/*****************************************************

CodeWizardAVR V1.25.9 Professional  - скачать на www.avr123.nm.ru

Project : m48_ac_chip
Version : 001
Date    : 21.01.2009
Author  : AVR123                       
Company : avr123.nm.ru                         

Попытка сделать подобие контроллера АС мотора - mc3phac   www.freescale.com
на ATmega48 но с обратной связью по параметрам мотора и силовой части.

Пока сделано:

Программа выдает 3-х фазную синусоиду с подмесом четвери 3-й гармоники.

Главное - амплитуда синусоиды регулируется множителем amp_sin от 0 до 255
Частота синуса тоже регулируется.

Просто запустите проект PROTEUS и посмотрите. 

========

Chip type           : ATmega48
Clock frequency     : 8 MHz
Memory model        : Small
External SRAM size  : 0
Data Stack size     : 128   
 
USART   8N1 38400    8 Data, 1 Stop, No Parity   Включен передатчик

========

Выходы ШИМ для драйверов верхних ключей 3-х фазного моста

Фаза "А"     PD6   регистр OCR0A
Фаза "B"     PD5   регистр OCR0B
Фаза "C"     PB3   регистр OCR2A   

   ВНИМАНИЕ !   По симуляции в PROTEUS получается такой порядок фаз
                "A" - PD6     "B" - PB3      "C" - PD5

ШИМ для нижних ключей создабтся из этих сигналов с
помощью инверирования 74hc14 (отеч. 1553ТЛ2)

Величина ШИМ в процентах:    100 * (число в регистре)/255

Используется таблица 0.5 периода синуса из 128 значений с добавкой
четверти 3-й гармоники. Шаг между фазами - 43

===============

Тамер1 в режиме 4 - считает от нуля и при досчете до 2 байтного числа
в OCR1A возникает прерывание interrupt [TIM1_COMPA]  и счет начинается
снова с нуля.

В этом прерывании:

1) сигнальный вывод PB0 меняет свое значение.

2) Происходит продвижение по таблице синуса изменением индекса
index_sin на количеств шагов из переменной inc_ind  и обновляются
значения ШИМ для всех 3-х фаз.

Т.е. от частоты этих прерываний завист скорость движения по таблице
синуса и значит частота генерируемого 3-х фазного напряжения.
 
===============   
ПЕРЕСЧИТАТЬ !!!

Пусть максимальная частота генарции будет 300 Гц - значит в 1 сек нужно
300*256=76800 шагов по синусу. Если шагать по 8 то будет 9600 шагов в сек.

Включим Таймер1 с делителем 8, тогда при при OCR1A = 103; прерыввание
будет возникать 9615,385 раз в секунду. 


Минимальная частота синуса. При  OCR1AH = 0xFF;  OCR1AL = 0xFE; период
прерываний 79132 мкС  это 12,64 шага по таблице в секунду, делим на 256
получается - 0,049 Гц.

===============

Сделать проверку шагания вперед и назад.

========
 

Краткий курс - самоучитель микроконтроллеры AVR ATmega
     ATtiny для начинающих - www.AVR123.nm.ru

Самые первые шаги.
http://www.roboforum.ru/viewtopic.php?f=2&t=1070&p=11560#p11560

"Си для МК" кратко описан всего на двух страницах курса
avr123.nm.ru/05.htm 
avr123.nm.ru/05a.htm       

писать и компилировать программу советую в компиляторе
CVAVR  - как с ним работать и где взять написано на стр.
avr123.nm.ru на сером фоне  и в задачах  avr123.nm.ru/06.htm

CVAVR  - тоже имеет отличные примеры и хелп.     

; ************************************************************


Отлаживать программу удобно в маленьком симуляторе VMLAB
(взять бесплатно на www.amctools.com) рассказано там:
avr123.nm.ru/z2.htm
avr123.nm.ru/z3.htm
avr123.nm.ru/z9.htm

дополнительная информация есть в хелпе и в примерах VMLAB

; ************************************************************

Еще посмотрите "супер-пупер" способ отладки устройств
на МК - он описан там:  avr123.nm.ru/z4.htm

///////////////////////////////////////////////////////////////

// Мощнейший симулятор электроники и МК - PROTEUS  !!!
// Советую скачать  - http://www.oProteus.narod.ru
     
///////////////////////////////////////////////////////////////

  CVAVR 1.25.9    есть на  avr123.nm.ru   
 
  PROTEUS 7.4 sp4 PRO с лекарством скачать   
  http://www.roboforum.ru/viewtopic.php?f=2&t=2398
 
*****************************************************/

#define ADC_VREF_TYPE 0x00 // теперь препроцессор везде в тексте программы заменит "ADC_VREF_TYPE" на "0x00" 

// Declare your global variables here
volatile char ctr;

// volatile unsigned char temp = 0; // служебная переменная


volatile unsigned int index_sin = 0; // Индекс в таблице синуса

volatile unsigned char index_a_sin = 0; // Индекс фазы A в таблице синуса
volatile unsigned char index_b_sin = 85; // Индекс фазы B в таблице синуса
volatile unsigned char index_c_sin = 43; // Индекс фазы C в таблице синуса

volatile unsigned int temp_16; // служебная переменная 2 байта
volatile unsigned char temp_8; // служебная переменная 1 байт

volatile unsigned char temp_a; // временное хранение значения фазы A
volatile unsigned char temp_b; // временное хранение значения фазы B
volatile unsigned char temp_c; // временное хранение значения фазы C

volatile unsigned char pol_a = 1; // полярность фазы A  "1" - больше 126
volatile unsigned char pol_b = 1; // полярность фазы B  "0" - меньше 128
volatile unsigned char pol_c = 0; // полярность фазы C

volatile unsigned char index_bc_calc = 1; // "1" - вычислять индексы для фаз В и С

volatile unsigned char  inc_ind = 1;  // Шаг индекса в таблице синуса

volatile unsigned int freq_int = 103; // задает период прерываний, не менее 103.

volatile unsigned char amp_sin = 0; // амплитуда синуса. 255 это максимум.   

// volatile unsigned char error_table = 0; // признак ошибки индекса таблицы

// #define OCR1A (*(unsigned int *) 0x88) // 16 bit access
// старший байт не записывается в  OCR1A

unsigned int u=0; //Глобальная переменная с содержимым преобразования АЦП

#include <mega48.h>
#include <delay.h>
#include <stdio.h>
 
 
#include <sin256.h>
/*    flash unsigned char sinus[256]={ };

Табличное представоение половины периода 3-х фазной синусоиды
с добавкой одной четвертой части 3-й гармоники

Значения ШИМ от 0 до 255
 
*/
 


// Timer 1 output compare A interrupt service routine
interrupt [TIM1_COMPA] void timer1_compa_isr(void)
{
// Сюда попадаем при  TCNT1=OCR1A 

PORTB^=1; // тестовый сигнал на PB0  //debug

// здесь нужно записать в регистры ШИМ следующие значения формирования синуса. 

ADCSRB = index_a_sin; //debug
       
//========
//  Вычисления для Фазы     А         
//index_a_sin += inc_ind;

//========
// Перекл. полярн. Фазы А и вычисление индекса
if (index_a_sin > 127){
           index_a_sin -= 128;
     
     index_bc_calc = 0; // не вычислять индексы для фаз В и С   
     
  if (pol_a){ // Переключение полярности Фаз
                   pol_a = 0; pol_b = 0; pol_c = 1;
     index_b_sin = index_a_sin + 85;
     index_c_sin = index_a_sin + 43;
            }
    else{
                   pol_a = 1; pol_b = 1; pol_c = 0;
     index_b_sin = index_a_sin + 85;
     index_c_sin = index_a_sin + 43;
        }
                      }       
                     

//========
// Проверка индексов для Фаз  B и C и полярности
if (index_bc_calc) { 

//========
//   Вычисл. индекса Фазы B и полярности
if (index_b_sin > 127){
           index_b_sin -= 128; 
     
  if (pol_b){ // Переключение полярности Фазы B
               pol_b = 0;
            }
    else{
                pol_b = 1;
        }
                      }


//========
//   Вычисл. индекса Фазы С и полярности
if (index_c_sin > 127){
           index_c_sin -= 128; 
     
  if (pol_c){ // Переключение полярности Фазы B
               pol_c = 0;
            }
    else{
                pol_c = 1;
        }
                      }
}
//========

//   ТУТ индексы всех фах известны и полярности тоже.
                   
//========
// Вычисление амплитуды Фазы А
ADCSRB = sinus[index_a_sin];  //debug

// Умножаем значение из таблицы на коэф. amp_sin и берем старший байт.
temp_8 = (((unsigned int)amp_sin * (unsigned int)sinus[index_a_sin])) >> 8;
// это вычисление занимает 32 такта AVR

     ADCSRB = temp_8; //debug
     
if (pol_a){ // если положительная полуволна Фазы
              temp_a = temp_8 + 127; // PWM PD6 Faza_A
          }
    else{   // если отрицательная полуволна Фазы
              temp_a = 127 - temp_8;
        }
             
//========
// Вычисление амплитуды Фазы B
ADCSRB = sinus[index_b_sin];  //debug

// Умножаем значение из таблицы на коэф. amp_sin и берем старший байт.
temp_8 = (((unsigned int)amp_sin * (unsigned int)sinus[index_b_sin])) >> 8;
// это вычисление занимает 32 такта AVR

     ADCSRB = temp_8; //debug
     
if (pol_b){ // если положительная полуволна Фазы
              temp_b = temp_8 + 127; // PWM PD6 Faza_A
          }
    else{   // если отрицательная полуволна Фазы
              temp_b = 127 - temp_8;
        }
           
//====================
// Вычисление амплитуды Фазы C
ADCSRB = sinus[index_c_sin];  //debug

// Умножаем значение из таблицы на коэф. amp_sin и берем старший байт.
temp_8 = (((unsigned int)amp_sin * (unsigned int)sinus[index_c_sin])) >> 8;
// это вычисление занимает 32 такта AVR

     ADCSRB = temp_8; //debug
     
if (pol_c){ // если положительная полуволна Фазы
              temp_c = temp_8 + 127; // PWM PD6 Faza_A
          }
    else{   // если отрицательная полуволна Фазы
              temp_c = 127 - temp_8;
        }
                                 
//=====================
//    Запись значений ШИМ в регистры ШИМ
OCR0A = temp_a;  // PWM PD6 Faza_A   
OCR0B = temp_b;  // PWM PD5 Faza_B 
OCR2A = temp_c;  // PWM PB3 Faza_C

//=====================
//            Инкремент индексов
index_a_sin += inc_ind;  // следующий индекс PWM PD6 Faza_A   
index_b_sin += inc_ind;  // следующий индекс PWM PD5 Faza_B 
index_c_sin += inc_ind;  // следующий индекс PWM PB3 Faza_C

index_bc_calc = 1; // ычислять индексы для фаз В и С

temp_8 = 0; //debug

}
//=====================         
                               
/* Мы будем прерываться по завершении АЦ преобразования и выводить результат.
 Нужно написать функцию обработчик этого
 прерывания - пишем: */

interrupt [ADC_INT] void adc_isr(void) {
u=ADCW;          // Получим значение АЦП
ADCSRA|=0x40;    // Запустить повторное измерение
}   
           
           
         
// ========
// Эти прерывания пока не используются

// Timer 0 overflow interrupt service routine
interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)
{
// Place your code here
//ctr++;

}

// Timer 0 output compare A interrupt service routine
interrupt [TIM0_COMPA] void timer0_compa_isr(void)
{
// Place your code here
//ctr++;

}

// Timer 0 output compare B interrupt service routine
interrupt [TIM0_COMPB] void timer0_compb_isr(void)
{
// Place your code here
//ctr++;

}

// Эти прерывания пока не используются
// ========




void main(void)
{
// Declare your local variables here

// Crystal Oscillator division factor: 1
#pragma optsize-
CLKPR=0x80; 
CLKPR=0x00;
#ifdef _OPTIMIZE_SIZE_
#pragma optsize+
#endif
         
DDRB.0 = 1; // выход диагностический
       
// =======
// Настройка таймер_0  - 2 сигнала ШИМ для фазы "А" и "В"
// Timer/Counter 0 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 8000 kHz  Кварц
// Mode: Phase correct PWM top=FFh   ШИМ 15 686 Hz
// OC0A output: Non-Inverted PWM
// OC0B output: Non-Inverted PWM
TCCR0A=0xA1;
TCCR0B=0x01;
TCNT0=0x00;

// Настройка таймер_2  - сигнал ШИМ для фазы "С"
// Timer/Counter 2 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 8000 kHz  Кварц
// Mode: Phase correct PWM top=FFh   ШИМ 15 686 Hz
// OC2A output: Non-Inverted PWM
// OC2B output: Disconnected
ASSR=0x00;
TCCR2A=0x81;
TCCR2B=0x01;
TCNT2=0x00;

//  Установка величны ШИМ в 50 % для всех фаз

OCR0A=127; // PWM PD6 Faza_A   100 * OCR0A/255  (в %)
OCR0B=127; // PWM PD5 Faza_B   100 * OCR0B/255  (в %)
OCR2A=127; // PWM PB3 Faza_C   100 * OCR2A/255  (в %)

// Включить выходы ШИМ
DDRD|=(1<<5)|(1<<6); // PD5 PD6  выходы ШИМ Таймер0
DDRB|=(1<<3);        // PB3      выход  ШИМ Таймер2

// все PWM сигналы в фазе и центры их совпадают
//           по осциллографу PROTEUS 
   
   
           
// =======     
//TIMER1 initialize - prescale:8
// WGM: 4) CTC, TOP=OCRnA
// desired value: 9600Hz
// actual value: 9615,385Hz  при OCR1A = 103;

 TCCR1B = 0x00; //stop
 
 //TCNT1H = 0xFF; //setup
 //TCNT1L = 0x99;
 
 // эта запись занимает 8 тактов процесора по PROTEUS
 OCR1AH = (unsigned char)(freq_int >> 8);
 OCR1AL = (unsigned char)freq_int;
 
 //OCR1BH = 0x00;
 //OCR1BL = 0x67;
 
 //ICR1H  = 0x00;
 //ICR1L  = 0x67;   
 
 TCCR1A = 0x00;
 TCCR1B = 0x0A; //start Timer
   
       
// =======
// External Interrupt(s) initialization
// INT0: Off
// INT1: Off
// Interrupt on any change on pins PCINT0-7: Off
// Interrupt on any change on pins PCINT8-14: Off
// Interrupt on any change on pins PCINT16-23: Off
EICRA=0x00;
EIMSK=0x00;
PCICR=0x00;

// Timer/Counter 0 Interrupt(s) initialization
TIMSK0=0x07;

// Timer/Counter 1 Interrupt(s) initialization
TIMSK1=0x02;

// Timer/Counter 2 Interrupt(s) initialization
TIMSK2=0x00;
   

// USART initialization
// Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity
// USART Receiver: Off
// USART Transmitter: On
// USART0 Mode: Asynchronous
// USART Baud Rate: 38400      кварц  8 MHz
UCSR0A=0x00;
UCSR0B=0x08;
UCSR0C=0x06;
UBRR0H=0x00;
UBRR0L=0x0C;

// Analog Comparator initialization
// Analog Comparator: Off
// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off
ACSR=0x80;
ADCSRB=0x00;

// Global enable interrupts
#asm("sei")

 amp_sin = 250; //debug   

ADCSRA=0x8E;
ADMUX=0;            // Порт ADC0 (MUX0-3=0)
ADCSRA|=0x40;       // Запустить измерение АЦП

while (1)
      {
      // Place your code here
                                 
 //   amp_sin = 250; //debug   
         
// плавное изменение амплитуды синусоиды

         OCR1AH = (unsigned char)((u+103) >> 8);
         OCR1AL = (unsigned char)(u+103);
         amp_sin = ~ (u>>2);
         delay_ms(300);

// while (freq_int < 700){ 
//
// delay_ms(300);   
//
// freq_int = freq_int + 10;
// OCR1AH = (unsigned char)(freq_int >> 8);
// OCR1AL = (unsigned char)freq_int;
//
// };
//
//
// while (freq_int>114){
//
// delay_ms(300);   
//
// freq_int = freq_int - 10;
// OCR1AH = (unsigned char)(freq_int >> 8);
// OCR1AL = (unsigned char)freq_int;
//
//  };
 
 
 
      };
}

/*    www.avr123.nm.ru   2009-01

Табличное представоение половины волны синусоиды с добавкой одной четвертой части 3-й гармоники синуса

Таблица содержит 128 значений от 0 до 115 и провал от гармоники до 97
 
*/
 
flash unsigned char sinus[128]=
{
0,
6,
11,
17,
22,
27,
33,
38,
43,
48,
53,
58,
62,
67,
71,
75,
79,
83,
86,
90,
93,
96,
99,
101,
103,
105,
107,
109,
110,
112,
113,
113,
114,
114,
115,
115,
115,
115,
114,
114,
114,
113,
112,
111,
111,
110,
109,
108,
107,
106,
105,
104,
103,
102,
101,
100,
100,
99,
98,
98,
98,
97,
97,
97,
97,
97,
97,
97,
98,
98,
98,
99,
100,
100,
101,
102,
103,
104,
105,
106,
107,
108,
109,
110,
111,
111,
112,
113,
114,
114,
114,
115,
115,
115,
115,
114,
114,
113,
113,
112,
110,
109,
107,
105,
103,
101,
99,
96,
93,
90,
86,
83,
79,
75,
71,
67,
62,
58,
53,
48,
43,
38,
33,
27,
22,
17,
11,
6
};