/*
PROGRAMA EN ARDUINO PARA:
- CONTROL DE TIEMPO DE INYECCION DEL INYECTOR DE GAS.
- ENVIO Y RECEPCION DE DATOS HACIA EL MODULO BLUETOOTH.
*/
//Definicion de pines para la entrada de señal:
#define Iny_1_mot 3
#define Iny_2_mot 4
#define Iny_3_mot 5
#define Iny_4_mot 6
//Definicion de pines para la salida de señal:
#define Iny_1_gnv 12
#define Iny_2_gnv 11
#define Iny_3_gnv 10
#define Iny_4_gnv 9

//Definicion del pin de entrada de señal CKP:
#define Sensor_CKP 13

//Constantes de inyeccion y RPM:
float Const_iny_ecuacion = 2.795; 
double Const_Conv_Tiempo_RPM = 60000;    
double Const_Ciclos_RPM = 200;
double Const_Dientes_CKP_RPM = 17;
double Const_Correccion_RPM = 0.5;

float Fact_Corr_RPM = Const_Correccion_RPM*(Const_Conv_Tiempo_RPM/(Const_Ciclos_RPM*Const_Dientes_CKP_RPM));

//Constantes para el manejo de la inyeccion en diferentes estados:
//NOTA: Si se desea trabajar netamente con la ecuacion introducir un valor de 10 a las siguientes variables:
int Const_RbTb = 15; //RPM bajo TPS bajo
int Const_RmTb = 7; //RPM medio TPS bajo
int Const_RaTb = 10; //RPM alto TPS bajo

int Const_RbTm = 10; //RPM bajo TPS medio
int Const_RmTm = 10; //RPM medio TPS medio
int Const_RaTm = 10; //RPM alto TPS medio

int Const_RbTa = 10; //RPM bajo TPS alto
int Const_RmTa = 10; //RPM medio TPS alto
int Const_RaTa = 10; //RPM alto TPS alto

//Variables para definir limites de valores:
int RPM_bajo = 2000; //RPM de 2000 para abajo se considera bajos
int RPM_alto = 4000; //RPM de 4000 para arriba se considera altos

float Voltaje_TPS_min = 0.9; //Define el valor del TPS bajo
float Voltaje_TPS_max = 1.6; //Define el valor del TPS alto

//Inicializacion de variables que se utilizan en el programa:
int RPM = 0;
int Contador_muestras = 0;
float Tiempo_iny_ecuacion = 0;

float Voltaje_MAF = 0;
float Voltaje_TPS = 0;

bool Estado_iny_1_ultimo = true;
bool Estado_iny_2_ultimo = true;
bool Estado_iny_3_ultimo = true;
bool Estado_iny_4_ultimo = true;

bool Sensor_CKP_ultimo = true;
int Contador_CKP = 0;

float Sensor_TPS = 0;
float Sensor_MAF = 0;

int Ctrl_Sensores = 0;

float Voltaje_MAF_Acumulado = 0;
float Voltaje_TPS_Acumulado = 0;

float Voltaje_MAF_Promedio = 0;
char Voltaje_MAF_Promedio_char[5];
float Voltaje_TPS_Promedio = 0;
char Voltaje_TPS_Promedio_char[5];
char Tiempo_iny_char[5];

float Tiempo_iny = 0;
int Posicion_inyeccion = 0;

int Contador_iny_1 = 0;
int Contador_iny_2 = 0;
int Contador_iny_3 = 0;
int Contador_iny_4 = 0;

//Datos Bluetooth:
char datos_serial;
char buffer[50];

void setup() {
  pinMode(Iny_1_mot, INPUT_PULLUP);
  pinMode(Iny_2_mot, INPUT_PULLUP);
  pinMode(Iny_3_mot, INPUT_PULLUP);
  pinMode(Iny_4_mot, INPUT_PULLUP);

  pinMode(Iny_1_gnv, OUTPUT);
  pinMode(Iny_2_gnv, OUTPUT);
  pinMode(Iny_3_gnv, OUTPUT);
  pinMode(Iny_4_gnv, OUTPUT);
  
  analogReference(INTERNAL);  //Activa la referencia de voltaje interna d 1.1 V
  pinMode(Sensor_CKP, INPUT);

  //Configuracion de las interrupciones
  cli();
  //Primera interrupcion cada 
  TCCR1A = 0;
  TCCR1B = 0;

  TCCR1B |= B00000010; //Preescalar = 8 
  TIMSK1 |= B00000010;
  OCR1A = 200;         //interrupcion cada 100 us

  TCCR2A = 0;
  TCCR2B = 0;
  
  TCCR2B |= B00000100; //Preescalar = 64
  TIMSK2 |= B00000100;
  OCR2B = 50;          //interrupcion cada 200 us
  
  sei();
  Serial.begin(9600);
}

void leer_mensaje(){
  if(Serial.available()>0){
    char datos_serial=Serial.read();
    Serial.println(datos_serial);
    if(datos_serial=='B'){
      Const_RbTb++;
    }
    if(datos_serial=='C'){
      Const_RbTb--;
    }
    if(datos_serial=='D'){
      Const_RmTb++;
    }
    if(datos_serial=='E'){
      Const_RmTb--;
    }
    if(datos_serial=='F'){
      Const_RaTb++;
    }
    if(datos_serial=='G'){
      Const_RaTb--;
    }
    if(datos_serial=='H'){
      Const_RbTm++;
    }
    if(datos_serial=='I'){
      Const_RbTm--;
    }
    if(datos_serial=='J'){
      Const_RmTm++;
    }
    if(datos_serial=='K'){
      Const_RmTm--;
    }
    if(datos_serial=='L'){
      Const_RaTm++;
    }
    if(datos_serial=='M'){
      Const_RaTm--;
    }
    if(datos_serial=='N'){
      Const_RbTa++;
    }
    if(datos_serial=='O'){
      Const_RbTa--;
    }
    if(datos_serial=='P'){
      Const_RmTa++;
    }
    if(datos_serial=='Q'){
      Const_RmTa--;
    }
    if(datos_serial=='R'){
      Const_RaTa++;
    }
    if(datos_serial=='S'){
      Const_RaTa--;
    }
  }
}

void loop() {
  Sensor_MAF = analogRead(A1);
  Sensor_TPS = analogRead(A0);
  
  Voltaje_MAF = (Sensor_MAF*5)/1024;
  Voltaje_TPS = (Sensor_TPS*5)/1024;

  Voltaje_MAF_Acumulado = Voltaje_MAF_Acumulado + Voltaje_MAF;
  Voltaje_TPS_Acumulado = Voltaje_TPS_Acumulado + Voltaje_TPS;
  
  Ctrl_Sensores++;
  
  if(Ctrl_Sensores>=100){
    Voltaje_TPS_Promedio = Voltaje_TPS_Acumulado/100;
    Voltaje_MAF_Promedio = Voltaje_MAF_Acumulado/100;
    Voltaje_TPS_Acumulado = 0;
    Voltaje_MAF_Acumulado = 0;
    Ctrl_Sensores = 0;
  }

  Tiempo_iny_ecuacion = ((RPM*pow(Voltaje_MAF_Promedio, Const_iny_ecuacion))/1044)+1;
  dtostrf(Voltaje_MAF_Promedio,4,1,Voltaje_MAF_Promedio_char);
  dtostrf(Voltaje_TPS_Promedio,4,1,Voltaje_TPS_Promedio_char);
  dtostrf((Tiempo_iny/10),4,1,Tiempo_iny_char);
  
  sprintf(buffer, "%s,%s,%s,%d,%s,%d,%d,%d,%d,%d,%d,%d,%d,%d,%s","A",Voltaje_MAF_Promedio_char,Voltaje_TPS_Promedio_char,RPM,Tiempo_iny_char,Const_RbTb,Const_RmTb,Const_RaTb,Const_RbTm,Const_RmTm,Const_RaTm,Const_RbTa,Const_RmTa,Const_RaTa,"0");
  Serial.println(buffer);
  leer_mensaje();
}

//PROGRAMA PARA TOMA DE DATOS Y DETERMINACION DEL TIEMPO DE INYECCION:

ISR(TIMER2_COMPB_vect){
  TCNT2 = 0;
  Contador_muestras++; //Se encarga de recibir las muestras del ckp para determinar las rpm

/*
  Si las RPM registradas son mayores a 100 el programa comenzara a calcular el tiempo de
  inyeccion, asi como la activacion de los inyectores de gas:
*/

  if(RPM<=100){
    digitalWrite(Iny_1_gnv, LOW);
    digitalWrite(Iny_2_gnv, LOW);
    digitalWrite(Iny_3_gnv, LOW);
    digitalWrite(Iny_4_gnv, LOW);
  }
  
  else if(RPM<=RPM_bajo && Voltaje_TPS_Promedio<=Voltaje_TPS_min){
    Tiempo_iny=Const_RbTb*Tiempo_iny_ecuacion;
  }else if(RPM>RPM_bajo && RPM<=RPM_alto && Voltaje_TPS_Promedio<=Voltaje_TPS_min){
    Tiempo_iny=Const_RmTb*Tiempo_iny_ecuacion;
  }else if(RPM>RPM_alto && Voltaje_TPS_Promedio<=Voltaje_TPS_min){
    Tiempo_iny=Const_RaTb*Tiempo_iny_ecuacion;
  }

  else if(RPM<=RPM_bajo && Voltaje_TPS_Promedio>Voltaje_TPS_min && Voltaje_TPS_Promedio<=Voltaje_TPS_max){
    Tiempo_iny=Const_RbTm*Tiempo_iny_ecuacion;
  }else if(RPM>RPM_bajo && RPM<=RPM_alto && Voltaje_TPS_Promedio>Voltaje_TPS_min && Voltaje_TPS_Promedio<=Voltaje_TPS_max){
    Tiempo_iny=Const_RmTm*Tiempo_iny_ecuacion;
  }else if(RPM>RPM_alto && Voltaje_TPS_Promedio>Voltaje_TPS_min && Voltaje_TPS_Promedio<=Voltaje_TPS_max){
    Tiempo_iny=Const_RaTm*Tiempo_iny_ecuacion;
  }

  else if(RPM<=RPM_bajo && Voltaje_TPS_Promedio>Voltaje_TPS_max){
    Tiempo_iny=Const_RbTa*Tiempo_iny_ecuacion;
  }else if(RPM>RPM_bajo && RPM<=RPM_alto && Voltaje_TPS_Promedio>Voltaje_TPS_max){
    Tiempo_iny=Const_RmTa*Tiempo_iny_ecuacion;
  }else if(RPM>RPM_alto && Voltaje_TPS_Promedio>Voltaje_TPS_max){
    Tiempo_iny=Const_RaTa*Tiempo_iny_ecuacion;
  }
  
  if(digitalRead(Sensor_CKP)!=Sensor_CKP_ultimo && digitalRead(Sensor_CKP)==true){
    Contador_CKP++;
    Sensor_CKP_ultimo = true;
  }else if (digitalRead(Sensor_CKP)==false){
    Sensor_CKP_ultimo = false;
  }
  
  //Para calcular las rpm de entrada:
  if(Contador_muestras==1000){
    RPM = Contador_CKP*Fact_Corr_RPM;
    Contador_muestras = 0;
    Contador_CKP = 0;
  }
}


// PROGRAMA PARA LA ACTIVACION DE LOS INYECTORES:
ISR(TIMER1_COMPA_vect){
  TCNT1 = 0;
  Activar_inyectores(Tiempo_iny);
}

/*
  Clase de apoyo que recibe la señal de inyeccion de la ECU del motor
  y luego manda la señal correspondiente para los inyectores de GAS:
*/
void Activar_inyectores(float Tiempo_iny){

  if(digitalRead(Iny_1_mot)==true || Estado_iny_1_ultimo==false){
    Contador_iny_1++;
    Posicion_inyeccion=1;
    Estado_iny_1_ultimo=false;
    if(Contador_iny_1<=Tiempo_iny){
      digitalWrite(Iny_1_gnv, HIGH);
    }else{
      digitalWrite(Iny_1_gnv, LOW);
      Contador_iny_1=0;
      Estado_iny_1_ultimo=true;
    }
  }

  if(digitalRead(Iny_2_mot)==true || Estado_iny_2_ultimo==false){
    Contador_iny_2++;
    Posicion_inyeccion=2;
    Estado_iny_2_ultimo=false;
    if(Contador_iny_2<=Tiempo_iny){
      digitalWrite(Iny_2_gnv, HIGH);
    }else{
      digitalWrite(Iny_2_gnv, LOW);
      Contador_iny_2=0;
      Estado_iny_2_ultimo=true;
    }
  }

  if(digitalRead(Iny_3_mot)==true || Estado_iny_3_ultimo==false){
    Contador_iny_3++;
    Posicion_inyeccion=3;
    Estado_iny_3_ultimo=false;
    if(Contador_iny_3<=Tiempo_iny){
      digitalWrite(Iny_3_gnv, HIGH);
    }else{
      digitalWrite(Iny_3_gnv, LOW);
      Contador_iny_3=0;
      Estado_iny_3_ultimo=true;
    }
  }

  if(digitalRead(Iny_4_mot)==true || Estado_iny_4_ultimo==false){
    Contador_iny_4++;
    Posicion_inyeccion=4;
    Estado_iny_4_ultimo=false;
    if(Contador_iny_4<=Tiempo_iny){
      digitalWrite(Iny_4_gnv, HIGH);
    }else{
      digitalWrite(Iny_4_gnv, LOW);
      Contador_iny_4=0;
      Estado_iny_4_ultimo=true;
    }
  }
}