/*----------------------------------------------------------------------------
 * File:   JoyStick001.c
 * Copyright : VividHobby
 *
 * JoyStic Remote Controller
 * Starnew versionAD読み込み表示完了                                    v001
 * JoyStickの稼動範囲の補正                                             v002
 * その２                                                              v003
 * その３　x_centの読み込みがERR                                        v004
 *   x, yの中央値を個別に指定するとAD変換は動作するが、読み取りにすると
 * 　動作しない。
 * 
 * 問題解決の試み１ad_val直読みではOK                                   v005
 * 原因判明　float変数の使い方が間違い                                  v006
 * AD結果を１０ビットで表示                                             v007
 * ADや中立値の決定は１０回読み込んで平均                                   v008
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 * Created on 2016/06/01, 17:31
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//-------------------------------------------------------------------------
// プログラム初期設定
//-------------------------------------------------------------------------
#include <xc.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#pragma config FOSC = HS //高速オシレーター(4MHz以上)使用
#pragma config WDTE = OFF //ウォッチドッグタイマーOFF
#pragma config CP = OFF //コードプロテクションOFF
#pragma config PWRTE = ON //パワーアップタイマーON
#pragma config LVP = OFF//PIC16F84Aでは未サポート
//PICのクロック設定
#define _XTAL_FREQ 20000000 //PICのクロックをHzで設定(20MHz)


//-------------------------------------
// SWスイッチ用ポートの設定
//-------------------------------------

#define sw0 RC0         // RC0にsw0を設定
#define sw1 RC1         // RC1にsw1を設定

//------------------------------------------------------------------------
// 変数初期設定
//------------------------------------------------------------------------
int ad_val = 0; //AD変換結果格納
int ad_x = 0, ad_y = 0; //AD変換後、補正後の最終x,y格納場所　（０-１０２３）
int ad_h = 0, ad_l = 0; //AD変換結果レジスタの上位下位の格納
int x_max = 0, x_cent = 0, x_min = 1023, y_max = 0, y_cent = 0, y_min = 1023; //JoyStickの位置の最大最小中央値初期化
int i, j, temp = 0; // Loop counter
float x_h = 0, x_l = 0, y_h = 0, y_l = 0; //AD変換正規化の補正値（X,Yそれぞれ上位と下位）
float calc = 0, calc2=0; 


unsigned char ad_ch = 0; //AD変換ch指定（0-5）
unsigned char ad_para_temp = 0b10000001; //AD変換パラメータのテンプレート


//------------------------------------------------------------------------
// 関数定義
//------------------------------------------------------------------------
void pic_init_16f876(void);
void ad_conv(void);
void ad_limit(void);
void ad_cent(void);
void correction(void);
void ad_actual(void);


//-------------------------------------------------------------------------
//　メインプログラム
//-------------------------------------------------------------------------

main() {

    pic_init_16f876(); // PIC初期化。 ADは2ch分設定(PCFG=0100)

    //----------------------------------------------------------------
    // 変数初期値設定
    //---------------------------------------------------------------


    //----------------------------------------------------------------
    // メイン処理開始
    //----------------------------------------------------------------


    //-----------------
    // AD変換準備
    //-----------------

    __delay_ms(1000);

    ad_cent(); // ジョイスティックの中央値セット
    PORTB = 0; // ジョイスティック中央値読み込み完了の表示
    __delay_ms(1000);
    for (i = 1; i <= 500; i++) {
        ad_limit(); // ジョイスティックのX,Yそれぞれの最大最小値を得る
        __delay_ms(5);
    }
    correction(); // AD変換補正値を計算し、セット

    while (1) {

        ad_actual(); //　AD変換を実施し、値を補正。結果は、ad_x と ad_yにセット（１０ビット）
        //AD結果１０ビットを表示のために上位８ビットに

        if (sw0 == 0) {
            PORTC = ~(ad_x >> 6);
            PORTB = ~ad_x; //表示が01反転の為
            
        } else {
            PORTC = ~(ad_y >> 6);
            PORTB = ~ad_y;
        }
    }
}
//=============================== Main prog　終了 ==============================




//================== 以下　関数定義 ============================================
//-------------------------------------------------------------------------
// PIC 16F876 初期設定（ポート、AD、割り込み）
//-------------------------------------------------------------------------

void pic_init_16f876(void) {
    //---------------------------------------------
    // PICのPORT設定の初期化　AD変換RA0ポートに設定
    //---------------------------------------------
    //PICのポート設定
    ADCON0 = 0b10000001; //アナログ使用AD on

    CHS0 = 0; // 以下の３ビットでADの使用chを設定(0-4ch)
    CHS1 = 0;
    CHS2 = 0;

    //ADはAN0, AN1, AN3　結果はADRESHに左寄せ８ビット
    ADCON1 = 0b10000100; //For A/D0 & degital I/O(PCFG=0100)
    //結果は右詰め（１０ビット使用）
    TRISA = 0b00000011; // A/D変換はRA0で行うのでRA0を入力に設定
    TRISB = 0b00000000;
    TRISC = 0b00000011; // スイッチsw0とsw1を接続
    PORTA = 0b11111111; // ポートの初期値を設定する（Hで通常、LでON）
    PORTB = 0b11111111;
    PORTC = 0b11111111;

    //----------------------------------------------------------------
    // ==== TMR は未使用 ====
    // TMR0設定
    // TRM0 setting 割り込み使用、プリスケーラ1/32設定＠２０MHｚ
    // 割り込みは約1.6384 msec毎に発生する
    //----------------------------------------------------------------
    OPTION_REG = 0b10000100; /// Prescaller 1/32 (1.6384 msec full count)
    INTCON = 0b00100000;
    GIE = 0; // 全体割り込み禁止
    T0IE = 0; // TMR0 中断
    T0IF = 0; // TMR0 割り込みフラッグクリア
}

//-------------------------------------------------------------------
// ad_chに変換するADのchをセットしAD変換を実行。結果をad_valに代入する
// AD変換結果は0-1023 （補正はなし。純粋にADを実行）
//-------------------------------------------------------------------

void ad_conv(void) {

    ad_val = 0;
    for(j = 1; j <= 10; j++){   //AD変換５０回を平均する
    ADCON0 = ad_para_temp | (ad_ch << 3); //ADのchを指定
    __delay_us(20); //　20usecの準備待ち
    GO = 1; // AD変換開始
    while (GO) {
        // GOビットが１の間待つ（0になるまで待つ）
    }
    temp = ADRESH;
    ad_h = temp << 8; //高位値は256倍する
    ad_l = ADRESL;
    ad_val = ad_val + ad_h + ad_l;//低位値と加算してAD結果10ビットを得る
    __delay_ms(1);
    }
    ad_val = ad_val / 10;
    
}

//.....................................................................
// AD変換の考え方
// VRのAD変換値は、かならずしも0-1023（10bit）にならないので、X/Y値それぞれの
// 最小値、最大値を読み取り、中間値とその差をフルスケール５１２で除して、係数とする
//.....................................................................
//---------------------------------------------------------------------
// AD変換後のX,Y値の最大最小を求め、正規化を行う
//---------------------------------------------------------------------

void ad_limit(void) {
    ad_ch = 0; // AD ch0 
    ad_conv(); // Get AD value
    if (ad_val >= x_max) x_max = ad_val;
    if (ad_val <= x_min) x_min = ad_val;

    ad_ch = 1; // AD ch1
    ad_conv(); // Get AD value
    if (ad_val >= y_max) y_max = ad_val;
    if (ad_val <= y_min) y_min = ad_val;

}

//--- 注意 --------------------------------------------------------------
// 読み取ったX,Yの最大最小中央値を元に
// X,Yの補正係数を計算する x_h等とcalcはfloat型変数
//-----------------------------------------------------------------------
void correction(void) {
    calc = x_max - x_cent;
    x_h = 512 / calc;
    calc = x_cent - x_min;
    x_l = 512 / calc;
    calc = y_max - y_cent;
    y_h = 512 / calc;
    calc = y_cent - y_min;
    y_l = 512 / calc;
}

//------------------------------------------------------------------------
// 補正値を元にして
// AD変換を事項して、結果を補正する 最終結果　ad_x と ad_y
//------------------------------------------------------------------------

void ad_actual(void) {
    ad_ch = 0; // AD ch0 
    ad_conv();

    calc = ad_val - x_cent;
    calc2 = ad_val -x_min;
    if (ad_val >= x_cent) {
        ad_x = x_cent + (calc * x_h);
    } else {
        ad_x = (calc2 * x_l);
    }
    if (ad_x <= 0) ad_x = 0;
    if (ad_x >= 1023) ad_x = 1023;

    ad_ch = 1; // AD ch1
    ad_conv(); // Get AD value
    calc = ad_val - y_cent;
    calc2 = ad_val -y_min;    
    if (ad_val >= y_cent) {
        ad_y = y_cent + (calc * y_h);
    } else {
        ad_y = (calc2 * y_l);
    }
    if (ad_y <= 0) ad_y = 0;
    if (ad_y >= 1023) ad_y = 1023;

}

//---------------------------------------------------------------------
// JoyStickの中立X,Y値のを求め、補正を行う
// 指を離した状態のJSの位置を１０回読み込んで平均する
//---------------------------------------------------------------------

void ad_cent(void) {
    x_cent = 0;
    y_cent = 0;
    
    ad_ch = 0; // AD ch0 
    for(i = 1; i <= 10; i ++){
    ad_conv(); // Get AD value
    x_cent = x_cent + ad_val;
    }
    x_cent = x_cent / 10;
    
    ad_ch = 1; // AD ch1
    for (i = 1; i <= 10; i ++){
    ad_conv(); // Get AD value
    y_cent = y_cent + ad_val;
    }
    y_cent = y_cent / 10;

}

//--------------------------- End of Program ----------------------------------}