//Редактирование Cinema 16/11/2020
//Попытка перевода станцию на более распространенные датчики - термопары K-Type.
//задержка между опросами MAX6675 по даташиту больше 170ms, иначе могут считываться некорректные данные.
//но с такой задержкой невозможна работа с софтом :(
//Попытка перевода управления выходами на диммер по Брезенхему
//Попытка прикрутить прерывание по таймеру вместо прерывания по ZCC

//библиотеки
//#include <AD770X.h>
//AD770X ad7706(2.5);
//#include <Wire.h>
//#include <string.h>
#include <MsTimer2.h>                           //вместо прерывания от ZCC
#include <LiquidCrystal_I2C.h>                  //дисплей
//LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3f, 16, 2);             //у моего дисплея адрес 0x3f
#include <max6675.h>                            //преобразователи сигнала термопар

//---секция алгоритма Брезенхема---//
int er1 = 1;                    //переменная для расчета переполнения в алгоритме Брезенхема для ВИ
int er2 = 1;                    //переменная для расчета переполнения в алгоритме Брезенхема для НИ
int reg1;                    //промежуточная переменная для алгоритма Брезенхема для ВИ
int reg2;                    //промежуточная переменная для алгоритма Брезенхема для НИ
boolean out1;                    //выход импульса управления ВИ алгоритма Брезенхема
boolean out2;                    //выход импульса управления НИ алгоритма Брезенхема
#define SENSOR_SAMPLING_TIME 250                //частота чтения температуры и пересчёта ПИД(милисекунды)

//пины подключения
//назначаем пины преобразователей термопар
#define thermoDO  6                             //DO=(SO)
#define thermoCLK  7                            //SCK=(CLK)
#define thermoCS  8                             //CS MAX6675 "ВЕРХНЕГО" нагревателя
#define thermoCS2  9                            //CS MAX6675 "НИЖНЕГО" нагревателя
MAX6675 thermocouple1(thermoCLK, thermoCS, thermoDO);
MAX6675 thermocouple2(thermoCLK, thermoCS2, thermoDO);
#define RelayPin1 12                            //назначаем пин "ВЕРХНЕГО" нагревателя
#define RelayPin2 11                            //назначаем пин "НИЖНЕГО" нагревателя
#define buzzerPin 10                            //назначаем пин пищалки
#define EnableTop 2                             //индикатор включения "ВЕРХНЕГО" нагревателя
#define EnableBottom 3                          //индикатор включения "НИЖНЕГО" нагревателя
//#define DRDY 9

//переменные
double R1, R2;                    //датчик нижнего излучателя, датчик у чипа
byte LevelTop = 0x00;                           //уровень мощности ВЕРХА
byte LevelBottom = 0x00;                        //уровень мощности НИЗА
double Temp_Top = 0;                            //для хранения t°C ВЕРХА
double Temp_Bottom = 0;                         //для хранения t°C НИЗА
int Temp1, Temp2, Temp11, Temp12;               //для преобразования вида t°C ВЕРХА и НИЗА
byte EnableLed = 0xFF;                          //состояние подсветки LCD (=ON)
char command_in[6];
const byte DESIRED_WIDTH = 3;                   //число символов в поле строки на LCD
unsigned long nextRead;                         //переменная для обновления текущей температуры и расчёта ПИД

void setup() {
  
  Serial.begin(9600);                           //задействуем serial

  lcd.begin();                    //активируем LCD
  lcd.clear();                    //стираем символы на LCD
  lcd.backlight();                    //подсветка

  //приветствие
  lcd.setCursor(1, 0);
  lcd.print("REWORK STATION");
  lcd.setCursor(5, 1);
  lcd.print("v3.0.0");

  SongHello ();                    //мелодия приветствия

  delay(3000);                    //показываем приветствие 3 секунды
  lcd.clear();                    //стираем символы на LCD

  //задаём состояние пинов подключения
  pinMode(RelayPin1, OUTPUT);
  pinMode(RelayPin2, OUTPUT);
  pinMode(EnableTop, OUTPUT);
  pinMode(EnableBottom, OUTPUT);

  //задаём состояние пинов, к которым подключены MAX6675
  pinMode(thermoCS, OUTPUT);
  pinMode(thermoCS2, OUTPUT);
  pinMode(thermoCLK, OUTPUT);
  pinMode(thermoDO, INPUT);

  digitalWrite(EnableTop, LOW);                 //индикатор включения ВЕРХА погашен
  digitalWrite(EnableBottom, LOW);              //индикатор включения НИЗА погашен
  //analogWrite(RelayPin1, LevelTop);
  //analogWrite(RelayPin2, LevelBottom);
  digitalWrite(RelayPin1, LevelTop);            //?
  digitalWrite(RelayPin2, LevelBottom);         //?
  //ad7706.reset();
  //ad7706.init(AD770X::CHN_AIN1);
  //ad7706.init(AD770X::CHN_AIN2);
  
  nextRead = millis();
  
  //прерывание по таймеру для диммера
  MsTimer2::set(10, Dimming);                   //100ms period
  MsTimer2::start();
}

//параметры строки
String addZeroes(const String& src, byte pad)
{
  if (src.length() >= pad)
    return src;
  String result;
  byte add = pad - src.length();
  while (add--)
    result += "0";
  result += src;
  return result;
}

//основной цикл программы
void loop() {
  unsigned long currentMillis = millis();
  if (millis() > nextRead) {
    nextRead = millis() + SENSOR_SAMPLING_TIME;
    R1 = R1 * 0.6 + 0.4 * (thermocouple1.readCelsius()); //t°C нижнего излучателя
    R2 = R2 * 0.6 + 0.4 * (thermocouple2.readCelsius()); //t°C датчика у чипа
    //delay (140);                    //задержка между опросами MAX6675
    double Temp_Bottom = R1;
    double Temp_Top = R2;
    //Serial.print(R1);
    //Serial.print(":");
    //Serial.println(R2);

    //while ( !digitalRead(DRDY) );
    //R1 = ad7706.readADResult(AD770X::CHN_AIN1);
    //double Temp_Bottom = (R1 - 1) / 0.00392;
    //delay(1);                    //раскоментировать, если читает температуру некорректно
    //R2 = ad7706.readADResult(AD770X::CHN_AIN2);
    //double Temp_Top = (R2 - 1) / 0.00392 - 10;

    //работа с буфером обмена
    int i = 0;
    int buffer[6];
    if (Serial.available()) {
      delay(100);
      while ( Serial.available() && i < 7) {
        buffer[i++] = Serial.read();
      }
      buffer[i++] = '\0';
    }
    if (i > 0) {
      if (buffer[0] == 0xAA) {
        LevelTop = buffer[1];
        LevelBottom = buffer[2];
        EnableLed = buffer[3];
      }
      Temp1 = int(Temp_Top);
      Temp11 = 0;
      if (Temp1 > 255) {
        Temp11 = Temp1 - 255;
        Temp1 = 255;
      }
      Temp2 = int(Temp_Bottom);
      Temp12 = 0;
      if (Temp2 > 255) {
        Temp12 = Temp2 - 255;
        Temp2 = 255;
      }
      Serial.write(170);
      Serial.write(Temp1);
      Serial.write(Temp11);
      Serial.write(Temp2);
      Serial.write(Temp12);
      Serial.write(255);
    }
    if (LevelTop == 0x00) {
      digitalWrite(EnableTop, LOW);
    }
    if (LevelTop != 0x00) {
      digitalWrite(EnableTop, HIGH);
    }
    if (LevelBottom == 0x00) {
      digitalWrite(EnableBottom, LOW);
    }
    if (LevelBottom != 0x00) {
      digitalWrite(EnableBottom, HIGH);
    }
    //analogWrite(RelayPin1, LevelTop);                 //?
    //analogWrite(RelayPin2, LevelBottom);              //?
    
    //выводим на LCD температуры и уровни мощности
    lcd.setCursor(1, 0);
    lcd.print("TH:");
    lcd.setCursor(1, 1);
    lcd.print("BH:");
    lcd.setCursor(8, 0);
    lcd.print("PWR:");
    lcd.setCursor(8, 1);
    lcd.print("PWR:");
    lcd.setCursor(4, 0);
    lcd.print(addZeroes(String(int(Temp_Top)), DESIRED_WIDTH));
    lcd.setCursor(4, 1);
    lcd.print(addZeroes(String(int(Temp_Bottom)), DESIRED_WIDTH));
    lcd.setCursor(12, 0);
    lcd.print(addZeroes(String(int(LevelTop)), DESIRED_WIDTH));
    lcd.setCursor(12, 1);
    lcd.print(addZeroes(String(int(LevelBottom)), DESIRED_WIDTH));
    
    //применяем состояние подсветки по команде из софта
    if (EnableLed == 0x00) {
      lcd.noBacklight();
    }
    if (EnableLed == 0xFF) {
      lcd.backlight();
    }
  }
}

//---Мелодия приветствия---//
void SongHello () {
  tone(buzzerPin, 523);
  delay(200);
  tone(buzzerPin, 659);
  delay(200);
  tone(buzzerPin, 784);
  delay(200);
  tone(buzzerPin, 1046);
  delay(200);
  noTone(buzzerPin);
}

//диммер
void Dimming()  {
  OutPWR_TOP();
  OutPWR_BOTTOM();
}

//расчет мощности ВЕРХА
void OutPWR_TOP() {
  //reg1 = Output1 + er1;                    //pwr- задание выходной мощности в %, er- ошибка округления
  reg1 = LevelTop + er1;                    //pwr- задание выходной мощности в %, er- ошибка округления
  if (reg1 < 50)
  {
    out1 = LOW;
    er1 = reg1 ;                    //reg- переменная для расчетов
  }
  else {
    out1 = HIGH;
    er1 = reg1 - 100;
  }
  digitalWrite(RelayPin1, out1);                        //пин через который осуществляется дискретное управление
}

//расчет мощности НИЗА
void OutPWR_BOTTOM() {
  //reg2 = Output2 + er2;                    //pwr- задание выходной мощности в %, er- ошибка округления
  reg2 = LevelBottom + er2;                             //pwr- задание выходной мощности в %, er- ошибка округления
  if (reg2 < 50) {
    out2 = LOW;
    er2 = reg2 ;                    //reg- переменная для расчетов
  }
  else {
    out2 = HIGH;
    er2 = reg2 - 100;
  }
  digitalWrite(RelayPin2, out2);                        //пин через который осуществляется дискретное управление
}