperature>0.08822)		//<=175.84Ohm (200°C) => Heizen, Nebeln nicht möglich
		{													//>88.22mV (-30°C)
		Freigabe =0;
		PORTB |= (1<<PB4) | (0<<PB5);
		PORTB &= (0b11010111);
		TCCR1B = 0b01000000;								// Teiler /8192 (hier gestoppt)
		}
	if (Temperature<=0.19407 && Temperature>0.08822)		//<194.07Ohm (250°C) => Heizen, Nebeln möglich
		{													//>88.22mV (-30°C)
		PORTB |= (1<<PB4);
		TCCR1B = 0b01000000;								// Teiler /8192 (hier gestoppt)
		}
	if (Temperature>0.19407 && Temperature<0.22967)		//>194.07Ohm (250°C) => Heizen, Nebeln möglich
		{													//229.67Ohm (350°C)
		Freigabe =1;										// Freigabe 'Nebeln' ein
		PORTB |= (1<<PB5);									// LED 'Bereit' ein;
		TCCR1B = 0b01000000;								// Teiler /8192 (hier gestoppt)
		}
	if (Temperature>=0.19588 && Temperature<0.22967)		//>=195.88Ohm (255°C) => Heizen aus, Nebeln möglich
		{													//<229.67Ohm (350°C)
		PORTB &= (0b11101111);								// Heizung aus	
		TCCR1B = 0b01000000;								// Teiler /8192 (hier gestoppt)
		}
	if (Temperature<=0.08822)								//<=88.22Ohm (-30°C) => Störung (Kurzschluss)
		{
		Stoerung();
		}
	if (Temperature>=0.22967)								//>=229.67Ohm (350°C) => Störung (Drahtbruch)
		{
		Stoerung();
		}
	if ((!(PINB & (1<<PB6)))&&(Freigabe==1))		// Pumpe einschalten wenn Knopf gedrückt & Freigabe ='1'
		{
		PORTB |= (1<<PB3);
		}
		else
		{
		PORTB &= (0b11110111);						// andernfalls Pumpe aus
		}
}		
/***************************************************************************************/	
}