//Скетч для калибровки измерителя напряжения //опорное напряжение 1,1 В #include <EEPROM.h> //библиотека работы с памятью #include <LiquidCrystal_I2C.h> //библиотеки работы с LCD через I2C #include <Wire.h> //Не забудь шунтировать выход от кнопок резистором 10 КОм const int BtDownPin = 5; //пин кнопки уменьшить. const int BtUpPin = 6; //пин кнопки увеличить const int BtSettingPin = 7; //пин кнопки настроек const byte VoltagePin = A0; //аналоговый пин входа замера напряжения от преобразователя //пины модуля I2C LCD-дисплея : //SDA - A4 //SCL - A5 //питание от шилда int Init_Eeprom_Addr = 1000; //номер ячейки в памяти EEPROM (0-1023), куда мы запишем ключ о //самом первом запуске программы //это нужно, так как при первом запуске в памяти нет наших настроек //и нужно загрузить значения по умолчанию byte Init_Key = 239; //это ключ (0-255). //Если при пуске скетча данные из ячейки Init_Eeprom не совпадают //с Init_Key, вводим в настройки значения по умолчанию, //иначе берем настройки из памяти int SettingNumber = 1; //пункт меню настройки boolean LastButtonSetting = LOW; //предыдущее состояние кнопки Настройки boolean CurrentButtonSetting = LOW; //текущее состояние кнопки Настройки boolean LastButtonDown = LOW; // --- Меньше boolean CurrentButtonDown = LOW; // --- Меньше boolean LastButtonUp = LOW; // --- Больше boolean CurrentButtonUp = LOW; // --- Больше boolean FlagSettingLoop = true; //были ли мы в цикле нажатия кнопки Настройки boolean FlagUpLoop = true; //были ли мы в цикле нажатия кнопки Больше boolean FlagDownLoop = true; //были ли мы в цикле нажатия кнопки Меньше //нужна при нажатии и удерживании кнопки ВВЕРХ unsigned long ButtonHoldTimerUp = 0; //нужна при нажатии и удерживании кнопки ВНИЗ unsigned long ButtonHoldTimerDown = 0; //по прошествии этого времени кнопка ВВЕРХ или ВНИЗ //перейдет в режим удержания, мс const long ButtonHoldIncTime = 500; boolean FlagUpHold = true; //были ли мы в цикле удержания кнопки ВВЕРХ boolean FlagDownHold = true; //были ли мы в цикле удержания кнопки ВНИЗ unsigned long currentTime = 0; //нужна, чтобы убрать delay() const long intervalTime = 100; //интервал опроса датчика в мс float VoltageFromPin = 0; //значение с аналогового пина (0...1023) //значение с аналогового пина, преобразованное в напряжение float RealVoltage = 0; //нижняя граница вольтажа с аналогового порта переведенный в цифровой вид float Min_Volt = 12; //верхняя граница вольтажа с аналогового порта переведенный в цифровой вид float Max_Volt = 1010; //соответствующая нижней границе напряжение float Min_Real_Volt = -25; //соответствующая верхней границе напряжение float Max_Real_Volt = 25; //счетчик циклов ожидания запуска программы. //Нужно при запуске для стабилизации температуры и выхода пока идет усреднение int Start_wait = 1; LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); // Задаем адрес и размерность дисплея. void setup() //************************************************************************* { analogReference(INTERNAL); //устанавливаем внутреннее опорное напряжение 1,1В pinMode (BtSettingPin, INPUT); //прописываем режим пинов pinMode (BtDownPin, INPUT); pinMode (BtUpPin, INPUT); pinMode (VoltagePin, INPUT); //если запись в настройки когда-то была, то читаем их if (EEPROM.read(Init_Eeprom_Addr) == Init_Key) { EEPROM.get(0,Min_Volt); EEPROM.get(4,Max_Volt); EEPROM.get(8,Min_Real_Volt); EEPROM.get(12,Max_Real_Volt); } else //если записи не было, записываем в память значения по умолчанию { EEPROM.put(0,Min_Volt); EEPROM.put(4,Max_Volt); EEPROM.put(8,Min_Real_Volt); EEPROM.put(12,Max_Real_Volt); //и ставим метку, что запись в настройки произведена EEPROM.put(Init_Eeprom_Addr,Init_Key); } lcd.init(); //Инициализация lcd lcd.backlight(); //Включаем подсветку lcd.setCursor(0,0); //рисуем первую строчку lcd.print(" Voltage "); lcd.setCursor(0,1); //рисуем вторую строчку lcd.print(" Setting "); delay(1000); //Пауза в мс. lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" Please Wait "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" "); } void loop() //************************************************************* { // следующие действия выполняем только если прошло intervalTime if(millis() - currentTime > intervalTime) { currentTime = millis(); //считываем значение с аналогового пина и усредняем VoltageFromPin = expRunningAverage(analogRead (VoltagePin)); //переводим в напряжение RealVoltage = ((VoltageFromPin - Min_Volt) * (Max_Real_Volt - Min_Real_Volt) / (Max_Volt - Min_Volt)) + Min_Real_Volt; Start_wait = Start_wait + 1; //это нужно, чтобы усреднение прошло до начала работы регулятора if(Start_wait>4) { Start_wait = 10; //10 от балды, лишь бы была больше 4 lcd.setCursor(0,0); //прописываем первую строку lcd.print("VR="); lcd.print(RealVoltage, 2); //2 - количество знаков после запятой lcd.print(" VD="); lcd.print(VoltageFromPin, 0); lcd.print(" "); } //if(Start_wait>4) } //if(millis() - currentTime > intervalTime) //************ Нажата кнопка Настройки ********************************* //при каждом нажатии кнопки Настройки //перескакиваем на следующий параметр в очереди. И так по кругу //считываем состояние кнопки с устраненным дребезгом CurrentButtonSetting = debounce(LastButtonSetting, BtSettingPin); if(CurrentButtonSetting == HIGH) //кнопка нажата { if (FlagSettingLoop == true) //эта переменная нужна для однократного нажатия кнопки, //даже если ее удерживать { FlagSettingLoop = false; SettingNumber = SettingNumber + 1; if (SettingNumber > 7) { SettingNumber = 1; } } } else //кнопка отжата { FlagSettingLoop = true; } //обновляем текущее значение кнопки LastButtonSetting = CurrentButtonSetting; //******************* Нажата кнопка Увеличить ************************** CurrentButtonUp = debounce(LastButtonUp, BtUpPin); ButtonPlus(CurrentButtonUp); //функция реакции на нажатие кнопки Увеличить LastButtonUp = CurrentButtonUp; //обновляем текущее значение кнопки //******************* Нажата кнопка Уменьшить ************************** CurrentButtonDown = debounce(LastButtonDown, BtDownPin); ButtonMinus(CurrentButtonDown); //функция реакции на нажатие кнопки Уменьшить LastButtonDown = CurrentButtonDown; //обновляем текущее значение кнопки SettingsOnLCD(SettingNumber); //отображаем строку с настройками } //void loop() //********************** ФУНКЦИИ ********************************* // *********** функция отображения настроек на LCD ************* void SettingsOnLCD(int SettingItem) { lcd.setCursor(0,1); switch (SettingItem) { //нижняя граница вольтажа с аналогового порта переведенная в цифровой вид case 1: lcd.print("MinVolt="); lcd.print(Min_Volt, 0); lcd.print(" "); break; case 2: //соответствующая нижней границе напряжение lcd.print("MinReal="); lcd.print(Min_Real_Volt, 2); lcd.print(" "); break; //верхняя граница вольтажа с аналогового порта переведенная в цифровой вид case 3: lcd.print("MaxVolt="); lcd.print(Max_Volt, 0); lcd.print(" "); break; case 4: //соответствующая верхней границе напряжение lcd.print("MaxReal="); lcd.print(Max_Real_Volt, 2); lcd.print(" "); break; case 5: //запись настроек в EEPROM lcd.print("SaveSet. (UP) "); break; case 6: //чтение настроек из EEPROM lcd.print("ReadSet. (UP) "); break; case 7: //загрузка значений по умолчанию lcd.print("Default (UP) "); break; } } //********* Функция кнопки Больше, Увеличить, Плюс и т.п. ************* void ButtonPlus(boolean BtState) //BtState - состояние кнопки (нажата-отжата) { if(BtState == HIGH) //кнопка нажата { if (SettingNumber >= 1 && SettingNumber <= 4 ) //пункты настроек, где нужен разгон параметра в режиме удержания { if(FlagUpHold == true) //отсечка времени удержания кнопки { ButtonHoldTimerUp = millis(); FlagUpHold = false; } if(millis() - ButtonHoldTimerUp > ButtonHoldIncTime) //сначала однократное нажатие, но если держать кнопку более //ButtonHoldIncTime, она переходит в режим удержания { ButtonPlusAction(SettingNumber, true); } if(FlagUpLoop == true) //однократное нажатие, даже если удерживать кнопку, //пока не прошло ButtonHoldIncTime { FlagUpLoop = false; ButtonPlusAction(SettingNumber, false); } } else //пункты настроек, где нужно только однократное нажатие кнопки { if(FlagUpLoop == true) { FlagUpLoop = false; ButtonPlusAction(SettingNumber, false); } } } else //кнопка отжата { FlagUpLoop = true; FlagUpHold = true; } } //******** Функция изменения параметров при нажатии кнопки Больше ********** void ButtonPlusAction(int SettingItem, boolean IncTrigger) { switch (SettingItem) { case 1: //нижняя граница вольтажа с аналогового порта переведенная в цифровой вид Min_Volt = Min_Volt + Inc_Val_Calc(IncTrigger, 1); if(Min_Volt > 1023) //не даем подняться выше 1023 { Min_Volt = 1023; } break; case 2: //соответствующая нижней границе напряжение Min_Real_Volt = Min_Real_Volt + Inc_Val_Calc(IncTrigger, 2); break; case 3: //верхняя граница вольтажа с аналогового порта переведенная в цифровой вид Max_Volt = Max_Volt + Inc_Val_Calc(IncTrigger, 1); if(Max_Volt > 1023) { Max_Volt = 1023; } break; case 4: //соответствующая верхней границе напряжение Max_Real_Volt = Max_Real_Volt + Inc_Val_Calc(IncTrigger, 2); break; case 5: //запись настроек в EEPROM EEPROM.put(0,Min_Volt); EEPROM.put(4,Max_Volt); EEPROM.put(8,Min_Real_Volt); EEPROM.put(12,Max_Real_Volt); //ставим метку, что запись в настройки произведена EEPROM.put(Init_Eeprom_Addr,Init_Key); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Saving... OK "); delay(2000); break; case 6: //чтение настроек из EEPROM EEPROM.get(0,Min_Volt); EEPROM.get(4,Max_Volt); EEPROM.get(8,Min_Real_Volt); EEPROM.get(12,Max_Real_Volt); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Reading... OK "); delay(2000); break; case 7: //загрузка значений по умолчанию. Берем из начала скетча Min_Volt = 12; Min_Real_Volt = -25; Max_Volt = 1010; Max_Real_Volt = 25; lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Loading... OK "); delay(2000); break; } } //********* Функция кнопки Меньше, Уменьшить, Минус или т.п. ************* void ButtonMinus(boolean BtState) //BtState - состояние кнопки (нажата-отжата) { if(BtState == HIGH) //кнопка нажата { if (SettingNumber >= 1 && SettingNumber <= 4 ) //пункты настроек, где нужен режим удержания кнопки //для ускоренного изменения параметра { if(FlagDownHold == true) //отсечка времени удержания кнопки { ButtonHoldTimerDown = millis(); FlagDownHold = false; } if(millis() - ButtonHoldTimerDown > ButtonHoldIncTime) //сначала однократное нажатие, но если держать кнопку более //ButtonHoldIncTime, она переходит в режим удержания { ButtonMinusAction(SettingNumber, true); } if(FlagDownLoop == true) //однократное нажатие, даже если удерживать кнопку, //пока не прошло ButtonHoldIncTime { FlagDownLoop = false; ButtonMinusAction(SettingNumber, false); } } else //пункты настроек, где нужно только однократное нажатие кнопки { if(FlagDownLoop == true) { FlagDownLoop = false; ButtonMinusAction(SettingNumber, false); } } } else //кнопка отжата { FlagDownLoop = true; FlagDownHold = true; } } //******** Функция изменения параметров при нажатии кнопки Меньше ********** void ButtonMinusAction(int SettingItem, boolean IncTrigger) { switch (SettingItem) { //нижняя граница вольтажа с аналогового порта переведенная в цифровой вид case 1: Min_Volt = Min_Volt - Inc_Val_Calc(IncTrigger, 1); if(Min_Volt < 0) //не даем опуститься ниже 0 { Min_Volt = 0; } break; case 2: //соответствующая нижней границе напряжение Min_Real_Volt = Min_Real_Volt - Inc_Val_Calc(IncTrigger, 2); break; //верхняя граница вольтажа с аналогового порта переведенная в цифровой вид case 3: Max_Volt = Max_Volt - Inc_Val_Calc(IncTrigger, 1); if(Max_Volt < 0) { Max_Volt = 0; } break; case 4: //соответствующая верхней границе напряжение Max_Real_Volt = Max_Real_Volt - Inc_Val_Calc(IncTrigger, 2); break; } } //*************** Функция устранения дребезга контактов *********** boolean debounce(boolean last, int ButtonPinDebounce) { boolean current = digitalRead(ButtonPinDebounce); //считываем текущее состояние кнопки if(last != current) //если оно иное, чем предыдущее... { delay(50); //ждем 50 мс current = digitalRead(ButtonPinDebounce); //считываем состояние снова } return current; //возвращаем текущее состояние кнопки } // ******************* функция усреднения в точке замера ************************** float expRunningAverage(float newVal) { static float filVal = 0; float k; // резкость фильтра зависит от процента отклонения от предыдущего значения if (abs((newVal - filVal)/filVal) > 0.05) k = 0.9; else k = 0.1; filVal += (newVal - filVal) * k; return filVal; } //*************** Функция разгона приращения параметра ************ float Inc_Val_Calc(boolean IncTrigger, int IncVariant) { static int count_inc = 0; //счетчик итераций //IncVariant - разные варианты разгона if (IncTrigger == true) //пришел сигнал на разгон { count_inc = count_inc + 1; if (IncVariant == 1) { //играя этими числами, вы можете подстраивать разгон параметра под себя if (count_inc > 0 && count_inc <= 30) { return 1; } if (count_inc > 30 && count_inc <= 60) { return 2; } if (count_inc > 60) { return 5; } } if (IncVariant == 2) { //играя этими числами, вы можете подстраивать разгон параметра под себя if (count_inc > 0 && count_inc <= 30) { return 0.01; } if (count_inc > 30 && count_inc <= 60) { return 0.1; } if (count_inc > 60) { return 1; } } } else { count_inc = 0; if (IncVariant == 1) { return 1; //приращение по умолчанию } if (IncVariant == 2) { return 0.01; //приращение по умолчанию } } }