#include<avr/io.h>
#include<avr/interrupt.h>
unsigned int suma;
unsigned int P;
unsigned int I;
unsigned int D;
unsigned int T;
unsigned int ref;
char PID_flag;
unsigned int ms;
unsigned int brojac;
unsigned int received_bajt;
unsigned int gornji_bajt;
unsigned int donji_bajt;
int Imax;
int Imin;
unsigned int ostatak;
long int rpm;
long int inkrement;
int greska;
int prethodna_greska;
int P_greska;
int D_greska;
int I_greska;
long int u;
int prethodni_rpm;
unsigned int suma;
unsigned int nobrtaj;

int t,j;
char step,restart;
unsigned int srednji_rpm;
unsigned int suma_rpm;
///////FUNKCIJE ZA INICIJALIZACIJU MIKROKONTROLERA///////////
void init_usart(unsigned int baud)// FUNKCIJA ZA PODESAVANJE BAUDRATE-A
{
UCSRC=0x06;
UBRRH = (unsigned char)(baud>>8);
UBRRL = (unsigned char)baud;
UCSRB = (1 << RXEN) | (1 << TXEN);// | (1 << UDRIE);
UCSRC = (1<<URSEL)|(1 << UCSZ1) | (1 << UCSZ0);
}
void init_timers(int timer)
{
switch(timer)
{
case 0:// PODESAVANJE TIMERA0 DA IMA ULOGU BROJACA
{
TCCR0=0x07;
TCNT0=0;
TIMSK=0x81;
break;
}
case 1:// PODEAVANJE TIMERA1
{
TCCR1A=(1 << COM1A1) ;//Clear on match when upcounting, set on
when downcounting
TCCR1B=((1 << CS10) | (1 << WGM13)); //Phase + Frequency
Correct PWM, Fcpu speed
OCR1AH=0x00;
OCR1AL=0x00; //10% faktor ispune
ICR1H=0x01;
ICR1L=0x0A; //TOP=266 za ucestanost od 30 khz */
/*TCCR1A=0x82;
TCCR1B=0x19;
OCR1AH=0x00;
OCR1AL=0x00; //faktor ispune
ICR1H=0x02;
ICR1L=0x6C; */ //TOP=620 za ucestanost od 25806 khz

break;
}
case 2:// PODESAVANJE TIMERA2
{
//TCCR2=0x07; // prescaller=1024
TCCR2=0x04; // prescaller=64
TCNT2=0x00; // pocetna vrednost brojaca
//OCR2=156; // t=20ms
OCR2=250; // t=1ms
break;
}
}
}
void init_params()// FUNKCIJA KOJA PODESA SMER PORTOVA I GLOBALNI
INTERAPT
{
SREG=0x80;
DDRC=0x40;
DDRD=0x20;
PORTC=0x40; //switc to mosfet
inkrement=0;
greska=0;
prethodna_greska=0;
P_greska=0;
D_greska=0;
I_greska=0;
u=0;
suma=0;
prethodni_rpm=0;
nobrtaj=0;
P=0;
I=0;
D=0;
T=0;
ref=0;
brojac=0;
received_bajt=0;
gornji_bajt=0;
donji_bajt=0;
Imax=0;
Imin=0;
ostatak=0;
rpm=0;
restart=0;
}

////////////OSTALE FUNKCIJE///////////////////
void posalji(unsigned int data)// FUNKCIJA KOJA SLUZI ZA SLANJE PODATKA TIPA
INTEGER
{
while(!(UCSRA & (1<<UDRE)));
UDR=((data)>>8);
while(!(UCSRA & (1<<UDRE)));
UDR=data;
}
void GetInt()// FUNKCIJA KOJA PRAVI PODATAK INTEGER TIPA OD DVA BAJTA
{
while(!(UCSRA & (1<<RXC)));
gornji_bajt=UDR;
while(!(UCSRA & (1<<RXC)));
donji_bajt=UDR;
received_bajt=(gornji_bajt<<8)+donji_bajt;
}
void InitPid()// FUNKCIJA KOJA PREUZIMA PARAMETRE PID REGULATORA SA
SERIJSKOG PORTA
{
GetInt();
P=received_bajt;
GetInt();
I=received_bajt;
GetInt();
D=received_bajt;
GetInt();
T=received_bajt;
GetInt();
Imax=received_bajt;
GetInt();
ref=received_bajt;
Imin=-Imax;
}
void ZaustaviMotor()// FUNKCIJA KOJA IMA ZADATAK DA ISKLJUCI MOTOR
{
TCCR1A=0x00;
TCCR1B=0x00;
OCR1AH=0x00;
OCR1AL=0x00;
ICR1H=0x00;
ICR1L=0x00;

PORTD &= (~(1 << 5));
}
void ResetPID() //FUKCIJA KOJA SLUZI ZA RESET PARAMETARA PID REGULATORA
{
inkrement=0;
greska=0;
prethodna_greska=0;
P_greska=0;
D_greska=0;
I_greska=0;
u=0;
suma=0;
prethodni_rpm=0;
nobrtaj=0;
P=0;
I=0;
D=0;
T=0;
ref=0;
brojac=0;
received_bajt=0;
gornji_bajt=0;
donji_bajt=0;
Imax=0;
Imin=0;
ostatak=0;
rpm=0;
}
//////////IDEALNI PID///////////
void PID_function()
{
j++;
if(j==25)
{
srednji_rpm=suma_rpm/(j-1);
posalji(srednji_rpm);
suma_rpm=0;
j=0;
}
else
{
suma_rpm+=rpm;
}

greska=ref-rpm;
P_greska=P*greska;
D_greska=D*(prethodna_greska-greska);
prethodna_greska=greska;
I_greska=I_greska+(I*greska);
if (I_greska>Imax)
{
I_greska=Imax;
}
if (Imin>I_greska)
{
I_greska = Imin;
}
u=(P_greska+D_greska+I_greska)/100;
if(u<0)
{
u=0;
}
if(u>266)
{
u=266;
}
TCCR1B=0x00; //zaustavi brojac
PORTD=0x00;
OCR1AH=(u>>8);
OCR1AL=u;
ICR1H=0x01;
ICR1L=0x0A;
TCCR1A=(1 << COM1A1);
TCCR1B=((1 << CS10) | (1 << WGM13));//pokreni brojac

}
void BrojObrtaja()/// FUNKCIJA KOJA IZRACUNAVA BROJ OBRTAJA U MINUTI(RPM)
{
TCCR0=0x00; //zaustavi brojac 0
ostatak=TCNT0;
TCNT0=0x00;
nobrtaj=brojac;
brojac=0;
TCCR0=0x07;//pokreni brojac 0
t=1000/T;
inkrement=(nobrtaj*255)+ostatak;
rpm=((((inkrement*t*1000)/23552)*6)/100);
PID_flag=1;
}
//////////////INTERAPT RUTINE//////////////
ISR(TIMER2_COMP_vect) ////TIMER2-SLUZI ZA GENERISANJE VREMENA ZA PERIOD
ODABIRANJA
{
if(T!=0)
{
ms++;
if(ms==T)
{
ms=0;
BrojObrtaja();
}
}
}
ISR(TIMER0_OVF_vect)/////BROJAC0-BROJI IMPULSE SA ENKODERA
{
brojac++;
}
////////////////GLAVNA PETLJA////////////////
int main()

{
while(1)
{
switch(step)
{
case 0:
{
step=1;
init_usart(103);
init_params();
init_timers(0);
init_timers(1);
init_timers(2);
break;
}
case 1:// AKO JOS NISMO USPOSTAVILI VEZU SA APLIKACIJOM,
ONDA CEKAMO DA NAM SE JAVI.
{
GetInt();
if(received_bajt==10000)
{
posalji(10000);
step=2;
}
else
{
posalji(11111);
break;
}
break;
}
case 2:// CEKAMO DA KORISNIK POSALJE PARAMETRE ZA PID
REGULATOR
{
ResetPID();
InitPid();
suma=P+I+D+T+Imax+ref;
posalji(suma); // SALJEMO NAZAD SUMU PRISTIGLIH
PAKETA ZBOG PROVERE
GetInt();
if(received_bajt==20000)// APLIKACIJA JE POTVRDILA
VALIDNOST PAKETA
{
step=3;
}
else
{
Projektni zadatak iz Digitalne upravljacke elektronike
27
posalji(22222);
step=1;
break;
}
break;
}
case 3:// AKTIVIRAMO PID REGULACIJU
{
while(!(UCSRA & (1<<RXC)))// CEKAMO DA KORISNIK
ZAUSTAVI MOTOR
{
if(PID_flag==1)
{
PID_function();
PID_flag=0;
}
}
ZaustaviMotor();
step=0;
break;
}
break;
}
}
return 1;
}