Jaime Osorio
PROCESADORES - 2016-03. TAREA 2. PID+IrDA
Dependencies: Pulse1 TextLCD mbed
Fork of
PID_ENCODER_OK
by 
Gustavo Ramirez
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main.cpp
00001 /* 00002 PROCESADORES - 2016-03 00003 TAREA 2. 00004 A partir del código de PID+TECLADO, utilizar un sensor IRDA para programar los 00005 parámetros del PID (spnum, kp, ki y kd) en la FRDM-KL25Z. Observar todos estos 00006 datos y configuraciones en una LCD 00007 PRESENTADO POR: 00008 Jaime Alonso Osorio Palacio 00009 David Fuertes Chaguezac 00010 Wilson Anibal Ortega Andrade 00011 John Wilmer Ruiz López 00012 */ 00013 00014 #include "mbed.h" 00015 #include "TextLCD.h" // LCD 00016 #include <Pulse1.h> 00017 #include "math.h" 00018 #include "stdio.h" //printf, etc 00019 #include "string.h" 00020 #include "stdlib.h" // atoi 00021 #include "stdint.h" 00022 #include <assert.h> 00023 00024 //****************** CONFIGURACIÓN DE PUERTOS DE COMUNICACIÓN ****************** 00025 00026 PulseInOut irda(PTD0);// en este puerto se pone el sensor infrarrojo 00027 Serial pc(USBTX, USBRX); //configuro puerto serial 00028 00029 TextLCD lcd(PTB10, PTB11, PTE2, PTE3, PTE4, PTE5); // rs, e, d4-d7 00030 AnalogIn y(PTB3);//entrada analoga 00031 AnalogOut u(PTE30);//salida analoga OJO solo se le pueden drenar 1.5mA en circuitos use un Buffer 00032 //si se ignora esto se arruina la FRDMKL25Z 00033 DigitalOut led1(LED1); 00034 DigitalOut led2(LED2); 00035 DigitalOut led3(LED3); 00036 00037 //********************************* PARÁMETROS ********************************* 00038 00039 //codigos movimiento del cursor 00040 //int C1=0x0E; // solo muestra el curzor 00041 int C2=0x18; // desplaza izquierda 00042 int C3=0x1A; // desplaza derecha 00043 int C4=0x0C; // quito cursor bajo 00044 int C1=0x0F; 00045 int cambio=0, diferencia=0; 00046 float pid,o,ai,ad,ap,med,err; 00047 float err_v; 00048 int spnum=0,kinum=0,kpnum=0,kdnum=0,pos=1; 00049 int i=0,ii=0; 00050 int numero; 00051 char tecla1[1], tecla2[1],tecla3[1]; 00052 int valor1=0, valor2=0, valor3=0; 00053 int valornum=0; 00054 int flag1=0, flag2=0, flag3=0; 00055 int conteo=0; 00056 00057 //****************************** DATOS CONTROL IR ****************************** 00058 00059 const int head_H = 2880; //+20% medida con osciloscopio en microsegundos 00060 const int head_L = 1920; //-20% medida con osciloscopio 00061 const int T_alto=567; //ponga su tiempo de la prueba 00062 const int T_bajo=1170; //ponga su tiempo de la prueba 00063 const int num_bits = 21; //ponga su numero de bits 00064 int header =0; //tiempo de cabecera pulso abajo 00065 int num[num_bits]; //cadena para almacenar todos los tiempos que conforman los bits de datos 00066 int aux[21]; //variable donde se concatenarán la trama de "bits" 00067 int binM[20]; // arreglo para dar valor a cada bit en decimal 00068 int dato; //tiempo de cada dato que se lee 00069 00070 // DATOS DE PRUEBA CONTROL SONY RM-Y173 (SIRVE PARA SONY TRINITRON KV-21ME42/8) 00071 int uno=4224; int UNO[] ={0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0}; 00072 int dos=12417; int DOS[] ={1,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0}; 00073 int tres=20610; int TRES[] ={0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}; 00074 int cuatro=28803; int CUATRO[]={0,1,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,0,1,0,0,0,0,0}; 00075 int cinco=36996; int CINCO[] ={0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,1,0,0,0,0}; 00076 int seis=45189; int SEIS[] ={1,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,1,0,1,0,0,0,0}; 00077 int siete=53382; int SIETE[] ={0,1,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,0,1,1,0,0,0,0}; 00078 int ocho=61575; int OCHO[] ={1,1,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0}; 00079 int nueve=69768; int NUEVE[] ={0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0}; 00080 int cero=77961; int CERO[] ={1,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,0,1,1,0,0,1,0,0,0}; 00081 int power=176277; int POWER[] ={1,0,1,0,1,0,0,1,0,0,0,0,1,1,0,1,0,1,0,0}; 00082 int enter=94347; int ENTER[] ={1,1,0,1,0,0,0,1,0,0,0,0,1,1,1,0,1,0,0,0}; 00083 00084 //****************************************************************************** 00085 //******************************* CICLO PRINCIPAL ****************************** 00086 //****************************************************************************** 00087 00088 int main(){ 00089 lcd.locate(0,1); 00090 lcd.printf("**Control PID**"); 00091 wait(2); 00092 lcd.cls(); // Borrar Pantalla 00093 lcd.writeCommand(C1);//escribimos un comando segun el manual del modulo LCD 00094 00095 lcd.locate(8,0); // necesariamente (columna, fila) 00096 lcd.printf("Kp=%d",kpnum); 00097 lcd.locate(0,1); 00098 lcd.printf("Ki=%d",kinum); 00099 lcd.locate(8,1); 00100 lcd.printf("Kd=%d",kdnum); 00101 lcd.locate(0,0); 00102 lcd.printf("Sp=%d",spnum); 00103 00104 binM[0]=1; // se crea un arreglo con los valores de cada bit en decimal 00105 for(i=1;i<(num_bits-1);++i){ 00106 binM[i]=binM[i-1]*2; } // printf("%i",aux[i]); 00107 00108 while(1) { 00109 diferencia=0, conteo=0; valor1=0, valor2=0, valor3=0; 00110 char valor[10] = {0}; strcpy(tecla1, ""); strcpy(tecla2, ""); strcpy(tecla3, ""); 00111 ini1: 00112 int header=0; 00113 led2=1; 00114 led1=1; 00115 header = irda.read_low_us(); //funcion para leer un pulso de caida o bajo 00116 if (header > head_L && header < head_H) goto seguir1;//verificar que este en la tolerancia +-20% 00117 else goto ini1; 00118 seguir1: 00119 wait_us(333); //duración aproximada de tiempo muerto antes de comenzar la trama 00120 led2=0; //enciendo un LED para indicar que pasó el header y ya se van a recibir datos 00121 for(i=0;i<(num_bits-1);++i){ // POR OSCILOSCOPIO se determina que llegan (num_bits),datos 00122 dato = irda.read_low_us(); //leer un bit de datos que es pulso bajo en este control 00123 num[i]=dato; //guarda cada dato en el arreglo num 00124 wait_us(333); 00125 } 00126 00127 /* 00128 wait(0.1); //espero un poquito antes de leer todo el arreglo y ponerlo en pantalla 00129 pc.printf("Duracion de cabecera = %d\n", header); 00130 pc.printf("Duracion de cada bit de llegada="); 00131 for(i=0;i<(num_bits-1);++i){ 00132 pc.printf("%d,",num[i]); 00133 } 00134 wait(0.1); //espero e imprimo en binario 00135 pc.printf("\n"); 00136 pc.printf("En binario ="); 00137 */ 00138 for(i=0;i<(num_bits-1);++i){ 00139 if(num[i] > ((T_alto+T_bajo)/2)){ 00140 pc.printf("1"); 00141 aux[i]=1; 00142 } 00143 else{ 00144 pc.printf("0"); 00145 aux[i]=0; 00146 } 00147 } 00148 // strcpy(tecla, ""); 00149 // printf("\t\t\t Tecla presionada: %s\n",tecla); 00150 00151 // convierto a decimal la tecla presionada 00152 numero=0; 00153 for(i=0;i<(num_bits-1);++i){ 00154 numero=numero+(binM[i]*aux[i]); 00155 } 00156 // printf("\n"); 00157 // printf("Convertido a decimal=%d \n",numero); 00158 00159 if (numero==uno) {strcpy(tecla1, "1");} 00160 else if (numero==dos) {strcpy(tecla1, "2");} 00161 else if (numero==tres) {strcpy(tecla1, "3");} 00162 else if (numero==cuatro){strcpy(tecla1, "4");} 00163 else if (numero==cinco) {strcpy(tecla1, "5");} 00164 else if (numero==seis) {strcpy(tecla1, "6");} 00165 else if (numero==siete) {strcpy(tecla1, "7");} 00166 else if (numero==ocho) {strcpy(tecla1, "8");} 00167 else if (numero==nueve) {strcpy(tecla1, "9");} 00168 else if (numero==cero) {strcpy(tecla1, "0");} 00169 else if (numero==power) {strcpy(tecla1, "P");} 00170 else if (numero==enter) {strcpy(tecla1, "E");} 00171 else {goto ini1;} 00172 pc.printf("\t\t\t Tecla presionada: %s\n",tecla1); 00173 valor1=100*atoi(tecla1); 00174 00175 CONTEO: 00176 conteo++; 00177 00178 if (conteo == 1) { 00179 if (strcmp(tecla1, "P")!=0){ 00180 if (strcmp(tecla1, "E")!=0){ 00181 // strcpy(valor,tecla1); 00182 pc.printf("VALOR en conteo=1 es %s \n",valor); 00183 ini2: header=0; led2=1; led1=1; 00184 header = irda.read_low_us(); //funcion para leer un pulso de caida o bajo 00185 if (header > head_L && header < head_H) goto seguir2;//verificar que este en la tolerancia +-20% 00186 else goto ini2; 00187 seguir2: wait_us(333); //duración aproximada de tiempo muerto antes de comenzar la trama 00188 led2=0; //enciendo un LED para indicar que pasó el header y ya se van a recibir datos 00189 for(i=0;i<(num_bits-1);++i){ // POR OSCILOSCOPIO se determina que llegan (num_bits),datos 00190 dato = irda.read_low_us(); //leer un bit de datos que es pulso bajo en este control 00191 num[i]=dato; //guarda cada dato en el arreglo num 00192 wait_us(333); 00193 } 00194 00195 for(i=0;i<(num_bits-1);++i){ 00196 if(num[i] > ((T_alto+T_bajo)/2)){ 00197 pc.printf("1"); 00198 aux[i]=1; 00199 } 00200 else{ 00201 pc.printf("0"); 00202 aux[i]=0; 00203 } 00204 } 00205 00206 // convierto a decimal la tecla presionada 00207 numero=0; 00208 for(i=0;i<(num_bits-1);++i){ 00209 numero=numero+(binM[i]*aux[i]); 00210 } 00211 // printf("\n"); 00212 // printf("Convertido a decimal=%d \n",numero); 00213 00214 if (numero==uno) {strcpy(tecla2, "1");} 00215 else if (numero==dos) {strcpy(tecla2, "2");} 00216 else if (numero==tres) {strcpy(tecla2, "3");} 00217 else if (numero==cuatro){strcpy(tecla2, "4");} 00218 else if (numero==cinco) {strcpy(tecla2, "5");} 00219 else if (numero==seis) {strcpy(tecla2, "6");} 00220 else if (numero==siete) {strcpy(tecla2, "7");} 00221 else if (numero==ocho) {strcpy(tecla2, "8");} 00222 else if (numero==nueve) {strcpy(tecla2, "9");} 00223 else if (numero==cero) {strcpy(tecla2, "0");} 00224 else if (numero==power) {strcpy(tecla2, "P");} 00225 else if (numero==enter) {strcpy(tecla2, "E");} 00226 else {goto ini2;} 00227 pc.printf("\t\t\t Tecla presionada: %s\n",tecla2); 00228 valor2=10*atoi(tecla2); 00229 goto CONTEO; 00230 00231 } //if (strcmp(tecla1, "E")!=0){ 00232 else if(strcmp(tecla1, "E")==0){ 00233 {diferencia = valor1; goto siguiente;} 00234 } 00235 } //if (strcmp(tecla1, "P")!=0){ 00236 } //if (conteo == 1) { 00237 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 00238 if (conteo == 2) { 00239 if (strcmp(tecla2, "P")!=0){ 00240 if (strcmp(tecla2, "E")!=0){ 00241 // strcpy(valor,tecla2); 00242 ini3: header=0; led2=1; led1=1; 00243 header = irda.read_low_us(); //funcion para leer un pulso de caida o bajo 00244 if (header > head_L && header < head_H) goto seguir3;//verificar que este en la tolerancia +-20% 00245 else goto ini3; 00246 seguir3: wait_us(333); //duración aproximada de tiempo muerto antes de comenzar la trama 00247 led2=0; //enciendo un LED para indicar que pasó el header y ya se van a recibir datos 00248 for(i=0;i<(num_bits-1);++i){ // POR OSCILOSCOPIO se determina que llegan (num_bits),datos 00249 dato = irda.read_low_us(); //leer un bit de datos que es pulso bajo en este control 00250 num[i]=dato; //guarda cada dato en el arreglo num 00251 wait_us(333); 00252 } 00253 00254 for(i=0;i<(num_bits-1);++i){ 00255 if(num[i] > ((T_alto+T_bajo)/2)){ 00256 pc.printf("1"); 00257 aux[i]=1; 00258 } 00259 else{ 00260 pc.printf("0"); 00261 aux[i]=0; 00262 } 00263 } 00264 00265 // convierto a decimal la tecla presionada 00266 numero=0; 00267 for(i=0;i<(num_bits-1);++i){ 00268 numero=numero+(binM[i]*aux[i]); 00269 } 00270 // printf("\n"); 00271 // printf("Convertido a decimal=%d \n",numero); 00272 00273 if (numero==uno) {strcpy(tecla3, "1");} 00274 else if (numero==dos) {strcpy(tecla3, "2");} 00275 else if (numero==tres) {strcpy(tecla3, "3");} 00276 else if (numero==cuatro){strcpy(tecla3, "4");} 00277 else if (numero==cinco) {strcpy(tecla3, "5");} 00278 else if (numero==seis) {strcpy(tecla3, "6");} 00279 else if (numero==siete) {strcpy(tecla3, "7");} 00280 else if (numero==ocho) {strcpy(tecla3, "8");} 00281 else if (numero==nueve) {strcpy(tecla3, "9");} 00282 else if (numero==cero) {strcpy(tecla3, "0");} 00283 else if (numero==power) {strcpy(tecla3, "P");} 00284 else if (numero==enter) {strcpy(tecla3, "E");} 00285 else {goto ini3;} 00286 pc.printf("\t\t\t Tecla presionada: %s\n",tecla3); 00287 valor3=1*atoi(tecla3); 00288 goto CONTEO; 00289 } //if (strcmp(tecla2, "E")!=0){ 00290 else if(strcmp(tecla2, "E")==0){ 00291 {goto siguiente;} 00292 } 00293 } //if (strcmp(tecla1, "P")!=0){ 00294 } //if (conteo == 1) { 00295 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 00296 if (conteo == 3){ 00297 goto siguiente; 00298 } 00299 00300 siguiente: 00301 00302 // diferencia=encoder.getPulses()-cambio; 00303 // cambio=encoder.getPulses(); 00304 00305 diferencia=valor1+valor2+valor3; 00306 00307 if (strcmp(tecla1, "P")==0) 00308 { 00309 pc.printf("Comienza el PID por presionar POWER"); 00310 break; // si se presiona el botón POWER se sale de la configuración y comienza el PID 00311 } 00312 00313 if (diferencia==0) 00314 { 00315 //nada 00316 } 00317 else if(diferencia>0) 00318 { 00319 if(pos==1) 00320 { 00321 if(diferencia>=999) 00322 { 00323 spnum=999; 00324 lcd.locate(3,0); 00325 lcd.printf(" "); 00326 lcd.locate(3,0); 00327 lcd.printf("%d", spnum); 00328 } 00329 else 00330 { 00331 spnum=diferencia; 00332 lcd.locate(3,0); 00333 lcd.printf("%d", spnum); 00334 } 00335 } //else if(pos==1) 00336 else if(pos==2) 00337 { 00338 if(diferencia>=999) 00339 { 00340 kpnum=999; 00341 lcd.locate(11,0); 00342 lcd.printf(" "); 00343 lcd.locate(11,0); 00344 lcd.printf("%d", kpnum); 00345 } 00346 else 00347 { 00348 kpnum=diferencia; 00349 lcd.locate(11,0); 00350 lcd.printf("%d", kpnum); 00351 } 00352 } //else if(pos==2) 00353 else if(pos==3) 00354 { 00355 if(diferencia>=999) 00356 { 00357 kinum=999; 00358 lcd.locate(3,1); 00359 lcd.printf(" "); 00360 lcd.locate(3,1); 00361 lcd.printf("%d", kinum); 00362 } 00363 else 00364 { 00365 kinum=diferencia; 00366 lcd.locate(3,1); 00367 lcd.printf("%d", kinum); 00368 } 00369 } //else if(pos==3) 00370 else if(pos==4) 00371 { 00372 if(diferencia>=999) 00373 { 00374 kdnum=999; 00375 lcd.locate(11,1); 00376 lcd.printf(" "); 00377 lcd.locate(11,1); 00378 lcd.printf("%d", kdnum); 00379 } 00380 else 00381 { 00382 kdnum=diferencia; 00383 lcd.locate(11,1); 00384 lcd.printf("%d", kdnum); 00385 } 00386 } //else if(pos==4) 00387 } // else if(diferencia>0) 00388 00389 00390 if (strcmp(tecla1, "E")==0) //cambia la posicion de ingreso de parametros si se presiona en botón ENTER 00391 { 00392 pc.printf("Cambio de posicion por presionar ENTER"); 00393 led3 =!led3; 00394 if(pos==4) 00395 { 00396 pos=1; 00397 lcd.locate(3,0); 00398 lcd.printf("%d", spnum); 00399 } 00400 else if (pos==1) 00401 { 00402 pos++; 00403 lcd.locate(11,0); 00404 lcd.printf("%d", kpnum); 00405 } 00406 else if(pos==2) 00407 { 00408 pos++; 00409 lcd.locate(3,1); 00410 lcd.printf("%d", kinum); 00411 } 00412 else if(pos==3) 00413 { 00414 pos++; 00415 lcd.locate(11,1); 00416 lcd.printf("%d", kdnum); 00417 } 00418 wait(0.25); 00419 00420 } //if (strcpy(tecla, "E")==0) 00421 00422 00423 wait(0.1); 00424 } 00425 00426 00427 //Transicion 00428 lcd.writeCommand(C4);//escribimos un comando segun el manual del modulo LCD para quitar cursor bajo 00429 lcd.cls(); //borra la pantalla 00430 lcd.printf(" GUARDADOS!"); 00431 wait(1); 00432 lcd.cls(); 00433 lcd.printf(" INICIA EL PID"); 00434 wait(1); 00435 // se imprimen los parches del control ***************************************** 00436 lcd.cls(); 00437 lcd.printf("Er=%3.0f",err); 00438 lcd.locate(8,0); 00439 lcd.printf("Me=%3.0f",med); 00440 lcd.locate(0,1); 00441 lcd.printf("Sp=%3.0f",spnum); 00442 lcd.locate(8,1); 00443 lcd.printf("Co=%3.0f",pid); 00444 wait(1); 00445 00446 // CICLO PRINCIPAL CONTROLADOR PID 00447 lop1: med = y.read()*999; 00448 err = (spnum-med); //se calcula el error 00449 ap = kpnum*err*0.01f; //se calcula la accion proporcinal 00450 ai =(kinum*err*0.01f)+ai; //calculo de la integral del error 00451 ad = kdnum*(err-err_v)*0.01f; //calculo de la accion derivativa 00452 pid = (ap+ai+ad); 00453 // se verifica que pid sea positivo ************************************** 00454 if(pid<=0) { 00455 pid=0; } 00456 // se verifica que pid sea menor o igual la valor maximo ***************** 00457 if (pid > 999) { 00458 pid=999; } 00459 //se muestran las variables****************************************** 00460 lcd.locate(3,0); lcd.printf(" "); 00461 lcd.locate(3,0); lcd.printf("%3.0f",err); 00462 lcd.locate(11,0); lcd.printf(" "); 00463 lcd.locate(11,0); lcd.printf("%3.0f",med); 00464 lcd.locate(3,1); lcd.printf(" "); 00465 lcd.locate(3,1); lcd.printf("%d",spnum); 00466 lcd.locate(11,1); lcd.printf(" "); 00467 lcd.locate(11,1); lcd.printf("%3.0f",pid); 00468 00469 //Normalizacion de la salida 00470 // se actualizan las variables ******************************************* 00471 err_v = err; 00472 o = pid/999; 00473 u.write(o); // se envia el valor pid a puerto analogico de salida (D/A) ************** 00474 00475 // se repite el ciclo 00476 wait_ms(300); 00477 goto lop1; 00478 }
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