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* LCD(1602A-I2C)表示の交流電圧計プログラム	for 12F683
* HI-TECH Cを使用
* 1/50倍とノーマル(増幅も減衰もなし)と10倍増幅をＳＷで切り替え。
* PICのモード切り替えは、GP1とGP2の値により切り替える。
* A/Dコンバータの基準は、Vdd(3.3v)。シャントレギュレータで安定化。
* Volt1の数値合わせ(*520/810)は実測値によって調整。
* GP0:計測電圧(入力) GP1,GP2:レンジ切り替えスイッチ(01 or 10 or 11)
* GP3:Free  GP4:SDA  GP5:SCL
****************************************************************/
#include  <htc.h>

#define _XTAL_FREQ  4000000	// クロック周波数設定

/***** コンフィギュレーションの設定 ********/
__CONFIG(FOSC_INTOSCIO & WDTE_OFF & PWRTE_ON & BOREN_ON & MCLRE_OFF & CP_OFF & IESO_OFF & FCMEN_OFF);

#define	SDA		GP4
#define	SCL		GP5
#define 	TRISSDA	TRISIO4

void I2CStart(void);
void I2CStop(void);
unsigned char I2COut(unsigned char data);
void lcd_data(unsigned char data);
void lcd_cmd(unsigned char cmd);
void lcd_init(void);
void lcd_str(char* ptr);
void lcd_clear(void);
void delay_10ms(unsigned int time);

void itostring(char digit, unsigned int data, char *buffer);
unsigned char Msg1[17] = "****V RANGE     ";
unsigned char Msg2[17] = "Volt =  x,xxx mV";
unsigned char Kari[5];
unsigned char int_sw;
void key(void);
unsigned int keisoku(unsigned char port);
void hyoji();

/******** メイン関数  ************/
void main(void)
{
	unsigned int Volt1;		// 計測電圧
	unsigned char   i;

	OSCCON = 0x60;			// Set to 4MHz
	TRISIO = 0x07;			// GP 基本出力設定(GP0,1,2は入力)
	ANSEL = 0x01;			// 基本デジタル、GP0はアナログ(ADC)設定
	CMCON0 = 0x07;			// コンパレータオフ
	ADCON0 = 0b10000001;	// ADコンバータ設定、基準は、Vdd(+3.3v)
	/* AD変換クロック設定 */
	ADCS2=0;	ADCS1=1;	ADCS0=0;	// Fosc/32

	GP3 = 0;				// 空きピン処理
	/* 液晶表示器の初期化  */
	lcd_init();

	/**** メインループ  *****/
	while(1){
			Volt1 = keisoku(0);		// GP0の値
			key();
			if(int_sw == 3)Volt1 = Volt1 * 5;	// 50Vレンジなら
			Volt1 = (long)Volt1 * 3300 / 1023;	// 3.3v と比較
			Volt1 = (long)Volt1 * 520 / 810;	// 数値合わせ(ここで調整する)
			itostring(4, Volt1++, Kari);		// ４桁の文字データ→Kari
			hyoji();
			lcd_cmd(0x80);				// 1行目の左端
			lcd_str(Msg1);
			lcd_cmd(0xC0);				// 2行目の左端
			lcd_str(Msg2);

		delay_10ms(10);
	}		// end_while
}
/*
 基準電圧はシャントレギュレータによる3.3v
 計測電圧は、GP0 で、0〜3.3v
*/
// 計測サブ　100回計測+10倍->合計->1/10 平均 四捨五入
unsigned int keisoku(unsigned char port){
	unsigned long kei;
	unsigned int value;
	unsigned char i;
	port = port << 2;
	kei = 0;
	for(i = 0;i < 100;i++){
		ADCON0 = 0b10000001 | port;
		delay_10ms(1);
		GO = 1;
		while(GO);		// GO = GODONEビット 0になるまで待つ
		kei = kei + (ADRESH * 256 + ADRESL) * 10;	// 10倍して加算
	}
	value = (kei / 100 + 5) / 10 ; 	// 平均して四捨五入
	return(value);
}
/***************************************
* int整数からASCII文字に変換
****************************************/
void itostring(char digit, unsigned int data, char *buffer)
{
	char i;

	buffer += digit;					// 最後の数字位置
	for(i=digit; i>0; i--) {			// 変換は下位から上位へ
		buffer--;						// ポインター１
		*buffer = (data % 10) + '0';	// ASCIIへ
		data = data / 10;				// 次の桁へ
	}
}
// キー入力
void key(void){				// GP1,2の状態を調べる
	int_sw = GPIO;			// ポート全部をコピーして
	int_sw &= 0x06;			// GP1,2のみをDATAとしてinput
	int_sw = int_sw>>1;		// 数値にするためシフト
// 値は、11(=3:信号なし)から00(=0:2ポートon)まで4種類
}
/****************************************
* LCD表示用 GP1,2 の On/Off により表示を変更
*****************************************/
void hyoji(){
	switch(int_sw){
		case 1:						// 2Vレンジ
			Msg1[0] = ' ';
			Msg1[1] = ' ';
			Msg1[2] = '2';
			Msg1[3] = ' ';
			if(Kari[0] == '0'){
				Msg2[8] = ' ';
				Msg2[9] = ' ';
			} else{
				Msg2[8] = Kari[0];
				Msg2[9] = ',';
			}
			Msg2[10] = Kari[1];
			Msg2[11] = Kari[2];
			Msg2[12] = Kari[3];
			Msg2[14] = 'm';
			Msg2[15] = 'V';	
			break;
		case 2:						// 0.2Vレンジ
			Msg1[0] = '0';
			Msg1[1] = '.';
			Msg1[2] = '2';
			Msg1[3] = ' ';
			if(Kari[0] == '0'){
				Msg2[8] = ' ';
				if(Kari[1] == '0')Msg2[9] = ' ';
			}else{
				Msg2[8] = Kari[0];
				Msg2[9] = Kari[1];
				Msg2[10] = Kari[2];
				Msg2[11] = '.';
				Msg2[12] = Kari[3];
			}
			Msg2[14] = 'm';
			Msg2[15] = 'V';	
			break;
		case 3:						// 50Vレンジ
			Msg1[0] = ' ';
			Msg1[1] = '5';
			Msg1[2] = '0';
			Msg1[3] = ' ';
			if(Kari[0] == '0'){
				Msg2[8] = ' ';
			} else {
				Msg2[8] = Kari[0];
			}
			Msg2[9] = Kari[1];
			Msg2[10] = '.';
			Msg2[11] = Kari[2];
			Msg2[12] = Kari[3];
			Msg2[14] = ' ';
			Msg2[15] = 'V';
			break;	
	}
}
/*****************************
* Start Condiotion
*****************************/
void I2CStart(void)
{
	/* SCL,SDAは常時Highとする　*/
	SDA = 0;						// 先に SDA=Low
	TRISSDA = 0;					// SDA出力
}
/*****************************
* Stop Condition 
*****************************/
void I2CStop(void)
{
	SCL = 0;						// SCL Low
	SDA = 0;						// SDA Low
	TRISSDA = 0;					// 出力モードに戻す
	SCL = 1;						// 先にSCLをHigh
	SDA = 1;						// 後からSDAをHigh
	
}
/****************************
* I2Cで1バイト出力 
****************************/
unsigned char I2COut(unsigned char data)
{
	int i;
	unsigned char BitPos, ACK;

	/* Data Out */
	TRISSDA = 0;					// SDA出力モード
	BitPos = 0x80;					// ビット位置初期値
	for(i=0; i<8; i++)				// 8ビット繰り返し
	{
		SCL = 0;					// SCL Low
		if((data & BitPos) != 0)	// ビット出力
			SDA = 1;				// SDA High
		else
			SDA = 0;				// SDA Low
		BitPos = BitPos >> 1;		// ビット位置移動
		SCL = 1;					// SCL Highに戻す
	}
	/* Ack チェック */
	SCL = 0;						// クロック１Low
	TRISSDA = 1;					// 入力モードにしてACK入力
	ACK = SDA;					// ACKチェック for delay
	ACK = SDA;					// ACKチェック
	SCL = 1;						// クロックHighに戻す
	return(ACK);					// ACKを戻り値とする
}

/*********************************
* 液晶へ1文字表示データ出力
*********************************/
void lcd_data(unsigned char data)
{
	I2CStart();					// スタート
	I2COut(0x7C);					// アドレス
	I2COut(0x40);					// 表示データ指定
	I2COut(data);					// 表示データ出力
	I2CStop();					// ストップ
	__delay_us(30);				// 遅延
}

/*******************************
* 液晶へ１コマンド出力 
*******************************/
void lcd_cmd(unsigned char cmd)
{
	I2CStart();					// スタート
	I2COut(0x7C);					// アドレス
	I2COut(0x00);					// コマンド指定
	I2COut(cmd);					// コマンド出力
	I2CStop();					// ストップ
	/* ClearかHomeか */
	if((cmd == 0x01)||(cmd == 0x02))
		__delay_ms(2);			// 2msec待ち
	else
		__delay_us(30);			// 30μsec待ち	
}
/*******************************
*  初期化関数 
*******************************/
void lcd_init(void)
{
	delay_10ms(10);
	lcd_cmd(0x38);				// 8bit 2line Normal mode
	lcd_cmd(0x39);				// 8bit 2line Extend mode	
	lcd_cmd(0x14);				// OSC 183Hz BIAS 1/5
	lcd_cmd(0x7F);		// Contrast set 3.3v 0111YYYY
	lcd_cmd(0x55);		// power/contrast    010101XX
					// XXYYYY 0-63段階　Now(011111)
	lcd_cmd(0x6C);	
	delay_10ms(20);
	lcd_cmd(0x38);				// Set Normal mode 
	lcd_cmd(0x01);				// Clear Display 
	lcd_cmd(0x0C);				// Display On 
}
/******************************
* 全消去関数
******************************/
void lcd_clear(void)
{
	lcd_cmd(0x01);				// クリアコマンド出力
}
/*****************************
* 文字列表示関数
*****************************/
void lcd_str(char* ptr)
{
	while(*ptr != 0)				//文字取り出し 
		lcd_data(*ptr++);			//文字表示
}

/******************************
*  10msec遅延関数
******************************/
void delay_10ms(unsigned int time)
{
	while(time){
		__delay_ms(10);			// 10msec
		time--;					// 10msec x time
	}
}