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#include "mbed.h"
#include <stdio.h>
#include "QEI.h"
#include "TextLCD.h"
#include "string.h"


TextLCD lcd(PTB10, PTB11, PTE2, PTE3, PTE4, PTE5); // rs, e, d4-d7
QEI encoder (PTA13, PTD5, NC, 624);
AnalogIn y(PTB3);//entrada analoga
AnalogOut u(PTE30);//salida analoga OJO solo se le pueden drenar 1.5mA en circuitos use un Buffer

Serial usart(PTE0,PTE1);  //puertos del FRDM para el modem
Serial pc(USBTX,USBRX); //puertos del PC

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

//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;
float pid,o,ai,ad,ap,med,err;
float err_v,med_v;
int sp=0,ki=0,kp=0,kd=0;
int j,k;
char buffer[4];// TAMAÑO DEL BUFER
Timer t;   //VALOR DEL TIEMPO
int count;
int contador;
int i = 0;
int c=0;
char cc;
char caux[]="0000";
int readBuffer(char *buffer,int count)   //esta funcion lee un bufer de datos
{
    int ij=0; 
    t.start();    //CUENTA EL TIEMPO DE CONEXION E INICIA
    while(1) {
        while (usart.readable()) {
            //char
            cc = usart.getc();
            if (cc == '\r' || cc == '\n') cc = '$';//si se envia fin de linea o de caracxter inserta $
            buffer[ij++] = cc;//mete al bufer el caracter leido
            if(ij > count)break;//sale del loop si ya detecto terminacion
        }
        if(ij > 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';
    }
}
void encoderdatos()
{
    
    int pos=1;
    int cambio=0, diferencia=0;

    while(1)
        {
                
        diferencia=encoder.getPulses()-cambio;
        cambio=encoder.getPulses();
        if (diferencia==0)
            {
                //nada
            }
        else if(diferencia>0)
            {
                if(pos==1)
                {
                    
                    if(sp+diferencia>=999)
                    {
                        sp=999;
                        lcd.locate(3,0);
                        lcd.printf("    ");
                        lcd.locate(3,0);
                        lcd.printf("%d", sp);                        
                    }
                    else
                    {
                        sp+=diferencia;
                        lcd.locate(3,0);
                        lcd.printf("%d", sp); 
                        
                        
                    }
                }
                else if(pos==2)
                {
                    if(kp+diferencia>=999)
                    {
                        kp=999;
                        lcd.locate(11,0);
                        lcd.printf("    ");
                        lcd.locate(11,0);
                        lcd.printf("%d", kp);
                    }
                    else
                    {
                        kp+=diferencia;
                        lcd.locate(11,0);
                        lcd.printf("%d", kp);
                    }
                }
                else if(pos==3)
                {
                    if(ki+diferencia>=999)
                    {
                        ki=999;
                        lcd.locate(3,1);
                        lcd.printf("    ");
                        lcd.locate(3,1);
                        lcd.printf("%d", ki);
                    }
                    else
                    {
                        ki+=diferencia;
                        lcd.locate(3,1);
                        lcd.printf("%d", ki);
                    }
                }
                else if(pos==4)
                {
                    if(kd+diferencia>=999)
                    {
                        kd=999;
                        lcd.locate(11,1);
                        lcd.printf("    ");
                        lcd.locate(11,1);
                        lcd.printf("%d", kd);
                    }
                    else
                    {
                        kd+=diferencia;
                        lcd.locate(11,1);
                        lcd.printf("%d", kd);
                    }
                }
            }
        else if(diferencia<0)
            {
                if(pos==1)
                {
                    if(sp+diferencia<0)
                    {
                        //No ocurre nada
                    }
                    else
                    {
                        sp+=diferencia;
                        lcd.locate(3,0);
                        lcd.printf("    ");
                        lcd.locate(3,0);
                        lcd.printf("%d", sp);
                    }
                }
                else if(pos==2)
                {
                    if(kp+diferencia<0)
                    {
                        //No ocurre nada
                    }
                    else
                    {
                        kp+=diferencia;
                        lcd.locate(11,0);
                        lcd.printf("    ");
                        lcd.locate(11,0);
                        lcd.printf("%d", kp);
                    }
                }
                else if(pos==3)
                {
                    if(ki+diferencia<0)
                    {
                        //No ocurre nada
                    }
                    else
                    {
                        ki+=diferencia;
                        lcd.locate(3,1);
                        lcd.printf("    ");
                        lcd.locate(3,1);
                        lcd.printf("%d", ki);
                    }
                }
                else if(pos==4)
                {
                    if(kd+diferencia<0)
                    {
                        //No ocurre nada
                    }
                    else
                    {
                        kd+=diferencia;
                        lcd.locate(11,1);
                        lcd.printf("    ");
                        lcd.locate(11,1);
                        lcd.printf("%d", kd);
                    }
                }
            }
        if (!button3)  //cambia la posicion de ingreso de parametros
            {
                led3 =!led3;
                if(pos==4)
                {
                    pos=1;
                    lcd.locate(3,0);
                    lcd.printf("%d", sp);
                }
                else if (pos==1)
                {
                    pos++;
                    lcd.locate(11,0);
                    lcd.printf("%d", kp);
                }
                else if(pos==2)
                {
                    pos++;
                    lcd.locate(3,1);
                    lcd.printf("%d", ki);
                }
                else if(pos==3)
                {
                    pos++;
                    lcd.locate(11,1);
                    lcd.printf("%d", kd);
                }
                wait(0.25);
    
            }
        
        
        if (!button4)
            {
                break;     //sale del bucle si pisan suiche4
            }
        
        wait(0.01); 
    }
    //return spnum,kinum,kpnum,kdnum;
    
}    

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",kp);
    lcd.locate(0,1);
    lcd.printf("Ki=%d",ki);
    lcd.locate(8,1);
    lcd.printf("Kd=%d",kd);
    lcd.locate(0,0);
    lcd.printf("Sp=%d",sp);
    wait(0.2);
    encoderdatos();
    wait(0.1);
    
    usart.baud(9600);   // asigno baudios y configuro puerto serie de la usart
    usart.format(8,Serial::None,1);
    //
      
     
    //
    //sp=valores[0];

    wait(0.001);
    if(sp<256)
    {
        usart.putc(sp);
        usart.putc(0);
        
    }
    if(sp>255)
    {
        j=sp/256;
        k=sp-j*256;
        usart.putc(k);
        usart.putc(j);
        
    }
    wait(0.001);
    if(kp<256)
    {
        usart.putc(kp);
        usart.putc(0);
        
    }
    if(kp>255)
    {
        j=kp/256;
        k=kp-j*256;
        usart.putc(k);
        usart.putc(j);
        
    }
    wait(0.001);
    if(ki<256)
    {
        
        usart.putc(ki);
        usart.putc(0);
        
    }
    if(ki>255)
    {
        j=ki/256;
        k=ki-j*256;
        usart.putc(k);
        usart.putc(j);
        
    }
    wait(0.001);
    if(kd<256)
    {
        usart.putc(kd);
        usart.putc(0);
        
    }
    if(sp>255)
    {
        j=kd/256;
        k=kd-j*256;
        usart.putc(k);
        usart.putc(j);
        
    }
    
    //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",sp);
    lcd.locate(8,1);
    lcd.printf("Co=%3.0f",pid);
    wait(1);
    
    //ciclo control
    
    while(1)
    {
        //
        if (usart.readable())
        {   
            cleanBuffer(buffer,4);
            readBuffer(buffer,4);
            pc.printf("buffer= %s\n\r ",buffer);  //imprime el bufer
        
            if ('h' == buffer[0])
            {
                lcd.cls();
                lcd.locate(3,1);
                lcd.printf("hola: %s",buffer);  
                wait(1);
                lcd.cls();
                //cleanBuffer(buffer,4);
                //sp=88;
                for(int ii=1; ii < 4; ii++){
                    caux[ii-1]=buffer[ii];
                    
                }
                //sp=caux[2];
                
            }
        //sp=strtol(caux,null,2);
             
        }
        

        //
        med = y.read()*999;
        err = (sp-med);  //se calcula el error
        ap = kp*err*0.01f;     //se calcula la accion proporcinal
        ai =(ki*err*0.01f)+ai;    //calculo de la integral del error
        ad = kd*(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",sp);
        lcd.locate(11,1);
        lcd.printf("   ");
        lcd.locate(11,1);
        lcd.printf("%3.0f",pid);
           
            
        

        //Normalizacion de la salida
        // se actualizan las variables *******************************************
        err_v = err;
        if(err_v<0)
        {
            err_v=err_v*(-1);   
        }

        if(err_v<256)
        {
            usart.putc(err_v);
            usart.putc(0);
        
        }
        
        if(err_v>255)
        {
            j=err_v/256;
            k=err_v-j*256;
            usart.putc(k);
            usart.putc(j);
        
        }
        //wait(0.1);
        
        med_v = med;
        //wait(0.1);
        if(med_v<256)
        {
            usart.putc(med_v);
            usart.putc(0);
        
        }
        
        if(med_v>255)
        {
            j=med_v/256;
            k=med_v-j*256;
            usart.putc(k);
            usart.putc(j);
        
        }
        //GSM.putc(err_v);
        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);
    }
        
    
}