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#ifndef __MOTOR_H
#define __MOTOR_H
#include "mbed.h"

#define MotorKp 1  
#define MotorKi 0
#define MotorVKp 50    
#define MotorVKi 0

#define MotorKp_End 1
#define MotorKi_End 0
#define MotorVKp_End 50    
#define MotorVKi_End 0

#define MotorKp_Start 1  
#define MotorKi_Start 0
#define MotorVKp_Start 50    
#define MotorVKi_Start 0
 

//电机控制相关常量和变量
#define APB2Freq 72000000 
/*#define Motor1Dir PAout(2)  //电机方向引脚的宏定义
#define Motor2Dir PAout(3)
#define Motor3Dir PAout(8)*/

//电机初始化过程状态机的状态宏定义
#define MotorInitState_Out 0                //最开始的状态，默认舵臂在光电开关外面
#define MotorInitState_In 1         //首先舵臂需要下降到光电开关里面，处于这个状态时，电机时往光电开关里面走，而不是已经在光电开关里面了，下面同
#define MotorInitState_OutAgain 2       //然后需要到光电开关外面去
#define MotorInitState_InAgain 3        //然后再到关电开关里面去，这时候要打开外部中断，舵臂的遮挡动作会触发外部中断，此时会记下初始位置，作为零位置
#define MotorInitState_BackToZero 4     //初始化成功
#define MotorInitState_Succeed 5        //初始化成功

#define ID_Motor1 1  //电机的ID号码
#define ID_Motor2 2
#define ID_Motor3 3
#define MotorStatus_Running 1  //电机的运行状态
#define MotorStatus_OK 2
//防抖动算法的变量和常量
#define ErrorTolerance 20 //误差容限
#define INT_TimesMin 10 //连续INT_TimesMin次中断读数都在误差容限之内，则判定已经到达预定位置

//电机控制参数变换 需要变参数运行
#define ApproachDistance 1000 //接近距离 当轴的实际位置与目标位置接近到一定程度之后，应当把参数调小一些，免得蜜汁抖动

//低通滤波器相关常量
#define FlierCoefficient 0.31415926 //低通滤波器系数 截止频率10Hz


#define PulseFreqLimit 10000

//电机控制结构体
typedef struct _Motor_Type
{
                //PI调节器部分
                //位置环
        int Encoder;                    //编码器读数
                int EncoderTemp;            //编码器数据处理的中间值
    
        int PIDControl;             //PID控制量
                int PIDControl_pre;     //PID控制量
        int Difference;             //误差量
        int Integral;                   //积分量
                float Kp;                           //比例系数
                float Ki;                           //积分系数
        int Goal;                           //目标值
                //速度环
                int Velocity;                   //速度
                int V_PIDControl;               //PID控制量
                int V_PIDControl_pre;       //PID控制量
        int V_Difference;               //误差量
        int V_Integral;                 //积分量
                float V_Kp;                         //比例系数
                float V_Ki;                         //积分系数
        int V_Goal;                         //目标值
    
                //编码器过零点
                int LagFiliterValue;        //滞后滤波值 用于编码器过零点检测
                int LagFiliterValuePre; //缓存值
                int ChangeRateLagFiliterValue; //变化率
                char ChangeRateLagFiliterValueDigital;  //数字化之后的变化率
                char ChangeRateLagFiliterValueDigitalPre;  //缓存值
                
                char InZeroZone;                //进入零点区域 1 从大侧进入 2 从小侧进入 0 没进入
                int ZeroZoneCounter;        //零点区域的计数器
                
                int BigStepEncoderValue; //大跨度编码器数据采样值  间隔若干个周期
                int BigStepEncoderValuePre; //缓存
                int BigStepCounter;  //大跨度采样计数器
                int BigStepRevolveTimes;
                
                char HandUp1;                   //检测到过零点动作1
                char HandUp2;                   //检测到过零点动作2
                
                //int EncoderValueEstimate; //依据给的
    
                //加入减速器后的处理
                int RevolveTimes;               //旋转的圈数
                int ZeroPosition;               //零点的编码器读数
                int PresentPosition;        //换算后的减速器轴的位置
                char ZeroPosFound;          //是否找到零位置的标志
                char ZeroPosFoundAll;   //电机全部都找到了零位置
                
                //初始化部分 状态机
                char Init_State;                //记录电机正处于初始化的哪一个状态
                char Init_ErrorTimes;               //电机初始化过程中出错的次数
                
                //防抖动部分
                int INTCounter;             //记录编码器读数进入误差容限后中断执行的次数
                int EncoderPre;             //前一次编码器的读数值(滤波后)
                int Difference_pre;
                //增强电机性能
                int ChangeRatePIDControl;
                int ChangeRatePIDControlPre;
                int ChangeRateDifference;
                //身份识别
                char ID;                            //电机的ID号码 这个程序自动设置的
                //运行状态
                char Status;                    //分为 运行中 和 达到目标值
                char Dir;                           //电机的方向
                char GoalUpdated;           //目标值是否已经更新
                DigitalOut *MotorDir;   //控制电机方向的管脚
                DigitalOut *EncoderCs;   //编码器片选脚
                SPI *SPI_Encoder;       //编码器对象
                PwmOut *MotorPwm;       //PWM对象
}MotorType;

void StepMotorInit(MotorType *Motor, DigitalOut *MotorDirPin, DigitalOut *EncoderCsPin, SPI *SPI_EncoderObj);

void MotorPIDController(MotorType *Motor);

int Math_abs(int num);


//读取编码器值
unsigned int Encoder_ReadData(MotorType *Motor);

//编码器初始化
void Encoder_Init(MotorType *Motor);

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////   
//功能：一阶低通滤波
//参数：Value_now 本次样值 Value_pre 上次滤波输出值
//返回值：本次滤波输出值                         
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
int Fliter_1(int Value_now, int Value_pre);

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////   
//功能：设置步进电机脉冲信号的PWM频率
//
//返回值：无                           
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void StepMotorSetFreq(MotorType *Motor);

//控制接口
void Communication(Serial *Uart, MotorType *Motor);

#endif