/* Demo of A4988 micro-stepping motor driver
   Arduino Uno
   Arduino IDE 1.8.10

   Uses button debounce library  https://github.com/thomasfredericks/Bounce2

   Gadget Reboot
   viedeo dazu: https://www.youtube.com/watch?v=V7amtlMKsXU
*/

/* Motor fährt bis auf Endschalter, wenn dieser erreicht ist
fährt er 35 mm nach unten um Laserpunkt scharf zu stellen
*/

#include <Bounce2.h>

//DISPLAY
#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#define OLED_RESET 4 // not used 
Adafruit_SSD1306 display(OLED_RESET);

// Drehschalter 
int CLK = 10;
int DT = 11;
int SW = 12;
int Position = 0;
int Letzte_Position = LOW;
int n = LOW;
int Taster = LOW;
int Letzte_Taster = LOW;

//Variablen
String text1 = "";
String text2 = "";
int SOLL = 0;  // zu fahrende Strecke
int IST = 0;   // tatsächliche Position
int um = 400 / 8; // umrechnungsfaktor 400 Schritte = 8 mm
int fahren = 0;
// Laser entfernung = 69 mm ; bis Tischplatte = 34 mm differenz = 35 mm
// nach Referenzfahrt 35 runter fahren = 1750 Schritte
// neue Maße am 22.5.24 Laser entfernung = 78 mm ; bis Tischplatte = 34 mm differenz = 44 mm
// nach Referenzfahrt 44 runter fahren = 2200 Schritte
int laser = 2200;

// stepper control outputs
#define motStepPin     2
#define motDirPin      3
#define motMS1Pin      4
#define motMS2Pin      5
#define motMS3Pin      6

/*/ button inputs
#define buttonDir      7
#define buttonRun      8
*/
int Ends   =  13;

/*/ create debounce instances for 2 buttons
Bounce dirIn   = Bounce();  // motor drehrichtung ändern
Bounce runIn   = Bounce();  // motor fährt die angegebenen Schritte (Position)
*/

void setup() {

  // Drehschalter
  pinMode (CLK, INPUT_PULLUP);
  pinMode (DT, INPUT_PULLUP);
  pinMode (SW, INPUT_PULLUP);

  //DISPLAY
  Serial.begin (9600);  
  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);  // I2C-Adresse 0x3c initialisieren
  display.clearDisplay();
  display.setTextColor(WHITE);  // set text color / Textfarbe setzen
  display.setTextSize(2);
  text1 = String(Position)+ String(" mm");
  display.setCursor(1, 0);
  display.println(text1);
  display.display();
  #define DRAW_DELAY 118  //DISPLAY
  #define D_NUM 47

  /*/ Zeitraum Abfrage der Taster
  dirIn.attach(buttonDir, INPUT_PULLUP);
  dirIn.interval(10);
  runIn.attach(buttonRun, INPUT_PULLUP);
  runIn.interval(10);
  */

  // Konfigurieren anfänglichen Motoreinstellungen
  digitalWrite(motStepPin, LOW);
  digitalWrite(motDirPin, HIGH);  // Drehrichtung nach unten
  digitalWrite(motMS1Pin, LOW);
  digitalWrite(motMS2Pin, LOW);
  digitalWrite(motMS3Pin, LOW); // HIGH = 200 Schritte = 1 Spindelumdrehung

  pinMode(motStepPin, OUTPUT);
  pinMode(motDirPin, OUTPUT);
  pinMode(motMS1Pin, OUTPUT);
  pinMode(motMS2Pin, OUTPUT);
  pinMode(motMS3Pin, OUTPUT);

// Schalter abfragen 0 Position anfahren
 // Display
    display.clearDisplay(); // set text color / Textfarbe setzen
    display.setTextColor(WHITE);
    display.setTextSize(2);
    text2 = String("0 Anfahren");
    display.setCursor(1, 10);
    display.println(text2);
    display.display();
    delay(10);

  pinMode(Ends, INPUT);

if (digitalRead(Ends) == false) {
  while (digitalRead(Ends) == false)    // Wenn Stepper bereits auf entschalter steht
  {
    //motor lauf
    for (int i = 0; i < 10 ; i++) {     // Stepper fährt von 0 Position weg
     int motSpeed = map( 900 , 0, 1023, 5000, 200);   // erster Wert = Speed
     digitalWrite(motDirPin, HIGH);
     digitalWrite(motStepPin, HIGH);
     delayMicroseconds(motSpeed);
     digitalWrite(motStepPin, LOW);
     delayMicroseconds(motSpeed);  
    } 
  }
  for (int i = 0; i < 100 ; i++) {    // Stepper fährt von 0 Position weg
     int motSpeed = map( 900 , 0, 1023, 5000, 200);   // erster Wert = Speed
     digitalWrite(motDirPin, HIGH);
     digitalWrite(motStepPin, HIGH);
     delayMicroseconds(motSpeed);
     digitalWrite(motStepPin, LOW);
     delayMicroseconds(motSpeed);  
  }
}
  
while (digitalRead(Ends) == true) {   // Stepper fährt bis endschalter erreicht
    //motor lauf
    for (int i = 0; i < 5 ; i++) {    
     int motSpeed = map( 600 , 0, 1023, 5000, 200);   // erster Wert = Speed
     digitalWrite(motDirPin, LOW);
     digitalWrite(motStepPin, HIGH);
     delayMicroseconds(motSpeed);
     digitalWrite(motStepPin, LOW);
     delayMicroseconds(motSpeed);         
    }
      
  } 
    digitalWrite(motMS3Pin, HIGH); // Auf 400 Schritte pro Umdrehung einstellen
    delay(800);
    // Anfahren Laserpunkt
    for (int i = 0; i < laser ; i++) {    // laser, schaft stellen = Zeile 44
     int motSpeed = map( 600 , 0, 1023, 5000, 200);   // erster Wert = Speed
     digitalWrite(motDirPin, HIGH);
     digitalWrite(motStepPin, HIGH);
     delayMicroseconds(motSpeed);
     digitalWrite(motStepPin, LOW);
     delayMicroseconds(motSpeed);
    }
    
    // Display
    display.clearDisplay(); // set text color / Textfarbe setzen
    display.setTextColor(WHITE);
    display.setTextSize(2);
    text2 = String("0 Position");
    display.setCursor(1, 10);
    display.println(text2);
    display.display();
    delay(1000);

    IST= 0; // referenzfahrt abgeschlossen somit IST Position = 0
    
}
void loop() {
 SOLL = IST;    // SOLL = IST Position
  /*/ Status der Taster aktualisieren
  dirIn.update();
  runIn.update();
  */
  // Schritte einstellen
  n = digitalRead(CLK);
  Taster = !digitalRead(SW);    // Taster gedrückt ?
  if (Taster != Letzte_Taster){
    display.clearDisplay();   // set text color / Textfarbe setzen
    display.setTextColor(WHITE);
    display.setTextSize(2);
    text1 = String(Position)+ String(" mm");
    display.setCursor(1, 0);
    display.println(text1);
    text2 = String("Fahre ")+ (Position); // Anzeige der gefahrenen Schritte
    display.setCursor(1, 18);
    display.println(text2);
    display.display();
    delay(10);   
  }
  // Schritte einstellen
  if ((Letzte_Position == LOW) && (n == HIGH)) {
    if (digitalRead(DT) == LOW) {
      Position = Position + 1;
    }
    else {
      Position = Position - 1;
    }
    //DISPLAY
    display.clearDisplay();
    display.setTextColor(WHITE);  // set text color / Textfarbe setzen
    display.setTextSize(2);
    text1 = String(Position)+ String(" mm");
    display.setCursor(1, 0);
    display.println(text1);
    text2 = String("ist ")+IST + String(" mm") ;  // Anzeige tatsächlich gefahren insgesamt
    display.setCursor(1, 18);
    display.println(text2);
    display.display();
    delay(10);
  }
  Letzte_Position = n;
  fahren = Position * um;
  // Motor fährt die eingestellten Schritte (Position)
  digitalWrite(motDirPin, HIGH); // Drehrichtung des Steppers nach unten
  Taster = !digitalRead(SW);  // Taster gedrückt ?
  if (Taster != Letzte_Taster){  
    for (int i = 0; i < fahren ; i++) {
     
     int motSpeed = map( 900 , 0, 1023, 5000, 200); //erster Wert ist Geschwindigkeit
     // Stepper um einen Schritt bewegen
     digitalWrite(motStepPin, HIGH);
     delayMicroseconds(motSpeed);
     digitalWrite(motStepPin, LOW);
     delayMicroseconds(motSpeed);
     IST = SOLL + Position; // rechne gefahrene Schritte zusammen
   } 
   Position = 0; // Variable für Einstellung zurücksetzen
 } 
}