/*	Pseudocode

	Messung der Spannung eines 48V LiFePO4-Akkus an seinen Polklemmen mit ATmega328P und 16MHz CPU-Takt
	
	Spannungsteiler zur Messung der Batteriespannung:
	R1 = 100 kOhm, R2 = 1,8 kOhm, C2_block 100 nF ... 10µF zur Glättung
	
	Mit ADCref = 1,1V ergibt sich rechnerisch ein Spannungsmessbereich von 0 V ... 62,2 V.
	Das sollte mit einem guten Multimeter bei unbelastetem Akku kalibriert werden, bevor UBATTLOW_LIM berechnet wird.
	Wichtig: ein ADC-Wert = 1023 entspricht dann einer Spannung von rechnerisch 62,14 V und nicht 62,2 V!
	
	Berechnung von UBATTLOW_LIM (z.B. 45V):
	
		-> UBATTLOW_LIM = 45V * 1024 / 62,2V = 741 ADC-Inkremente
		
	Das Unterschreiten von UBATTLOW_LIM wird durch die LED des Arduino angezeigt

*/

#include <avr/interrupt.h>
#include <stdbool.h>
#include <avr/io.h>
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

#define UBATTLOW_LIM  741 //ADC-Wert für Für Abschaltschwelle

#define LED_PIN      PB5                       // Arduino Uno Pin13
#define LED_PIN_LOW  (PORTB &= ~(1<<LED_PIN))
#define LED_PIN_HIGH (PORTB |=  (1<<LED_PIN))
#define LED_PIN_TOG  (PORTB ^=  (1<<LED_PIN)) 

uint16_t adc_wert = 0;
uint16_t counter;
bool adc_wert_bereit = false;



void ini(void)
{/*** Initialisierung ***/
  Serial.begin(9600);
    
  // Definition der Prozessor-Portpins
  DDRB   = (1<<LED_PIN); //Ausgang 
  DDRC   = 0; // Eingang PC0 -> ADC0 

  //ADC initialisieren
  ADMUX  = (1<<REFS1);  // Uref 1,1V, Kanal 0
  ADCSRA = (1 << ADEN)|(1<<ADSC)|(1<<ADIE)|(1<<ADATE)|(1<<ADPS2)|(1<<ADPS1)|(1<<ADPS0);   // Interrupt, Auto Trigger, presc=128

  sei(); 
}


int main(void) 
{
  ini();
  
  while(1)
  {
    if (adc_wert_bereit)
    {
      adc_wert_bereit = false;
      LED_PIN_LOW;
      
      //Zum Schalten eines WR sollte unbedingt eine Hysterese realisiert werden
      if ( adc_wert < UBATTLOW_LIM)
      {
        LED_PIN_HIGH; // Unterspannungswarnung anzeigen
      }
	}
    
    if(counter == 0)
    { // Ausgabe leicht verzögern
      Serial.println(adc_wert); 	// Ausgabe des ADC-Werts
    }
    counter++;
  }

}

ISR(ADC_vect)
{
	adc_wert = ADC;
	adc_wert_bereit = true;
}