/*Main code by Igor Krepsky - www.frompinskto.wordpress.com
based on fragments of code by Richard Visokey AD7C - www.ad7c.com
Rev. 2.2 - Spt., 2016  for AD9851 chip.
*/
// Подключение библиотек
#include <rotary.h>
#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <OLED_I2C.h>

OLED  myOLED(SDA, SCL, 8);

extern uint8_t SmallFont[];



//Определения
#define W_CLK A2     // A2 - connect to AD9851 module word load clock pin (CLK)
#define FQ_UD A3     // A3 - connect to freq update pin (FQ)
#define DATA A6      // A4 - connect to serial data load pin (DATA)
#define RESET A7     // A5 - connect to reset pin (RST)
#define ENC_A 2      // Pin 2 - 1 канал валкодера
#define ENC_B 3      // Pin 3 - 2 канал валкодера
#define ENC_KEY 4    // Pin 4 - кнопка валкодера
#define MODE_1 0     // Pin 0 - переключатель mode vfo
#define MODE_2 1     // Pin 1 - переключатель mode sweep
#define KEY_1 5      // Pin 5 - доп. кнопка

#define pulseHigh(pin) {digitalWrite(pin, HIGH); digitalWrite(pin, LOW); }

Rotary r = Rotary(2,3); // Устанавливает пины для каналов энкодера.  Должны поддерживать прерывания.



// Переменные
int_fast32_t rx=1000000;        // Стартовая частота VFO
int_fast32_t rif=0;             // Значение IF
int_fast32_t wif=450000;        // рабочее значение IF
int_fast32_t rx2=1;             // переменная для сохранения обновлённой частоты
int_fast32_t increment = 1000;  // начальный VFO инкремент в HZ.
int_fast32_t delta=1000;        // Стартовая величина ширины качания sweep в Hz
int_fast32_t sstep=1;           // Стартовая величина шага качания sweep в Hz
int buttonstate = 0;            // Переменная для чтения состояния кнопки
String hertz = "1 KHz";
int  hertzPosition = 0;
byte ones,tens,hundreds,thousands,tenthousands,hundredthousands,millions ;  //Разряды для частоты
byte a_1, a_2;            // разряды для отображения IF
String freq;              // string для получения частоты
boolean mod_1;            // текущее значение переключателя mode vfo
boolean mod_1_old;        // сохранённое значение переключателя mode vfo
boolean mod_2;            // текущее значение переключателя mode sweep
boolean mod_2_old;        // сохранённое значение переключателя mode sweep


void setup()   {
  Serial.begin(9600);
  myOLED.begin();
  myOLED.setFont(SmallFont);
  myOLED.clrScr();



  myOLED.print("AD9851 IS LOADING...", CENTER, 16);
  myOLED.update();
    delay(500);
  myOLED.clrScr();

}

void loop() {


// ИЗМЕНЕНИЕ ИНКРЕМЕНТА (кнопка валкодера)
      buttonstate = digitalRead(ENC_KEY); // если нажатие кнопки валкодера - изменить инкремент
      if(buttonstate == LOW) {
      setincrement();
      }
// ВОЗВРАТ ШАГА ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ к 1КГЦ в РЕЖИМЕ ГЕНЕРАТОРА
      if ((mod_1 == 1)&&(mod_2 == 1)){
      buttonstate = digitalRead(KEY_1);
      if (buttonstate == LOW){increment = 1000; hertz="1 KHz"; hertzPosition=0;
       myOLED.print(hertz, LEFT, 0);
       myOLED.update();
      delay(250); // Adjust this delay to speed up/slow down the button menu scroll speed.
      }
      }
// ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ MODE
      mod_1 = digitalRead (MODE_1); // чтение значения переключателя mode vfo.
      mod_2 = digitalRead (MODE_2); // чтение значения переключателя mode sweep.

// ДЕЙСТВИЯ ПОСЛЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ MODE
      if ((mod_1 != mod_1_old)||(mod_2 != mod_2_old)){// если произошло переключение mode
      // и вывод на дисплей

      // 1.очистка



      // 2.вывод значения

      if ((mod_1 == 1)&&(mod_2 == 1)){// если режим генератора
        rif=0;

        myOLED.print("OSC.MODE:", LEFT, 8);
        myOLED.update();
      }

      if ((mod_1 == 1)&&(mod_2 == 0)){// если режим генератора с ПЧ
        rif=wif;
        sendFrequency(rx+rif);// отправить частоту в синтезатор

       myOLED.print(hertz, LEFT, 8);
       myOLED.print("IF:", RIGHT, 8);
       myOLED.update();
        if (wif < 1000000){
        myOLED.print(wif/1000, LEFT, 16);
        myOLED.print("KHz", RIGHT, 16);
        myOLED.update();}
        else{
        a_1 = ((wif/1000)%10);
        a_2 = ((wif/100)%10);
          myOLED.print(a_1, LEFT, 24);
          myOLED.print(".", RIGHT, 24);
          myOLED.print(a_2, LEFT, 32);
          myOLED.print("MHz ", RIGHT, 32);
          myOLED.update();}

       } delay(1000); myOLED.clrScr();

      if ((mod_1 == 0)&&(mod_2 == 1)){// если режим SWEEP
      rif=0;


      myOLED.print(hertz, LEFT, 40);
      if (delta < 10000){
      myOLED.print("  SWP:", RIGHT, 40);
      myOLED.print(delta/1000, LEFT, 48);
      myOLED.print("KHz ", RIGHT, 48);

      }
      else if (delta >= 100000){
      myOLED.print("  SWP:", RIGHT, 40);
      myOLED.print(delta/1000, LEFT, 48);
      myOLED.print("KHz ", RIGHT, 48);
      }
      else
      {
      myOLED.print("  SWP:", RIGHT, 40);
      myOLED.print(delta/1000, LEFT, 48);
      myOLED.print("KHz ", RIGHT, 48);
      }
      myOLED.update();
      delay(2000);
      }

// ВЫВОД НА ДИСПЛЕЙ ЧАСТОТЫ И ПЕРЕДАЧА ЕЁ В DDS ПОСЛЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ MODE
      showFreq();
      sendFrequency(rx+rif);
      rx2 = rx;
      mod_1_old = mod_1;
      mod_2_old = mod_2;
      }
// ОКОНЧАНИЕ ДЕЙСТВИЯ ПОСЛЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ MODE

// ВЫЧИСЛЕНИЕ ЧАСТОТЫ ДЛЯ РЕЖИМА SWEEP
      if ((mod_1 == 0)&&(mod_2 == 1)){
      rif = rif + sstep;
      if (rif > delta) {rif = 0;}
      sendFrequency(rx+rif);// отправить частоту в синтезатор
      // переключение delta
      buttonstate = digitalRead(KEY_1);
      if (buttonstate == LOW) {
      if (delta == 1000){delta = 5000;}
      else if (delta == 5000){delta = 10000; sstep = 2;}
      else if (delta == 10000){delta = 50000; sstep = 5;}
      else if (delta == 50000){delta = 100000; sstep = 10;}
      else {delta = 1000; sstep = 1;}
      myOLED.clrScr();
      if (delta < 10000){
      myOLED.print("  SWP:", RIGHT, 40);
      myOLED.print(delta/1000, LEFT, 48);
      myOLED.print("KHz ", RIGHT, 48);

      }
      else if (delta == 100000){
      myOLED.print("  SWP:", RIGHT, 40);
      myOLED.print(delta/1000, LEFT, 48);
      myOLED.print("KHz ", RIGHT, 48);

      }
      else
      {
      myOLED.print("  SWP:", RIGHT, 40);
      myOLED.print(delta/1000, LEFT, 48);
      myOLED.print("KHz ", RIGHT, 48);

      }
      myOLED.update();
      delay(500);
      myOLED.update();}
      }
// ВЫЧИСЛЕНИЕ ЧАСТОТЫ ДЛЯ РЕЖИМА УЧЁТА ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЧАСТОТЫ
      if ((mod_1 == 1)&&(mod_2 == 0)){
      rif = wif;

      // переключение wif
      buttonstate = digitalRead(KEY_1);
      if (buttonstate == LOW) {
      // нужные значения промежуточных частот прописываются здесь. при желании - как угодно много.
      if (wif == 450000){wif = 455000;}
      else if (wif == 455000){wif = 460000;}
      else if (wif == 460000){wif = 465000;}
      else if (wif == 465000){wif = 1600000;}
      else if (wif == 1600000){wif = 1800000;}
      else if (wif == 1800000){wif = 5500000;}
      else if (wif == 5500000){wif = 10700000;}
      else if (wif == 10700000){wif = 21400000;}
      else {wif = 450000;}
      sendFrequency(rx+rif);// отправить частоту в синтезатор

      if (wif < 1000000){
      myOLED.print(" IF:", LEFT, 56);
      myOLED.print(wif/1000, CENTER, 56);
      myOLED.print("KHz ", RIGHT, 56);
      else{
       myOLED.print(" IF:", LEFT, 56);
      myOLED.print(wif/1000, CENTER, 56);
      myOLED.print("K ", RIGHT, 56);
      }
      myOLED.update();
      delay(250);

      }
      }

// ВЫВОД НА ДИСПЛЕЙ ЧАСТОТЫ И ПЕРЕДАЧА ЕЁ В DDS В ОБЩЕМ СЛУЧАЕ

        if (rx != rx2)
        {
        showFreq();// при изменении частоты вывести на дисплей
        sendFrequency(rx+rif);// отправить частоту в синтезатор
        rx2 = rx;
        }

}// END LOOP

// ПОДПРОГРАММЫ

// Обработка прерывания
ISR(PCINT2_vect) {

    // обработка энкодера
    unsigned char result = r.process();
    if (result) {
    if (result == DIR_CW){rx=rx+increment;}
    else {rx=rx-increment;};
    // конец обработки валкодера
    if ((rx+rif) >60000000){rx=(60000000-rif);}; // ВЕРХНИЙ VFO LIMIT
    if (rx <5){rx=5;}; // НИЖНИЙ VFO LIMIT
    }
    }

// расчёт частоты на основе докумментации на микросхему = <sys clock> * <frequency tuning word>/2^32
void sendFrequency(double frequency) {
  int32_t freq = frequency * 4294967296./180000000;  // note 180 MHz clock on 9851.
  for (int b=0; b<4; b++, freq>>=8)
  {
   tfr_byte(freq & 0xFF);
  }
  tfr_byte(0x001);   // Final control byte, LSB 1 to enable 6 x xtal multiplier on 9851 set to 0x000 for 9850
  pulseHigh(FQ_UD);  // Сделано!  Должен увидеть выход.
  }

// передаёт байт, по биту за раз, начиная с LSB  на 9851 через serial DATA line
void tfr_byte(byte data)
{
  for (int i=0; i<8; i++, data>>=1) {
    digitalWrite(DATA, data & 0x01);
    pulseHigh(W_CLK);   //после передачи каждого бита, CLK is pulsed high
  }
}

void setincrement(){// установка значения инкремента частоты
  if(increment == 1){increment = 10; hertz = "10 Hz"; hertzPosition=0;}
  else if(increment == 10){increment = 100; hertz = "100 Hz"; hertzPosition=0;}
  else if (increment == 100){increment = 1000; hertz="1 Khz"; hertzPosition=0;}
  else if (increment == 1000){increment = 10000; hertz="10 Khz"; hertzPosition=0;}
  else if (increment == 10000){increment = 100000; hertz="100Khz"; hertzPosition=0;}
  else if (increment == 100000){increment = 1000000; hertz="1 Mhz"; hertzPosition=0;}
  else{increment = 1; hertz = "1 Hz"; hertzPosition=0;};
   myOLED.clrScr();
   myOLED.print(hertz, LEFT, 64);
   myOLED.update();
   delay(500); // Adjust this delay to speed up/slow down the button menu scroll speed.
};

void showFreq(){// вывод значения частоты на дисплей
    millions = int(rx/1000000);
    hundredthousands = ((rx/100000)%10);
    tenthousands = ((rx/10000)%10);
    thousands = ((rx/1000)%10);
    hundreds = ((rx/100)%10);
    tens = ((rx/10)%10);
    ones = ((rx/1)%10);
    myOLED.clrScr();

   //if (millions > 9){display.setCursor(1,0);}
  // else{display.setCursor(2,0);}
    myOLED.print(millions, LEFT, 0);
    myOLED.print(".", CENTER, 0);
    myOLED.print(hundredthousands, RIGHT, 0);
    myOLED.print(tenthousands, LEFT, 8);
    myOLED.print(thousands, CENTER, 8);
    myOLED.print(".", RIGHT, 8);
    myOLED.print(hundreds, LEFT, 16);
    myOLED.print(tens, CENTER, 16);
    myOLED.print(ones, RIGHT, 16);
    myOLED.print(" Mhz ", LEFT, 24);
    myOLED.update();
    delay(500);


};