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//  市販DDSユニットを使った周波数スイープメータ 
//  機能
//　　任意の周波数の正弦波出力（10Hzから10MHz)
//  　PICのUSARTによるパソコンからのリモコン
//  　ロータリースイッチによる周波数マニュアル設定 
//　　２チャンネルのログアンプによるdB計測
//　　自動と手動のスイッチ切り替え
//　　出力周波数と計測dB値の液晶表示
//////////////////////////////////////////////////////////

#include    <16f876.h>
#device ADC=10                              //10ビットモード指定
#include    <stdlib.h>

#use delay (CLOCK=10000000)                 //クロック10MHz
#use fixed_io(C_OUTPUTS=PIN_C0,PIN_C1,PIN_C2,PIN_C6)
#use fast_io(B)

//　コンフィギュレーションの設定
#FUSES  HS,NOWDT,NOPROTECT,PUT,BROWNOUT

//　USARTの使用宣言
#use rs232(BAUD=9600,XMIT=PIN_C6, RCV=PIN_C7)

//  液晶表示ライブラリのインクルード
#include <lcd_lib4.c>

//　定数宣言
#define     ddsSck      PIN_C2              //周波数設定用のクロック
#define     ddsStb      PIN_C0              //周波数データラッチ用トリガ
#define     ddsData     PIN_C1              //周波数データ出力ピン
#define     Sw0         PIN_C4              //ロータリースイッチ左右判定
#define     Sw1         PIN_C5              //ロータリースイッチトリガ
#define     ModeSW      PIN_C3              //自動／手動切り替え
#define     ddsCmd      0x0067              //DDSへのコマンド

static  char   buffer[10];                  //RS232用バッファ
static  long   freq_up,freq_low;            //出力周波数範囲
static  int     Latch;                      //ロータリースイッチ用フラグ

//////// 　関数プロトタイプ定義
void Mesure(void);                          //dB計測関数
void setFreq(long F_up, long F_low);        //周波数設定値演算関数
shift_out(long freq,int cnt);               //DDS設定出力関数
long ad_input(int chanl);                   //A/D Sub Function
void Mupdown(void);                         //手動周波数アップダウン関数

///////// メイン関数    /////////
main() {
    int pcCmd;                              //受信コマンド格納変数
    set_tris_c(0xB0);                       //PORT C設定
    output_high(ddsStb);                    //DDS　strobe
    set_tris_b(0);                          //PORT B 全出力モード
    set_tris_a(0xFF);                       //PORT C 全入力モード           

    ////// A/Dコンバータの初期化
    setup_adc(ADC_CLOCK_DIV_32);            //Fosc32 full speed
    setup_adc_ports(ANALOG_RA3_REF);        //RA3がRef+ 　RA0,1がA/D

    ////// 液晶表示器の初期化　スタートメッセージ表示
    lcd_init();                             //initialize LCD
    printf(lcd_data,"Start Log Meter!");
    lcd_cmd(0xC0);                          //No2 Line
    if(input(ModeSW))
        printf(lcd_data,"Manual Mode");     //Manual Mode
    else
        printf(lcd_data,"Remote Mode");     //Auto Mode
    delay_ms(1000);                         //１秒間だけ表示
    lcd_clear();                            //表示クリア
    ////　初期値セット
    Latch = 0;
    freq_low = 10;                          //周波数最低値10Hz
    freq_up = 0;

    //////　メイン処理部
    while(1)
    {
        if (input(ModeSW)) {                //手動か自動か？
            ////// 手動の場合の処理
            if (input(Sw1)) {               //ロータリースイッチテスト
                delay_ms(2);                //2msecディレイ
                if (input(Sw1)){            //再確認
                    Mupdown();              //周波数アップダウン出力
                    Mesure();               //dB計測表示
                }
            }
            else 
                Latch = 0;                  // ラッチ解除
        }
        else {
            //// 自動の場合の処理
            gets(buffer);                   //データ受信
            pcCmd = atoi(buffer);           //コマンド数値に変換
            switch(pcCmd)                   //各処理に分岐
            {
                case 0: printf(lcd_data,"Initialize");  //初期化表示
                    break;
                case 1:{    
                    gets(buffer);                   //周波数値上位
                    freq_up = atol(buffer);         //整数に変換
                    gets(buffer);                   //周波数値下位
                    freq_low = atol(buffer);        //整数に変換
                    setFreq(freq_up, freq_low);     //周波数設定出力
                    break;
                }
                case 2: Mesure();                   //dB計測、表示、転送
                    break;
                default: printf(lcd_data,"Cmd Error?"); //コマンドエラー表示
                    break;
            }
        }
    }
}

/////////////　サブ関数ライブラリ

//////////// 手動周波数アップダウン関数
void Mupdown(void)
{
    float   frequency, Diff;                        //周波数、差分変数

    if (Latch == 0) {                               //ラッチ解除待ち
        Latch = 1;                                  //ラッチセット
        ////　現在周波数値から増分を決める
        frequency=65536 *(float)(freq_up) + (float)(freq_low);
        if (frequency < 100)
            Diff = 1;                               //増分　1Hz
        else {
            if (frequency < 1000)
                Diff = 10;                          //増分　10Hz
            else {
                if (frequency < 10000)
                    Diff = 100;                     //増分　100Hz
                else {
                    if (frequency < 100000)
                        Diff = 1000;                //増分　1kHz
                    else {
                        if (frequency < 1000000)
                            Diff = 10000;           //増分　10kHz
                        else {
                            if (frequency < 20000000)
                                Diff = 100000;      //増分　100kHz
                        }
                    }
                }
            }
        }
        /////　周波数増減演算
        if (input(Sw0)){                            //左右回転方向テスト
            frequency =frequency - Diff;            //左周り　減算
            if (frequency < 10)
                frequency = 10;                     //最低値　10Hz
            }
        else {
            frequency=frequency + Diff;             //右回り　加算
            if(frequency > 16000000)
                frequency = 16000000;               //最高値　16MHz
        }
        /////　周波数設定
        freq_up = (long)(frequency/65536);          //上位
        freq_low = (long)(frequency-65536*(float)freq_up);  //下位
        setFreq(freq_up, freq_low);                 //周波数設定
    }
}

////////// dB計測関数
void Mesure(void)
{
    long    adConv0,adConv1;                        //A/D読み込み値
    float   logData0,logData1;                      //dB値

    adConv0 = ad_input(0);                          //チャネル0読み込み
    logData0 = adConv0;
    logData0 = (95*logData0) / 1024 - 68;           //dBに変換（IC特性値）
    adConv1 = ad_input(1);                          //チャネル１読み込み
    logData1 = adConv1;
    logData1 = (95*logData1) / 1024 - 68;           //dB値に変換
    printf("%2.4f,%2.4f\r\n",logData0,logData1);    //PCにdB値転送
    lcd_cmd(0xC0);                                  //液晶２行目指定
    printf(lcd_data," %2.2f  %2.2f    ",logData0,logData1); //液晶にdB値表示
}
    
//////// A/D変換読み込み関数
long ad_input(int chanl)
{
    long adData;                        //10ビットモード
    set_adc_channel(chanl);             //チャンネル指定
    delay_us(50);                       //充電待ち
    adData = read_adc();                //データ入力
    return(adData);                     //データ返し
}

////////// 周波数設定出力関数
void setFreq(long F_up, long F_low)
{
    float   frequency;                  //周波数値
    lcd_cmd(0x02);                      //液晶１行目指定
    frequency=65536 *(float)(F_up) + (float)(F_low) + 1;
    printf (lcd_data,"f=%8.0f       ",frequency);   //設定データ表示
    //////　DDSへシリアル出力
    shift_out(ddsCmd,7);                //DDSコマンド出力
    shift_out(F_low,16);                //下位１６ビット分出力
    shift_out(F_up,10);                 //上位１０ビット分出力
    output_low(ddsStb);                 //ラッチストローブ
    output_high(ddsStb);
}

//////// DDSへシリアル出力制御関数
shift_out(long freq,int cnt)            //データとビット数
{
    int i;
    long temp;
    temp = freq;                        //周波数値退避
    for (i=0; i<cnt; i++)               //指定ビット数だけシフト出力
    {
        if ((temp & 0x0001) != 0)       //0か１か判定
            output_high(ddsData);       //１の出力
        else
            output_low(ddsData);        //０の出力
        temp = temp >> 1;
        output_high(ddsSck);            //Shift Clockの出力
        output_low(ddsSck);
    }
}