1 

17 #include <avr/io.h>

18 #include <stdio.h>

19 #include <stdint.h>

20 #include <avr/interrupt.h>

21 #include <stdbool.h>

22 #include <stddef.h>

23 #include <stdlib.h>

24 

25 #include "usartx.h"

26 #include "usb/usb_cdc.h"

27 #include "usb/usb_stdio.h"

28 #include "CP.h"

29 #include "config_clock.h"

30 #include "adc.h"

31 

32 uint32_t sekunden = 0;

33 char laufzeit[8];

34 

39 int main ( void )

40 {

41 

42  init ();

43 

44 // main_usb ();

45  while ( 1 )

46  {

47  laufzeit_berechnen ();

48  werte_berechnen ();

49  terminal_usb ();

50  terminal_usart ();

51  _delay_ms ( WARTEZEIT * 1000 );

52  }

53 

54 }

55 

94 void werte_berechnen ( void )

95 {

96  const float adc_lsb = V_REF / RES_ADC;

97 

98  // Messwerte einlesen

99 

100  V_CHG_1_mess = ADCA_Conversion ( &(ADCA.CH0), 0 ); // XMEGA A-Family Manual S. 288ff

101  if ( V_CHG_1_mess < 200 ) // Ist die Messung kleiner 200, liegt keine Spannung an.

102  V_CHG_1_mess = 0;

103  else

104  V_CHG_1_mess -= GND_REF; // Offset Korrektur, XMEGA A-Family Manual S. 288ff

105 

106  I_CHG_1_mess = ADCA_Conversion ( &(ADCA.CH0), 1 );

107  if ( I_CHG_1_mess < 200 ) // Ist die Messung kleiner 200, liegt keine Spannung an.

108  I_CHG_1_mess = 0;

109  else

110  I_CHG_1_mess -= GND_REF; // Offset Korrektur, XMEGA A-Family Manual S. 288ff

111 

112  V_CHG_2_mess = ADCA_Conversion ( &(ADCA.CH0), 2 );

113  if ( V_CHG_2_mess < 200 ) // Ist die Messung kleiner 200, liegt keine Spannung an.

114  V_CHG_2_mess = 0;

115  else

116  V_CHG_2_mess -= GND_REF; // Offset Korrektur, XMEGA A-Family Manual S. 288ff

117 

118  I_CHG_2_mess = ADCA_Conversion ( &(ADCA.CH0), 3 );

119  if ( I_CHG_2_mess < 200 ) // Ist die Messung kleiner 200, liegt keine Spannung an.

120  I_CHG_2_mess = 0;

121  else

122  I_CHG_2_mess -= GND_REF; // Offset Korrektur, XMEGA A-Family Manual S. 288ff

123 

124  V_BAT_mess = ADCA_Conversion ( &(ADCA.CH0), 4 );

125  if ( V_BAT_mess < 200 ) // Ist die Messung kleiner 200, liegt keine Spannung an.

126  V_BAT_mess = 0;

127  else

128  V_BAT_mess -= GND_REF; // Offset Korrektur, XMEGA A-Family Manual S. 288ff

129 

130  I_BAT_mess = ADCA_Conversion ( &(ADCA.CH0), 5 );

131  if ( I_BAT_mess < 200 ) // Ist die Messung kleiner 200, liegt keine Spannung an.

132  I_BAT_mess = 0;

133  else

134  I_BAT_mess -= GND_REF; // Offset Korrektur, XMEGA A-Family Manual S. 288ff

135 

136  // Basiswerte berechnen

137  V_CHG_1 = V_CHG_1_mess * adc_lsb * SPANNUNGSTEILER_LADEN;

138  V_CHG_2 = V_CHG_2_mess * adc_lsb * SPANNUNGSTEILER_LADEN;

139  V_BAT = V_BAT_mess * adc_lsb * SPANNUNGSTEILER_BETRIEB;

140 

141  I_CHG_1 = (I_CHG_1_mess * adc_lsb / TS_1101_50) * 1000 / R_MESS; // TS_1101_50: Spannung 50fach verstärkt; *1000 => Strom in mA

142  I_CHG_2 = (I_CHG_2_mess * adc_lsb / TS_1101_50) * 1000 / R_MESS; // TS_1101_50: Spannung 50fach verstärkt; *1000 => Strom in mA

143  I_BAT = (I_BAT_mess * adc_lsb / TS_1101_100) * 1000 / R_MESS; // TS_1101_100: Spannung 100fach verstärkt; *1000 => Strom in mA

144 

145  // Ladungsdifferenz ableiten

146  CHARGE_1 = (float) (I_CHG_1 * WARTEZEIT / 3600); // I in mA, WARTEZEIT in s, C in mAh => I * WARTEZEIT / 3600

147  CHARGE_2 = (float) (I_CHG_2 * WARTEZEIT / 3600); // I in mA, WARTEZEIT in s, C in mAh => I * WARTEZEIT / 3600

148  CHARGE_BAT = (float) (I_BAT * WARTEZEIT / 3600); // I in mA, WARTEZEIT in s, C in mAh => I * WARTEZEIT / 3600

149 

150 }

151 

161 void terminal_usb ( void )

162 {

163  // Terminal mit 6220800 Baud

164  fprintf ( &usbout, "\x1B[2J" );

165  fprintf ( &usbout, "\x1B[2;1HKontrollplatine - Statusanzeige\n\r" );

166  fprintf ( &usbout, "\x1B[34m===================================\x1B[0m\n\n\r" );

167  fprintf ( &usbout, "Betriebszeit: %s\n\n\r", laufzeit );

168  fprintf ( &usbout, "Block 1: Block 2: \n\n\r" );

169  fprintf ( &usbout, "Spannung: %5.2fV Spannung: %5.2fV\n\r", V_CHG_1, V_CHG_2 );

170  fprintf ( &usbout, "Strom: %5imA Strom: %5imA\n\n\r", I_CHG_1, I_CHG_2 );

171  fprintf ( &usbout, "Betrieb: \n\n\r" );

172  fprintf ( &usbout, "Spannung: %5.2fV\n\r", V_BAT );

173  fprintf ( &usbout, "Strom: %5imA\n\n\r", I_BAT );

174 

175  fprintf ( &usbout, "Raw Data:\n\n\r" );

176  fprintf ( &usbout, "Block 1: Block 2: \n\n\r" );

177  fprintf ( &usbout, "Spannung: %5i %5.2fV Spannung: %5i %5.2fV\n\r", V_CHG_1_mess, (float) (V_CHG_1_mess * ADC_LSB), V_CHG_2_mess, (float) (V_CHG_2_mess * ADC_LSB) );

178  fprintf ( &usbout, "Strom: %5i %5.2fV Strom: %5i %5.2fV\n\n\r", I_CHG_1_mess, (float) (I_CHG_1_mess * ADC_LSB), I_CHG_2_mess, (float) (I_CHG_2_mess * ADC_LSB) );

179  fprintf ( &usbout, "Betrieb: \n\n\r" );

180  fprintf ( &usbout, "Spannung: %5i %5.2fV\n\r", V_BAT_mess, (float) (V_BAT_mess * ADC_LSB) );

181  fprintf ( &usbout, "Strom: %5i %5.2fV\n\n\r", I_BAT_mess, (float) (I_BAT_mess * ADC_LSB) );

182 

183 }

184 

190 void terminal_usart ( void )

191 {

192  static bool einmal = true;

193 

194  if ( einmal )

195  {

196  einmal = false;

197  printf ( "Zeit;Ladespannung 1;Ladestrom 1;Ladungsdifferenz 1;Ladespannung 2" );

198  printf ( ";Ladestrom 2;Ladungsdifferenz 2;Betriebsspannung;Betriebsstrom;Ladungsdifferenz\n\r" );

199  }

200 

201  printf ( "%s;%5.2f;%5i;%5.0f;%5.2f;%5i;%5.0f;%5.2f;%5i;%5.0f\n\r", laufzeit, V_CHG_1, I_CHG_1, CHARGE_1, V_CHG_2, I_CHG_2, CHARGE_2, V_BAT, I_BAT, CHARGE_BAT );

202 }

203 

213 void timer_init ( void )

214 {

215 // Timer C0 wird auf einen Takt von 1s eingestellt

216  TCC0.CTRLA = TC_CLKSEL_DIV1024_gc; // Prescaler von 1024

217  TCC0.CTRLB = TC_WGMODE_NORMAL_gc; // Normal Mode

218  TCC0.INTCTRLA = TC_CCAINTLVL_HI_gc; // Priorität des Interrupts im Interrupt Enable-Register A

219  TCC0.PER = 0x7A12; // Timer-Topwert = F_CPU / Prescaler * Sekunden

220 }

221 

226 void init ( void )

227 {

228  // Start 32 MHz CPU Clock.

229  Config32MHzClock ();

230 

231  // Start USB.

232  usb_init ();

233 

234  // Start USART F0.

235  USART_Init ( eUSARTF0, BAUD_A, BAUD_B );

236  USART_Connect ( eUSARTF0, OUT_FILENO );

237 

238  // Timer C0 wird als Zeitgeber 1s initialisiert.

239  timer_init ();

240 

241  // ADC und Messeingänge werden konfiguriert.

242  ADCA_init ();

243  I_sgn_init ();

244 

245  // Interrupts werden eingeschaltet.

246  PMIC.CTRL = PMIC_LOLVLEN_bm | PMIC_MEDLVLEN_bm | PMIC_HILVLEN_bm;

247  sei();

248 

249 }

250 

256 void laufzeit_berechnen ( void )

257 {

258  uint8_t stunde, minute, sekunde;

259 

260  stunde = sekunden / 3600;

261  minute = (sekunden - stunde * 3600) / 60;

262  sekunde = sekunden - stunde * 3600 - minute * 60;

263 

264  sprintf ( laufzeit, "%02i:%02i:%02i", stunde, minute, sekunde );

265 }

266 

267 ISR(TCC0_OVF_vect)

268 {

269  sekunden++;

270 }