/*
	Titel: S7-1200_1215C_AO-Simulation
	Autor: Niklas Menke - www.niklas-menke.de
	Erstelldatum: 10.04.2019
	
	Version: 1.1.0
	Aktualisierungsdatum: 13.10.2020
*/



#define F_CPU 8000000 // Takt: 8Mhz



// --- Bibliotheken START ---

#include <avr/io.h>		// Definition der IO-Pins des Mikrocontrollers
#include <util/delay.h>	// Zeitverzoegerungen

// --- Bibliotheken ENDE ---



// --- Definitionen START ---

// Segmente der 7-Segment-Anzeige
static uint8_t segments_A[10] = {0x7A, 0x40, 0x2A, 0x4A, 0x50, 0x5A, 0x7A, 0x48, 0x7A, 0x5A}; // Speichert die Pins von PORTA, welche für die Zahlen 0-9 auf High gesetzt werden müssen
static uint8_t segments_C[10] = {0x10, 0x10, 0x30, 0x30, 0x30, 0x20, 0x20, 0x10, 0x30, 0x30}; // Wie oben für PORTC
static uint8_t digits_B[6] = {0x04, 0, 0x08, 0, 0, 0x02}; // Speichert den Pin von PORTB, welcher für die entsprechende Stelle einer Ziffer auf High gesetzt werden muss
static uint8_t digits_C[6] = {0, 0x04, 0, 0x02, 0x01, 0}; // Wie oben für PORTC

#define DP_A 2 // Pin von PORTA des Dezimalpunkts

// --- Definitionen ENDE ---



// --- analog_input START ---

// Lese die analogen Werte von der SPS ein
int analog_input(const uint8_t pin) {
	ADMUX = pin ? 0x44 : 0x45;			// Dem ADC den geforderten Analogeingang zuweisen (pin = 0 --> AI0 mit der Adresse 0x45; pin = 1 --> AI1 mit der Adresse 0x44)
	ADCSRA |= (1<<ADEN) | (1<<ADSC);	// ADC einschalten und Wert einlesen
	while (ADCSRA & (1<<ADSC));			// Warten, bis der Wert eingelesen wurde
	ADCSRA = 0;							// ADC abschalten
	return (ADC*0.02+0.05)*10;			// Eingelesenen Wert in den Stromwert umrechnen, Runden, eine Nachkommastelle vor das Komma setzen und zurueckgeben
}

// --- analog_input ENDE ---



// --- lcd_print START ---

// Wert auf einer der Anzeigen darstellen
void lcd_print(uint16_t value, uint8_t display) {
	
	if(display > 1) display = 1;
	
	// Schleife für jede Ziffer ausfuehren
	for (uint8_t dg = 0; dg < 6; dg+=2)
	{	
		PORTB = 0; // Port B zurücksetzen
		
		// Setze notwendige Pins auf High, um die letzte Ziffer aus value anzuzeigen
		PORTA = segments_A[value%10];
		PORTC = segments_C[value%10];
		value /= 10; // Letzte Ziffer entfernen
		
		
		// Pin der entsprechenden Stelle der Ziffer einschalten
		PORTB = digits_B[dg+display];
		PORTC |= digits_C[dg+display]; 
		
		// Wenn die zweite Ziffer angezeigt wird, dann Dezimalpunkt setzen
		if(dg == 2) PORTA |= (1<<DP_A);
		
		_delay_us(25); // Den LEDs Zeit zum Leuchten geben
	} // for END
	
	// Alles zuruecksetzen
	PORTA = 0;
	PORTB = 0;
	PORTC = 0;
	
	_delay_us(600); // Warten, um "ueberschreiben" zu verhindern
}

// --- lcd_print ENDE ---



// --- Hauptfunktion START ---

int main(void)
{
	// Variablendefinition
	uint16_t laup = 0;				// Zaehler
	uint16_t AI0 = analog_input(0);	// Wert von AI0
	uint16_t AI1 = analog_input(1);	// Wert von AI1
	
	// Pins als Ein- bzw. Ausgaenge definieren
	DDRA = 0x7E;
    DDRB = 0xE;
	DDRC = 0x37;
	
	// Hauptschleife
    while (1) 
    {
		lcd_print(AI0, 0);	// Wert auf Anzeige 1 schreiben
		lcd_print(AI1, 1);	// Wert auf Anzeige 2 schreiben
		
		laup++;	// Zaehler um 1 hochsetzen
		
		// Wenn der Zaehler groesser als 50 ist, dann den Zaehler zuruecksetzen und die Analogwerte aktualisieren
		if (laup > 50)
		{
			laup = 0;
			AI0 = analog_input(0);
			AI1 = analog_input(1);
		}
    }
}

// --- Hauptfunktion ENDE ---