Test 1
This commit is contained in:
189
main.c
189
main.c
@@ -1,10 +1,189 @@
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#include <avr/io.h>
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#include <util/delay.h>
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#include <stdlib.h>
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#include <stdbool.h>
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int main(void) {
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DDRA = (1 << 7);
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while(1) {
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PORTA ^= (1 << 7);
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_delay_ms(1000);
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// Motor A
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#define MOTOR_A_POT 2
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#define MOTOR_A_PIN_A PD5
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#define MOTOR_A_PIN_B PD7
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#define MOTOR_A_PIN_A_OCR OCR1A
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#define MOTOR_A_PIN_B_OCR OCR2
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// Motor B
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#define MOTOR_B_POT 3
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#define MOTOR_B_PIN_A PB3
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#define MOTOR_B_PIN_B PD4
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#define MOTOR_B_PIN_A_OCR OCR0
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#define MOTOR_B_PIN_B_OCR OCR1B
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typedef struct {
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uint8_t pot_channel;
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volatile uint8_t *pin_a_port;
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volatile uint8_t *pin_a_ddr;
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||||
uint8_t pin_a_bit;
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volatile uint8_t *pin_b_port;
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||||
volatile uint8_t *pin_b_ddr;
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||||
uint8_t pin_b_bit;
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volatile uint8_t *ocr;
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float kp, ki, kd;
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int16_t target;
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int16_t current;
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float integral;
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int16_t last_error;
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bool pot_dir; // 1 or -1
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bool motor_dir; // 1 or -1
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volatile void *ocr_a;
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volatile void *ocr_b;
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bool ocr_a_16bit;
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||||
bool ocr_b_16bit;
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} ServoMotor;
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ServoMotor motor_a = {
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.pot_channel = 2,
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.pin_a_port = &PORTD, .pin_a_bit = PD5, .pin_a_ddr = &DDRD,
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||||
.pin_b_port = &PORTD, .pin_b_bit = PD7, .pin_b_ddr = &DDRD,
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||||
.kp = 1.0f, .ki = 0.0f, .kd = 0.0f,
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||||
.pot_dir = 1,
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.motor_dir = 1,
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.ocr_a = &MOTOR_A_PIN_A_OCR,
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||||
.ocr_b = &MOTOR_A_PIN_B_OCR,
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};
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ServoMotor motor_b = {
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.pot_channel = 3,
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||||
.pin_a_port = &PORTB, .pin_a_bit = PB3, .pin_a_ddr = &DDRB,
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||||
.pin_b_port = &PORTD, .pin_b_bit = PD4, .pin_b_ddr = &DDRD,
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||||
.kp = 1.0f, .ki = 0.0f, .kd = 0.0f,
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||||
.pot_dir = 1,
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||||
.motor_dir = 1,
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||||
.ocr_a = &MOTOR_B_PIN_A_OCR,
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||||
.ocr_b = &MOTOR_B_PIN_B_OCR,
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||||
};
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void set_ocr(volatile void *reg, bool is_16bit, uint16_t value) {
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if (is_16bit) {
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*((volatile uint16_t *) reg) = value;
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} else {
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||||
*((volatile uint8_t *) reg) = (uint8_t) value;
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||||
}
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||||
}
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void setup_pwm_motor_a(void) {
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// Setup Timer1 (shared)
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DDRD |= (1 << PD5); // OC1A
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TCCR1A |= (1 << COM1A1);
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TCCR1A |= (1 << COM1B1); // Also needed for Motor B on OC1B (PD4)
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TCCR1B |= (1 << WGM13) | (1 << WGM12) | (1 << CS11); // Fast PWM, prescaler 8
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TCCR1A |= (1 << WGM11); // Complete mode 14
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ICR1 = 255;
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// Setup Timer2 (OC2 for PD7)
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DDRD |= (1 << PD7);
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||||
TCCR2 |= (1 << WGM20) | (1 << WGM21);
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||||
TCCR2 |= (1 << COM21); // Non-inverting
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TCCR2 |= (1 << CS21);
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}
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void setup_pwm_motor_b(void) {
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// Setup Timer0 (OC0 for PB3)
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DDRB |= (1 << PB3);
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||||
TCCR0 |= (1 << WGM00) | (1 << WGM01); // Fast PWM
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||||
TCCR0 |= (1 << COM01); // Non-inverting
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||||
TCCR0 |= (1 << CS01);
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// OC1B on PD4 (Timer1 already configured in setup_pwm_motor_a)
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||||
DDRD |= (1 << PD4); // Just make sure it's output
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}
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uint16_t read_adc(uint8_t channel) {
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// Mask channel to stay within 0–7
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channel &= 0x07;
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||||
// Select ADC channel with MUX bits, clear left-adjust (ADMUX[5] = 0)
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ADMUX = (ADMUX & 0xF0) | channel;
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// Start single conversion
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ADCSRA |= (1 << ADSC);
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// Wait for conversion to finish
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while (ADCSRA & (1 << ADSC));
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// Return 10-bit ADC result
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return ADC;
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}
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void control_motor(ServoMotor *motor, uint8_t pwm, int8_t direction) {
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direction *= motor->motor_dir;
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if (pwm == 0) {
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// Coast: both LOW
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*(motor->pin_a_port) &= ~(1 << motor->pin_a_bit);
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||||
*(motor->pin_b_port) &= ~(1 << motor->pin_b_bit);
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||||
set_ocr(motor->ocr_a, motor->ocr_a_16bit, 0);
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||||
set_ocr(motor->ocr_b, motor->ocr_b_16bit, 0);
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return;
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}
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if (direction > 0) {
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// PWM on A, B LOW
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||||
*(motor->pin_b_port) &= ~(1 << motor->pin_b_bit); // Direction LOW
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||||
set_ocr(motor->ocr_a, motor->ocr_a_16bit, pwm);
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||||
set_ocr(motor->ocr_b, motor->ocr_b_16bit, 0);
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||||
} else {
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||||
// PWM on B, A LOW
|
||||
*(motor->pin_a_port) &= ~(1 << motor->pin_a_bit); // Direction LOW
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||||
set_ocr(motor->ocr_a, motor->ocr_a_16bit, 0);
|
||||
set_ocr(motor->ocr_b, motor->ocr_b_16bit, pwm);
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||||
}
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||||
}
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void update_motor(ServoMotor *motor) {
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motor->current = motor->pot_dir * read_adc(motor->pot_channel);
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||||
int16_t error = motor->target - motor->current;
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||||
motor->integral += error;
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||||
int16_t derivative = error - motor->last_error;
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||||
motor->last_error = error;
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||||
int16_t output = motor->kp * error + motor->ki * motor->integral + motor->kd * derivative;
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int8_t direction = (output >= 0) ? 1 : -1;
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uint8_t pwm = abs(output);
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if (pwm > 255) pwm = 255;
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control_motor(motor, pwm, direction);
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}
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uint8_t i = 127;
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int main(void) {
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ADCSRA |= (1 << ADEN);
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DDRA = (1 << 7); //LED
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*(motor_a.pin_a_ddr) |= (1 << motor_a.pin_a_bit); // Direction pin output
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*(motor_a.pin_b_ddr) |= (1 << motor_a.pin_b_bit); // Direction pin output
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||||
*(motor_b.pin_a_ddr) |= (1 << motor_b.pin_a_bit); // Direction pin output
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||||
*(motor_b.pin_b_ddr) |= (1 << motor_b.pin_b_bit); // Direction pin output
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||||
setup_pwm_motor_a();
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setup_pwm_motor_b();
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while (1) {
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if (!i++) {
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PORTA ^= (1 << 7);
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i = 127;
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}
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update_motor(&motor_a);
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update_motor(&motor_b);
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_delay_ms(10);
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}
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}
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