/****************************************************************************
* メイン・プログラム：簡易グラフ表示温度計テスト
*
* GLCD：ノキア液晶5110
* 温度センサ：103AT-2（サーミスタ）
*
*
* 原典参考先：
*　�@　トラ技2006年3月号　山本さんの記事
*　�A　「太田さんのホームページ」の記事
*
* Condition:
* 8MHz Internal RC oscillator
* Fcy=8MHz/2=4MHz, Tcy=250ns （電池駆動を想定し、最高速：16M／4で使用）
*
* CPU: PIC24FJ64GA002
*
* 2016.11.23 N.Ishii
*****************************************************************************/
#include "p24FJ64GA002.h"
#include "timer.h"
#include "nokiaGlcdlib.h"

/// コンフィギュレーション ビットの設定
_CONFIG1(
		JTAGEN_OFF	// JTAGの使用：無効
	&	GCP_OFF		// コードプロテクト：しない
	&	GWRP_OFF	// 書き込みプロテクト：しない
	&	BKBUG_OFF	// バックグラウンドデバッグ：無効
	&	COE_OFF		// クリップオンエミュレーション：無効
	&	ICS_PGx1	// EMUC/EMUDをPCG1/PGD1と共用
	&	FWDTEN_OFF	// WDT：無効
) 

/// Fosc = FRC (8MHz)
_CONFIG2(
		IESO_OFF	// ２速度スタートアップ：無効
	&	FNOSC_FRC	// 発振器の選択：FRCを選択する
	&	FCKSM_CSDCMD	// クロック切り替え・クロックモニタ：供に無効
//	&	OSCIOFNC_OFF	// OSCOピン機能：OSCOまたはFosc/2の出力する
	&	OSCIOFNC_ON	// OSCOピン機能：RA3ポートとする　161118
	&	IOL1WAY_OFF	// RPレジスタプロテクト：プロテクトしない
	&	I2C1SEL_PRI	// I2C1のピン選択：主ピンを使用する
	&	POSCMOD_NONE	// 主発振器：使用しない
)

/// 漢字ドット・パターン・テーブル
// 「温度」の上半分
const unsigned char font_ondoH[] =
{
	0b00000000,
	0b00010000,
	0b01100000,
	0b00000001,
	0b00000110,
	0b00000000,
	0b00000000,
	0b01111110,

	0b01001010,
	0b01001010,
	0b01001010,
	0b01001010,
	0b01001010,
	0b01111110,
	0b00000000,
	0b00000000,

	0b00000000,
	0b00000000,
	0b00000000,
	0b11111100,
	0b00100100,
	0b00100100,
	0b00100100,
	0b11111100,

	0b10100100,
	0b10100111,
	0b10100100,
	0b11111100,
	0b00100100,
	0b00100100,
	0b00100100,
	0b00000000,
};

// 「温度」の下半分
const unsigned char font_ondoL[] =
{
	0b00000000,
	0b11000000,
	0b00110000,
	0b00001100,
	0b01000011,
	0b01000000,
	0b01111110,
	0b01000010,

	0b01000010,
	0b01111110,
	0b01000010,
	0b01111110,
	0b01000010,
	0b01000010,
	0b01111110,
	0b01000000,

	0b00000000,
	0b10000000,
	0b01100000,
	0b10011111,
	0b10000000,
	0b10000010,
	0b01000010,
	0b01000110,

	0b00101010,
	0b00010010,
	0b00110010,
	0b01001010,
	0b01000110,
	0b10000000,
	0b10000000,
	0b00000000,
};

char MsgData[] 	= "xxﾟC";	// 温度値メッセージ・テーブル
unsigned char MsgAD[] 	= "AD=xxx";	// AD変換値表示用

#define TEMP_HIST_MAX  45
#define	TEMP_LOOP_MAX	100

/// サーミスタ関連定数（元の値は、これの1/100の値）
#define	TEMP_OFFSET	18185
#define	TEMP_SLOPE	215

#define	GRAPH_LOOP_MAX	60

#define	TEMP_GET_NONEXT	(-1)
#define	TEMP_GET_EMPTY	(-2)

/// リングバッファ用
char temp_hist[TEMP_HIST_MAX];	// temp_hist[45]：温度値データ履歴バッファで、グラフX軸間のドット数（45dot）分の要素数を持つ。
int temp_hist_head = 0;
int temp_hist_full = 1;

int ad_sum = 0;
int intr_count = 0;
int graph_count = GRAPH_LOOP_MAX;

/// プロトタイプ宣言
void print_temp(char Temperature, char temp_sign);
void ltostring(char digit, unsigned long data, char *buffer);
void print_Yaxis(void);
void print_graph(void);

void add_temp(char);
int get_temp(int, char *);

int main(void)
{
	//// I/O設定
//	AD1PCFG = 0xFFFF;	// A/D Digi 選択：全デジタルI/Oに設定
	AD1PCFG = 0xFFFD;	// AD Channel-1(AN1/RA1) Aanalog Input、他は全てデジタルI/Oに設定

	CLKDIV = 0x0000;	// System Clock devider 1:1

	/// Setup PORT In/Out
	TRISB = 0x0000;		// all output

	TRISAbits.TRISA3= 0;	// 赤LED：デバッグ用
	TRISAbits.TRISA4= 0;	// 緑LED：デバッグ用

	LATAbits.LATA3 = 1;		// 	赤LED消灯
	LATAbits.LATA4 = 1;		// 	緑LED消灯

	/// 液晶表示器の初期化と開始メッセージ表示
	LCD_init();

	LCD_locate(0,0);			// 原点（左上）に設定
	LCD_clear(LCD_WIDTH * LCD_BANKS);	// 全画面クリア

	LCD_ROMstr("Start Test !!");		// 開始メッセージ表示
	delay_ms(1000);

	//// 簡易グラフィック温度計の、Y座標描画
	LCD_clear(LCD_WIDTH * LCD_BANKS);	// 全画面クリア

	// ADC Module OFF
	AD1CON1bits.ADON=0;

	/// Inittalize Timer3:T3= Tcy*PS*n= 0.00025mS*64*625 = 10mS
	PR3 = 624;     // n = 625 (PR3=n-1)
	T3CON = 0b1000000000100000; // T3_ON, T3_GATE_OFF, T3_PS_1_64, T3_SOURCE_INT

	/// Initialize ADC: Mod Initialize SQ
	AD1CHS  = 0x0001; // AD Channel-1 Select
	AD1CSSL = 0x0000;  // Scan_None

	AD1CON3 = 0x1F05; // Acquisition Time=31Tad, 1Tad=5*Tcy= 1.25u
	AD1CON2 = 0x0000; // Vref=AVdd-AVss, Scan Off, Interrupt Timming=EOC
	AD1CON1 = 0x0040; // Module Off, Format Integer, T3 Triger, Set SAMP Bits-> Start Sampling

	// ADC Module ON
	AD1CON1bits.ADON = 1;

	// Start Auto Sampling
	AD1CON1bits.ASAM = 1;

	// Enable ADC intterrupt
	IEC0bits.AD1IE = 1;

	while(1){
		;				// 割込み待ち
	}
}

/****************************************
* ADC1 interrupt routine (t = 10mS)
*****************************************/
void __attribute__((__interrupt__, auto_psv)) _ADC1Interrupt(void)
{
	int ResultData;	// ADC生データ
	int temp_val;
	int Temperature;
	char temp_sign;

	/*
	 整数演算にするため、TEMP_SLOPE、TEMP_OFFSETともに100倍になっている。
	 それに合わせて、A/D変換値を100回加算する
	*/

	while(!IFS0bits.AD1IF);		// End of convertion ?

	ResultData = ADC1BUF0;		// Read 10bit ADC Data From AN1 BUF

	ResultData >>= 2;		// 生データを、8dit精度に落とす。
	ad_sum += ResultData;	// 割込み毎に、ADC生データを加算

	++intr_count;
	if (intr_count >= TEMP_LOOP_MAX) {	// 100回加算したら以下を実行
										// 10mSごとに割込み発生するので、10mS * 100 = 1秒ごとに実行
		LCD_locate(0, 0);
		LCD_clear(LCD_WIDTH * LCD_BANKS);	// 全画面クリア

		/// 温度を計算する
		if (ad_sum <= TEMP_OFFSET) {	// プラスの場合（例：ad_sum= 128*100=12800（ad値：128=25℃）の場合）
			temp_val = TEMP_OFFSET - ad_sum;	// 例：temp_val= 18185-12800= 5385
			temp_sign = 1;
		} else {			// マイナスの場合
			temp_val = ad_sum - TEMP_OFFSET;
			temp_sign = 0;
		}
		Temperature = (temp_val + (TEMP_SLOPE/2)) / TEMP_SLOPE;	// 実表示の温度値：例：5385+(215/2)/215= 25.54℃で、だいたい合う。

		//// 液晶に表示する
		/// A/D変換値（100回の平均値）を表示
		ltostring(3, ad_sum/TEMP_LOOP_MAX, MsgAD+3);	// 数値をASCIIに変換しバッファへ格納
		LCD_locate(0, 5);
		LCD_ROMstr(MsgAD);			// AD変換値表示

		print_temp(Temperature, temp_sign);		// 温度値表示

		//// 1分ごとの温度を保存する（リングバッファによる温度履歴の管理処理）
		++graph_count;
		if (graph_count >= GRAPH_LOOP_MAX) {
			graph_count = 0;

			///　温度データをリングバッファに格納
			/// temp_sign == 1だったら、Temperature、そうでなければ、-Temperatureを格納
			/// 下の記述は、引数のカッコの中に、if文を記述し、条件分岐された、それぞれの値を引数として、add_temp()を実行している。
			/// 追記：N.Ishii 161123
			add_temp((temp_sign == 1) ? (char)Temperature : (char)(-Temperature));
		}

		print_Yaxis();				// グラフのY軸を表示
		print_graph();				// 温度値履歴グラフを表示

		ad_sum = 0;
		intr_count = 0;
	}

	IFS0bits.AD1IF = 0;	// Clear Intterrupt ADC_Flag
}

/*******************************
* 温度値を表示
********************************/
void print_temp(char Temperature, char temp_sign)
{
	unsigned char *pc;

	/// タイトル："温度"を表示
	LCD_locate(0, 0);
	pc = (unsigned char *)font_ondoH;
	LCD_set_data(pc, 32);
	LCD_locate(0, 1);
	pc = (unsigned char *)font_ondoL;
	LCD_set_data(pc, 32);

	/// 符号を表示
	LCD_locate(0, 3);
	if (temp_sign == 1) {
		LCD_char('+');
	} else {
		LCD_char('-');
	}

	/// 温度値（バイナリ）を文字列に変換して、符号の後（x= 3キャラ目（dot指定で、x=12）から2桁整数で表示
	ltostring(2, Temperature, MsgData);// 数値をASCIIに変換しバッファへ格納
	LCD_locate(10, 3);
	LCD_ROMstr(MsgData);	// 温度値表示
}

/**************************
* グラフのY軸表示
***************************/
void print_Yaxis(void)
{
	int	x, y;
	unsigned char c;

	c = 0xff;
	x = LCD_MAX_X - TEMP_HIST_MAX - 2;

	/// 縦線を表示
	for (y = 0; y < 6; y++) {
		LCD_locate(x, y);
		LCD_set_data(&c, 1);
		LCD_locate(x + TEMP_HIST_MAX + 1, y);
		LCD_set_data(&c, 1);
	}

	/// 10℃ごとの刻みを表示
	for (y = 0; y <= LCD_MAX_Y; y += 10) {
		draw_point(x-1, y);
		draw_point(x + TEMP_HIST_MAX + 2, y);
	}
}

/***********************************
* 温度値履歴グラフを表示
************************************/
void print_graph()
{
	char ad_val;
	int	temp, p, col;

	p = -1;
	col = 0;
	while ((p = get_temp(p, &ad_val)) != TEMP_GET_EMPTY) {
		temp = (int)ad_val;
		draw_point(LCD_MAX_X - col - 2, temp);
		if (p < 0)
			break;
		++col;
	}
}

//// 以下は、リングバッファ用関数-------------------------------------------------------------------------
/****************************************************
* 温度データをリングバッファに格納：　コメント追記　N.Ishii 161123
*****************************************************/
void add_temp(char t)
{
	temp_hist[temp_hist_head] = t;	// 温度データ履歴バッファ（temp_hist[0]から順）に、温度値を格納

	++temp_hist_head;				// バッファアドレスをインクリメント
	if (temp_hist_head >= TEMP_HIST_MAX) {	// temp_hist[44]まで（つまり、TEMP_HIST_MAX=45）格納したら
		temp_hist_full = 1;					// fullフラグをセットし、
		temp_hist_head = 0;					// headフラグをリセット
	}
}

/****************************************************
* リングバッファから温度データを取得
*****************************************************/
int get_temp(int p, char *t)
{
	int i;

	if (!temp_hist_full && (temp_hist_head == 0)) {
		*t = 0;
		return TEMP_GET_EMPTY;
	}

	if (p < 0) {
		i = temp_hist_head;
	} else {
		i = p;
	}

	--i;
	if (i < 0) {
		i = TEMP_HIST_MAX - 1;
	}

	*t = temp_hist[i];
	if (temp_hist_full) {
		if (i == temp_hist_head)
			return TEMP_GET_NONEXT;
		else
			return i;
	} else {
		if (i == 0)
			return TEMP_GET_NONEXT;
		else
			return i;
	}
}
///---------------------------------------------------------------------------------------------------------

/*************************************
* 数値からASCII文字列に変換する関数
**************************************/
void ltostring(char digit, unsigned long data, char *buffer)
{
	char i;	
	buffer += digit;					// 文字列の最後へ
	for(i=digit; i>0; i--) {			// 最下位桁から上位へ
		buffer--;						// ポインター１
		*buffer = (data % 10) + '0';	// その桁数値を文字にして格納
		data = data / 10;				// 桁-1
	}

	/// ブランキング処理
	i = 0;
//	buffer++;

	while((i < digit-1)&&(*buffer == '0'))		// 上位桁が0の間
	{
		*buffer = ' ';				// ブランクに変換
		buffer++;
		i++;
	}
}