PROCESADORES - 2016-03. TAREA 1. PID+ANDROID+BLUETOOTH

Dependencies:   DebouncedIn QEI TextLCD mbed

Fork of PID_ENCODER_OK by Gustavo Ramirez

Tarea 1: PID + Android + Bluetooth

PROCESADORES - 2016-03

Por:

  • Jaime Alonso Osorio Palacio
  • David Fuertes Chaguezac
  • Wilson Anibal Ortega Andrade
  • John Wilmer Ruiz López

    Recibe por medio de un módulo Bluetooth HC-05 ZS-040 desde un dispositivo Android los parámetros SP, KP, KI y KD. Crea un PID que se prueba sobre una planta de primer orden RC conformado por una resistencia R=11kOhm y un capacitor C=22uF cuya salida y realimentación se conectan por los puertos analógicos determinados en la FRDM KL25Z. Para más información:
  • https://developer.mbed.org/users/tony63/code/PID_ENCODER_OK/
    Reenvía continuamente el error, la medida, el SP y la acción de control hacia el dispositivo Android. Estos también son mostrados en una LCD 16x2.
    Posee depuración via USB en una terminal (se usó Termite 3.2.) para conocer los estados en los que se encuentra el programa y verificar los datos.
    La aplicación para Android se realizó en APP Inventor y se puede descargar en:
  • https://www.dropbox.com/s/gfhh003rq3nknmp/PID_ANDRIOD_ENTEROS.aia?dl=0

    IMÁGENES:

main.cpp

Committer:
tony63
Date:
2016-04-24
Revision:
1:058b8f5c135d
Parent:
0:4e0dfcf0e7ce
Child:
2:278af91e46ff

File content as of revision 1:058b8f5c135d:

#include "mbed.h"
#include "QEI.h"
#include "TextLCD.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
//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


//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;
float pid,o,ai,ad,ap,med,err;
float err_v;
int spnum=0,kinum=0,kpnum=0,kdnum=0,pos=1;

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);

        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);
           
            
        

        //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;
}