Andrés López
PID programable a traves de un modulo bluetooth
Dependencies: BufferedSerial QEI TextLCD mbed
main.cpp
- Committer:
- andJdmat
- Date:
- 2016-11-30
- Revision:
- 0:acd6b856d63c
File content as of revision 0:acd6b856d63c:
#include "mbed.h"
#include "QEI.h"
#include "TextLCD.h"
#include "iostream"
#include "stdio.h"
#include "string"
#include "stdlib.h"
#include <BufferedSerial.h>
TextLCD lcd(PTB10, PTB11, PTE2, PTE3, PTE4, PTE5, TextLCD::LCD20x4); // rs, e, d4-d7 Teclado
//asignamos el puerto a cada interruptor
QEI encoder (PTA13, PTD5, NC, 624, QEI::X4_ENCODING);
Serial GSM(PTE0,PTE1);
AnalogIn y(PTB3);//entrada analoga
AnalogOut u(PTE30);//salida analoga OJO solo se le pueden drenar 1.5mA en circuitos use un Buffer
//si se ignora esto se arruina la FRDMKL25Z
DigitalOut led1(LED1);
DigitalOut led2(LED2);
DigitalOut led3(LED3);
DigitalIn button3(PTC16);//cambia ingreso de los 4 parametros
DigitalIn button4(PTC17);//termina y consolida valores de 4 parametros y sale del loop
Serial pc(USBTX, USBRX); // tx, rx
Serial device(PTE0, PTE1); // tx, rx
//device.baud(115200);
//codigos movimiento del curzor
//int C1=0x0E; // solo muestra el curzor
int C2=0x18; // desplaza izquierda
int C3=0x1A; // desplaza derecha
int C4=0x0C; // quito cursor bajo
int C1=0x0F;
int cambio=0, diferencia=0;
// se cambio de float a entero
float pid,o,ai,ad,ap,med,err;
float err_v;
// Valores de k y de j
int j=0;
int k=0;
// fin del cambio
int spnum=0,kinum=0,kpnum=0,kdnum=0,pos=1;
char buffer[128];
char buffer2[128];
char salidas[32];
char err_s[3];
char spnum_s[3];
char med_s[3];
char co_s[3];
Timer t;
int l;
// Inicio de modificaciones, en esta parte se agregaron funciones que permiten imprimir datos en la lcd que envia
// el modulo bluetooth, el codigo fue depurado usando la comunicacion serial.
char* itoa(int value, char* result, int base) // Funcion para convertir enteros a cadenas de texto, fue importada de un foro
{
// check that the base if valid
if ( base < 2 || base > 36 ) {
*result = '\0';
return result;
}
char* ptr = result, *ptr1 = result, tmp_char;
int tmp_value;
do {
tmp_value = value;
value /= base;
*ptr++ = "zyxwvutsrqponmlkjihgfedcba9876543210123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"[35 + (tmp_value - value * base)];
} while ( value );
// Apply negative sign
if ( tmp_value < 0 )
*ptr++ = '-';
*ptr-- = '\0';
while ( ptr1 < ptr ) {
tmp_char = *ptr;
*ptr-- = *ptr1;
*ptr1++ = tmp_char;
}
return result;
}
int readBuffer(char *buffer,int count) //esta funcion lee un bufer de datos
{
int i=0;
t.start(); //CUENTA EL TIEMPO DE CONEXION E INICIA
while(1) {
while (device.readable()) {
char c = device.getc();
//if (c == '\r' || c == '\n') c = '$';//si se envia fin de linea o de caracxter inserta $
buffer[i++ - 1] = c;//mete al bufer el caracter leido
if(i > count)break;//sale del loop si ya detecto terminacion
}
if(i > count)break;
if(t.read() > 1) { //MAS DE UN SEGUNDO DE ESPERA SE SALE Y REINICA EL RELOJ Y SE SALE
t.stop();
t.reset();
break;
}
}
return 0;
}
void cleanBuffer(char *buffer, int count) //esta funcion limpia el bufer
{
for(int i=0; i < count; i++) {
buffer[i] = '\0';
}
}
int tamano(char *buffer)
{
int tam = 0;
while (buffer[tam] != '\0')
{
tam++;
}
return tam;
}
void verificacion(char *buffer) // Esta funcion fue creada para esta aplicacion especifica, permite verificar si los datos que entraron a la freescale
// son los esperados y adicionalmente crea un nuevo buffer con los datos para imprimir.
{
int l = tamano(buffer);
buffer2[0] = '-';
if (l < 16)
{
if(buffer[0]=='\0')
{
for (int i = 0; i < 16; i++)
{
buffer2[i] = '0';
}
}
else
{
int k = 0;
int j = 0;
for(int i=0; i < 15; i++)
{
if(j == 1)
{
if(buffer[i+1]=='-')
{
j = 0;
}
else if (buffer[i+2]=='-')
{
j = 0;
i = i+1;
}
else if (buffer[i+3]=='-')
{
j = 0;
i = i+2;
}
else if(buffer[i+4]=='-')
{
j = 0;
i = i+3;
}
}
else
{
if(buffer[i+1]=='-')
{
buffer2[k + 1] = '0';
buffer2[k + 2] = '0';
buffer2[k + 3] = '0';
buffer2[k + 4] = '-';
k = k + 4;
j = 1;
}
else if (buffer[i+2]=='-')
{
buffer2[k + 1] = '0';
buffer2[k + 2] = '0';
buffer2[k + 3] = buffer[i+1];
buffer2[k + 4] = '-';
k = k + 4;
j = 1;
}
else if (buffer[i+3]=='-')
{
buffer2[k + 1] = '0';
buffer2[k + 2] = buffer[i+1];
buffer2[k + 3] = buffer[i+2];
buffer2[k + 4] = '-';
k = k+4;
j = 1;
}
else if(buffer[i+4]=='-')
{
buffer2[k + 1] = buffer[i+1];
buffer2[k + 2] = buffer[i+2];
buffer2[k + 3] = buffer[i+3];
buffer2[k + 4] = '-';
k = k+4;
j =1;
}
}
}
}
}
else
{
for (int i = 0; i < 16; i++)
{
buffer2[i] = buffer[i];
}
}
}
// Fin de la modificacion para la impresion por bluetooth
int main()
{
lcd.locate(0,1);
lcd.printf("**Control PID**");
wait(2);
lcd.cls(); // Borrar Pantalla
lcd.writeCommand(C1);//escribimos un comando segun el manual del modulo LCD
lcd.locate(8,0);
lcd.printf("Kp=%d",kpnum);
lcd.locate(0,1);
lcd.printf("Ki=%d",kinum);
lcd.locate(8,1);
lcd.printf("Kd=%d",kdnum);
lcd.locate(0,0);
lcd.printf("Sp=%d",spnum);
while(1)
{
//lcd.locate(8,0);
//lcd.printf("Kp=%d",encoder.getPulses());
//wait(.5);
if(device.readable()) // Se comprueba si ha datos para leer y se imprimen.
{
cleanBuffer(buffer2,128);
cleanBuffer(buffer,128);
readBuffer(buffer,128);
if (buffer[0] == 'p'){break;}
pc.printf("buffer= %s\n\r ",buffer); //imprime el bufer
verificacion(buffer);
pc.printf("buffer2= %s\n\r ",buffer2); //imprime el buffer reconstruido
pc.printf("tamano buffer= %d \n\r",l); //imprime el tamaño
pc.printf("Sp= %c %c %c\n\r ",buffer2[1],buffer2[2],buffer2[3]);
pc.printf("Kp= %c %c %c\n\r ",buffer2[5],buffer2[6],buffer2[7]);
pc.printf("Ki= %c %c %c\n\r ",buffer2[9],buffer2[10],buffer2[11]);
pc.printf("Kd= %c %c %c\n\r ",buffer2[13],buffer2[14],buffer2[15]);
spnum = 1*(buffer2[3]-48)+ 10*(buffer2[2]-48)+ 100*(buffer2[1]-48);
lcd.locate(3,0);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(3,0);
lcd.printf("%d", spnum);
kpnum = 1*(buffer2[7]-48)+ 10*(buffer2[6]-48)+ 100*(buffer2[5]-48);
lcd.locate(11,0);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(11,0);
lcd.printf("%d", kpnum);
kinum = 1*(buffer2[11]-48)+ 10*(buffer2[10]-48)+ 100*(buffer2[9]-48);
lcd.locate(3,1);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(3,1);
lcd.printf("%d", kinum);
kdnum = 1*(buffer2[15]-48)+ 10*(buffer2[14]-48)+ 100*(buffer2[13]-48);
lcd.locate(11,1);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(11,1);
lcd.printf("%d", kdnum);
cleanBuffer(buffer2,128);
cleanBuffer(buffer,128);
}
else{
diferencia=encoder.getPulses()-cambio;
cambio=encoder.getPulses();
if (diferencia==0)
{
//nada
}
else if(diferencia>0)
{
if(pos==1)
{
if(spnum+diferencia>=999)
{
spnum=999;
lcd.locate(3,0);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(3,0);
lcd.printf("%d", spnum);
}
else
{
spnum+=diferencia;
lcd.locate(3,0);
lcd.printf("%d", spnum);
}
}
else if(pos==2)
{
if(kpnum+diferencia>=999)
{
kpnum=999;
lcd.locate(11,0);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(11,0);
lcd.printf("%d", kpnum);
}
else
{
kpnum+=diferencia;
lcd.locate(11,0);
lcd.printf("%d", kpnum);
}
}
else if(pos==3)
{
if(kinum+diferencia>=999)
{
kinum=999;
lcd.locate(3,1);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(3,1);
lcd.printf("%d", kinum);
}
else
{
kinum+=diferencia;
lcd.locate(3,1);
lcd.printf("%d", kinum);
}
}
else if(pos==4)
{
if(kdnum+diferencia>=999)
{
kdnum=999;
lcd.locate(11,1);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(11,1);
lcd.printf("%d", kdnum);
}
else
{
kdnum+=diferencia;
lcd.locate(11,1);
lcd.printf("%d", kdnum);
}
}
}
else if(diferencia<0)
{
if(pos==1)
{
if(spnum+diferencia<0)
{
//No ocurre nada
}
else
{
spnum+=diferencia;
lcd.locate(3,0);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(3,0);
lcd.printf("%d", spnum);
}
}
else if(pos==2)
{
if(kpnum+diferencia<0)
{
//No ocurre nada
}
else
{
kpnum+=diferencia;
lcd.locate(11,0);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(11,0);
lcd.printf("%d", kpnum);
}
}
else if(pos==3)
{
if(kinum+diferencia<0)
{
//No ocurre nada
}
else
{
kinum+=diferencia;
lcd.locate(3,1);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(3,1);
lcd.printf("%d", kinum);
}
}
else if(pos==4)
{
if(kdnum+diferencia<0)
{
//No ocurre nada
}
else
{
kdnum+=diferencia;
lcd.locate(11,1);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(11,1);
lcd.printf("%d", kdnum);
}
}
}
}
if (!button3) //cambia la posicion de ingreso de parametros
{
led3 =!led3;
if(pos==4)
{
pos=1;
lcd.locate(3,0);
lcd.printf("%d", spnum);
}
else if (pos==1)
{
pos++;
lcd.locate(11,0);
lcd.printf("%d", kpnum);
}
else if(pos==2)
{
pos++;
lcd.locate(3,1);
lcd.printf("%d", kinum);
}
else if(pos==3)
{
pos++;
lcd.locate(11,1);
lcd.printf("%d", kdnum);
}
wait(0.25);
}
if (!button4)
{
break; //sale del bucle si pisan suiche4
}
wait(0.1);
}
//Transicion
lcd.writeCommand(C4);//escribimos un comando segun el manual del modulo LCD para quitar cursor bajo
lcd.cls(); //borra la pantalla
lcd.printf(" GUARDADOS!");
wait(1);
lcd.cls();
lcd.printf(" INICIA EL PID");
wait(1);
// se imprimen los parches del control *****************************************
lcd.cls();
lcd.printf("Er=%3.0f",err);
lcd.locate(8,0);
lcd.printf("Me=%3.0f",med);
lcd.locate(0,1);
lcd.printf("Sp=%3.0f",spnum);
lcd.locate(8,1);
lcd.printf("Co=%3.0f",pid);
wait(1);
// CICLO PRINCIPAL CONTROLADOR PID
lop1: med = y.read()*999;
err = (spnum-med); //se calcula el error
ap = kpnum*err*0.01f; //se calcula la accion proporcinal
ai =(kinum*err*0.01f)+ai; //calculo de la integral del error
ad = kdnum*(err-err_v)*0.01f; //calculo de la accion derivativa
pid = (ap+ai+ad);
// se verifica que pid sea positivo **************************************
if(pid<=0)
{
pid=0;
}
// se verifica que pid sea menor o igual la valor maximo *****************
if (pid > 999)
{
pid=999;
}
//se muestran las variables******************************************
lcd.locate(3,0);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(3,0);
lcd.printf("%3.0f",err);
lcd.locate(11,0);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(11,0);
lcd.printf("%3.0f",med);
lcd.locate(3,1);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(3,1);
lcd.printf("%d",spnum);
lcd.locate(11,1);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(11,1);
lcd.printf("%3.0f",pid);
// Modificacion para enviar los datos por bluetooth
cleanBuffer(err_s,3);
cleanBuffer(spnum_s,3);
cleanBuffer(co_s,3);
cleanBuffer(med_s,3);
cleanBuffer(salidas,17);
//pc.printf("error= %f\n\r ",err);
char *r = ".";
itoa(int(err),err_s,10);
//pc.printf("error= %s\n\r ",err_s);
strcpy(salidas, err_s);
strcat(salidas, r);
itoa(int(spnum),spnum_s,10);
//pc.printf("sp= %s\n\r ",spnum_s);
strcat(salidas, spnum_s);
strcat(salidas, r);
itoa(int(pid),co_s,10);
//pc.printf("CO= %s\n\r ",co_s);
strcat(salidas, co_s);
strcat(salidas, r);
itoa(int(med),med_s,10);
//pc.printf("med= %s\n\r ",med_s);
strcat(salidas, med_s);
strcat(salidas, r);
salidas[17]='.';
pc.printf("Salidas= %s\n\r ",salidas);
device.puts(salidas);
cleanBuffer(err_s,3);
cleanBuffer(spnum_s,3);
cleanBuffer(co_s,3);
cleanBuffer(med_s,3);
cleanBuffer(salidas,17);
/*
if(err<256)
{ //debo generar dos casos a APP inventor solo me recibe hex asi: 0xhhhh (4 cifras)
device.putc(0); //si el numero es hasta 255 se le ponen dos ceros adelante a la secuencia de bits
device.putc(err); //luego la cifra menos significativa
}
if(err>255)
{ //pero si es mayor a 255 las cifras deben ser convertidas a un hex de dos bytes de la siguiente forma
j=err/256; //calculo la cifra mas significativa
k=err-j*256; //calculo la cifra menos significativa
device.putc(j); //las envio a la usart para que se las ponga al modulo bluetooth y la lleve al android
device.putc(k); //mas significativa primero, menos despues si no no funciona!!! y con la orden PUTC solo asi le envia binarios
}
if(med<256)
{ //debo generar dos casos a APP inventor solo me recibe hex asi: 0xhhhh (4 cifras)
device.putc(0); //si el numero es hasta 255 se le ponen dos ceros adelante a la secuencia de bits
device.putc(spnum); //luego la cifra menos significativa
}
if(med>255)
{ //pero si es mayor a 255 las cifras deben ser convertidas a un hex de dos bytes de la siguiente forma
j = 0;
k = 0;
j=med/256; //calculo la cifra mas significativa
k=med-j*256; //calculo la cifra menos significativa
device.putc(j); //las envio a la usart para que se las ponga al modulo bluetooth y la lleve al android
device.putc(k); //mas significativa primero, menos despues si no no funciona!!! y con la orden PUTC solo asi le envia binarios
}
*/ // Fin de la modificacion
//Normalizacion de la salida
// se actualizan las variables *******************************************
err_v = err;
o = pid/999;
u.write(o);
// se envia el valor pid a puerto analogico de salida (D/A) **************
// se repite el ciclo
wait_ms(300);
goto lop1;
}