main.cpp

00001 //Programa para hacer control PID simple, ingresa parámetros con teclado 4x4. Imprime resultados en LCD 16x2
00002 
00003 #include "mbed.h"
00004 #include "TextLCD.h" 
00005 #include"keypad.h" //Librería del teclado 4x4
00006 #include"FPointer.h"  //Librería complementaria para libreria keypad
00007 
00008 TextLCD lcd(PTB10, PTB11, PTE2, PTE3, PTE4, PTE5);  // rs, e, d4-d7
00009 Keypad keypad(PTA2,PTD4,PTD3,PTD7,PTA13,PTD5,PTD0,PTD2); //Entradas del teclado
00010 
00011 AnalogIn Vin(PTB0);  //Voltaje de alimentación
00012 AnalogOut Vout(PTE30); //Marcar la salida analógica
00013 
00014 //ASIGNACION DE  VARIABLES
00015 Timer t;
00016 int cero;
00017 int flag;
00018 int q;
00019 int k;
00020 int C1=0x0E;    //configurar el lcd para mostrar el guin bajo
00021 int C2=0x0C;    //configurar el lcd para QUITAR el guion bajo
00022 float sp=0;       //set point
00023 float kp=0;       //ganancia proporcional
00024 float ki=0;       //ganancia integral
00025 float kd=0;       //ganancia derivativa
00026 int ind=0;      //vector de caracteres.
00027 float err, med, yr, ap, ai, ad, err_v, cycle; //Variable de control PID
00028 float pid;
00029 
00030 //MATRIZ DEL TECLADO
00031 float  Keytable[] = {1,2,3,11,
00032                    4,5,6,12,
00033                    7,8,9,13,
00034                    0,0,0,0};
00035                    
00036 //Se crea una función que incremente los valores
00037 void increment(int j){             
00038 if(j==0){
00039         if (q!=1 && sp<10){
00040         sp=ind;
00041         q=1;
00042         }
00043         else{
00044          sp=10*sp+ind;
00045          }
00046          if(sp>999)sp=999;
00047         lcd.locate(3,0); lcd.printf("   ");
00048         lcd.locate(3,0); lcd.printf("%.0f",sp);
00049         
00050       }
00051 else if(j==1){
00052         if (q!=1 && kp<10){
00053         kp=ind;
00054         q=1;
00055         }
00056         else{
00057          kp=10*kp+ind;
00058          }
00059          if(kp>999)kp=999;
00060         lcd.locate(11,0); lcd.printf("   ");
00061         lcd.locate(11,0); lcd.printf("%.0f",kp);
00062       }
00063 else if(j==2){
00064         if (q!=1 && ki<10){
00065         ki=ind;
00066         q=1;
00067         }
00068         else{
00069          ki=10*ki+ind;
00070          }
00071          if(ki>999)ki=999;
00072         lcd.locate(3,1); lcd.printf("   ");
00073         lcd.locate(3,1); lcd.printf("%.0f",ki);  
00074       }
00075 else{
00076         if (q!=1 && kd<10){
00077         kd=ind;
00078         q=1;
00079         }
00080         else{
00081          kd=10*kd+ind;
00082          }
00083          if(kd>999)kd=999;
00084         lcd.locate(11,1); lcd.printf("   ");
00085         lcd.locate(11,1); lcd.printf("%.0f",kd);
00086     }
00087     ind=0; cero=0;
00088 }
00089 
00090 uint32_t cbAfterInput(uint32_t index) {
00091     ind=Keytable[index];
00092     cero=index;
00093     return 0;
00094 }
00095 
00096 void def_posicion(int j){
00097     if (j==0){
00098     lcd.locate(3,0); lcd.printf("%.0f",sp);
00099     lcd.locate(3,0); 
00100     }
00101     else if(j==1){
00102     lcd.locate(11,0);   lcd.printf("%.0f",kp);
00103     lcd.locate(11,0);   
00104     }
00105     else if (j==2){
00106     lcd.locate(3,1); lcd.printf("%.0f",ki);
00107     lcd.locate(3,1); 
00108     }
00109     else {
00110     lcd.locate(11,1);   lcd.printf("%.0f",kd);
00111     lcd.locate(11,1);  
00112     }
00113 }
00114 
00115 //Dado que hay parámetros que no varía en el display en esta parte del código, se crea una función que los mantenga.
00116 void star_patch1(void){ 
00117 lcd.cls();
00118 lcd.locate(8,0);
00119 lcd.printf("Kp=%.0f",kp);
00120 lcd.locate(0,1);
00121 lcd.printf("Ki=%.0f",ki);
00122 lcd.locate(8,1);
00123 lcd.printf("Kd=%.0f",kd);
00124 lcd.writeCommand(C1);   //cursor se vea y sea intermitente
00125 lcd.locate(0,0); 
00126 lcd.printf("Sp=%.0f",sp);
00127 }
00128 
00129 void star_patch2(void){  // uso nuevamente función que imprime los caracteres que no van a variar en el display
00130 lcd.writeCommand(C2);
00131 lcd.cls();
00132 lcd.printf("Iniciamos el PID |m|"); 
00133 wait(2);
00134 lcd.cls();
00135 lcd.printf("Er%=f",err);
00136 lcd.locate(8,0);    lcd.printf("Me=%.0f",med); 
00137 lcd.locate(0,1);    lcd.printf("Sp=%.0f",sp);
00138 lcd.locate(8,1);    lcd.printf("Co=%.0f",pid);
00139 wait(3);
00140 }
00141 
00142 int main(){
00143 ini:
00144 ind=0;
00145 star_patch1();
00146     keypad.CallAfterInput(&cbAfterInput);
00147     keypad.Start();
00148 ini1:
00149   if(ind==12){
00150     if (k<3) k++;
00151     else k=0;
00152     def_posicion(k);
00153     ind=0;
00154     q=0;
00155   }
00156   if(ind==13){
00157   ind=0;
00158   goto PID;
00159   }
00160   if(ind==11){
00161     if (k==0){
00162     sp=0;
00163     lcd.locate(3,0); lcd.printf("   ");
00164     lcd.locate(3,0); lcd.printf("%.0f",sp);
00165     }
00166     else if(k==1){
00167     kp=0;
00168     lcd.locate(11,0); lcd.printf("   ");  
00169     lcd.locate(11,0); lcd.printf("%.0f",kp);
00170     }
00171     else if (k==2){
00172     ki=0;
00173     lcd.locate(3,1); lcd.printf("   ");
00174     lcd.locate(3,1); lcd.printf("%.0f",ki);
00175     }
00176     else {
00177     kd=0;
00178     lcd.locate(11,1);  lcd.printf("   "); 
00179     lcd.locate(11,1);  lcd.printf("%.0f",kd);
00180     }
00181     q=0; ind=0; 
00182   }
00183   if (ind!=0 && ind!=12 && ind!=13 && ind!=11 || cero==13 ){
00184   increment(k);
00185   } 
00186   goto ini1;
00187     
00188 PID:    
00189     star_patch2();
00190     
00191     while (1){
00192     
00193     med=Vin.read()*1000;
00194     err =sp-med;
00195     ap = kp*err;           
00196     ai =(ki*0.001*err)+ai;    //calculo de la integral del error
00197     // VERIFICAMOS QUE LA ACCION INTEGRAL NO SEA MUY GRANDE!!!
00198     if(ai>0.5){
00199        ai=0.5;
00200        }
00201     ad = kd*(err-err_v); //calculo de la accion derivativa
00202     pid =(ap+ai+ad);
00203     
00204     //MOSTRAMOS LAS VARIABLES
00205     if (pid > 999)pid=1000; 
00206     if (pid<0)pid=0;
00207     
00208     
00209     Vout.write(pid/1000);
00210     if(flag==0){
00211     t.start();
00212     flag=1;
00213     }
00214     if (t>0.3){
00215     lcd.locate(3,0);
00216     lcd.printf("     ");
00217     lcd.locate(3,0);
00218     lcd.printf("%.0f",err);
00219     lcd.locate(11,0);
00220     lcd.printf("     ");
00221     lcd.locate(11,0);
00222     lcd.printf("%.0f",med);
00223     lcd.locate(3,1);
00224     lcd.printf("     ");
00225     lcd.locate(3,1);
00226     lcd.printf("%.0f",sp);
00227     lcd.locate(11,1);
00228     lcd.printf("     ");
00229     lcd.locate(11,1);
00230     lcd.printf("%.2f ",pid/1000);
00231     t.reset();
00232     flag=0;
00233     wait(.3);
00234     }
00235     
00236     //ACTUALIZACION DE LAS VARIABLES
00237     err_v = err;
00238     if(ind==13)goto ini;
00239     }
00240 }