// Prozessor Taktfrequenz einstellen sofern es nicht eine Vorgabe
// beim Aufruf des C Compilers gab.

#ifndef F_CPU
#define F_CPU 4000000
#endif


#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>

#include <stdlib.h>
#include "lcd-routines.h"

#ifndef TRUE
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#endif


volatile unsigned char NrOverflows = 0; // Anzahl der Timer Overflows die waehrend
                                        // der Messung passiert sind
volatile unsigned int  StartTime = 0;   // ICR-Wert bei 1.High-Flanke speichern
volatile unsigned int  EndTime = 0;     // ICR-Wert bei 2.High-Flanke speichern
volatile unsigned char ProgrammDurchlauf;   // Job Flag


    
char lcdCounterString[8];
char lcdDrehzahlString[8];


double Erg = 0.0;	
double drehzahl = 0.0;




// LCD Position an der das Ergebnis der Frequenzmessung ausgegeben wird
#define LCD_LINE1  0x00		// ist diese definition notwendig?? schadet aber auch nicht..


ISR( TIMER1_CAPT_vect )
{
  
  static unsigned char ErsteFlanke = TRUE;

  if( ProgrammDurchlauf == TRUE)     	// Das Display wurde mit den Ergebnissen der vorhergehenden
		return;                 // Messung noch nicht upgedated. Die naechste Messung
					// verz?gern, bis die Start und EndTime Variablen wieder
					// gefahrlos beschrieben werden koennen

  
  
  // Bei der ersten Flanke beginnt die Messung, es wird der momentane
  // Timer beim Input Capture als Startwert gesichert
  
  if( ErsteFlanke == TRUE )
	{
		StartTime = ICR1;		// Startzeit= ICR 1
		NrOverflows = 0;
		ErsteFlanke = FALSE;       	// Die naechste Flanke ist das Ende der Messung
	}

 

 // das ist die zweite Flanke im Messzyklus. Die Messung wird gestoppt
  
  else
	{
		EndTime = ICR1;			// Stopzeit für die Messung= ICR1
		ProgrammDurchlauf = TRUE;      	// Eine vollst?ndige Messung. Sie kann ausgewertet werden
		ErsteFlanke = TRUE;        	// Bei der naechsten Flanke beginnt der naechste Messzyklus
	}
}




ISR( TIMER1_OVF_vect )
{
  NrOverflows++;
}



void init_interrupt(void)			// Interrups klar machen
{
	TCCR1B = (1<<ICES1)  | (1<<CS10); 	// Input Capture steigende Flanke an ICT-Pin(PB0), kein PreScale
	TIMSK = (1<<TICIE1) | (1<<TOIE1); 	// Interrupts akivieren, Capture + Overflow
	sei();					//Interrups freigeben
}



void Drehzahl_berechnen(void)
{
	//---------------------------------------------------------------------------------------------		  
	//Berechnung der Drehzahl des Motors
	//---------------------------------------------------------------------------------------------

	// Die Zeitdauer zwischen den Flanken bestimmen
	// Da EndTime und StartTime unsigned sind, braucht nicht
	// darauf Ruecksicht genommen werden, dass EndTime auch
	// kleiner als StartTime sein kann. Es kommt trotzdem
	// das richtige Ergebnis raus.
	// Allerdings muss die Anzahl der Overflows in der Messperiode
	// beruecksichtigt werden
		  
	// Die Zeitdauer wird als Anzahl der Taktzyklen zwischen den
	// beiden gemessenen Flanken berechnet ...65536=16bit

	Erg = (NrOverflows * 65536) + EndTime - StartTime;

	// ... mit der bekannten Taktfrequenz ergibt sich dann die Signalfrequenz
	Erg = F_CPU / Erg;       	// f = 1 / t   

	//aus der Frequenz berechnet sich die Drehzahl
	drehzahl = Erg * 20;		// Drehzahl berechnen aus der Frequenz 
					//f*(20sec also 60sec/3Pulse pro Umdrehung)= U/min	
		
}	




void Messwerte_ausgeben(void)
{
 	
		  
	//Drehzahl auf dem Display ausgeben
	itoa( drehzahl, lcdDrehzahlString, 10 );	// Das Ergebnis fuer die Anzeige aufbereiten 
		  
	  
	// Messergebnisse auf dem Displayausgeben
	lcd_clear();  
		
	set_cursor( 0,1 );				// Gehe zu Pos. XY
	
	lcd_string(lcdDrehzahlString);			// Datenwert
	lcd_string(" U/min");				// Ausgabe Maske

							// Das wars: Display ist wieder up to date
							// die naechste Messung kann starten
	
}



int main()
{
	lcd_init();					//lcd initialisieren
	init_interrupt();				//Interrups klar machen

	
	while(1)					//diese Schleife soll das Programm immer wiederholen.
	{
		if( ProgrammDurchlauf == TRUE)  	// liegt ein vollständiger Durchlauf vor?
		{
			Drehzahl_berechnen();
			Messwerte_ausgeben();
			ProgrammDurchlauf = FALSE;

		}
	}
}