Drehzahlmessung/Regelung/PID

#include <PID_v1.h>
#include <Wire.h> // Library für I2C-Interface
#include <LiquidCrystal_I2C.h> // LCD i2c Library einbinden

LiquidCrystal_I2C lcd1(0x27, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE);
LiquidCrystal_I2C lcd2(0x3F, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE);

# define PotiPin 0
# define HallPin 2
# define pwmPin  9
int Umax = 1500;
int Prozent;
double UpmSoll;
double upmIst = 0;
char buf[17];
double pwm = 127;
int hpin;

const int AVG = 4; // Glättung über mindestens 4 Messwerte
volatile unsigned long dauer = 0; // microsekunden seit dem letzten Interrupt
volatile unsigned long last = 0; // Zählerwert beim letzten Interrupt
volatile unsigned long average = 1; // Integrierte Dauer // =1: divide by 0 vermeiden
volatile int avgcnt = 0;
unsigned long previousMillis;
int diff = 0;
int intervall = 3200;

double Kp = 10, Ki = 5, Kd = 1;
PID myPID(&upmIst, &pwm, &UpmSoll, Kp, Ki, Kd, DIRECT);

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  //TCCR0B = (TCCR0B & 0b11111000) | 0x01;

  pinMode(PotiPin, INPUT); // lesender Zugriff
  pinMode(HallPin, INPUT_PULLUP); // dito
  pinMode(pwmPin, OUTPUT); // schreibender Zugriff
  digitalWrite(pwmPin, 0); // für definierten Anfangszustand


  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(HallPin), readmicros, RISING);    // Interrupt

  //initialize the variables we're linked to

  hpin = analogRead(HallPin);
  UpmSoll = 0;
  upmIst = analogRead(HallPin);

  //turn the PID on
  myPID.SetMode(AUTOMATIC);
  myPID.SetTunings(Kp, Ki, Kd);

  lcd1.begin(16, 2);
  lcd1.backlight();

  lcd2.begin(16, 2);
  lcd2.backlight();
}
void loop() {
  // int Prozent = analogRead(0);
  //UpmSoll = map(Prozent, 0, 1023, 90, 110);

  UpmSoll = map(analogRead(PotiPin), 0, 1023, 0, 1500);
  //UpmSoll = map(Prozent, 0, 100, 0, Umax);


  /*
    UpmSoll = ((UpmSoll + 5) / 10) * 10;
    if (UpmSoll <= 20) {
      UpmSoll = 0;
    } else if (UpmSoll >= 1485) {
      UpmSoll = 1500;
  */


  myPID.Compute();

  UpmIst();

  // UpmIstAusgabe();

  if (UpmSoll < upmIst) {
    diff = upmIst - UpmSoll;
    //digitalWrite(pwmPin, HIGH);
    pwm = map(diff, 0, UpmSoll, 0, 255);
    pwm = min(pwm, 255); // Begrenzung des PWM - Wertes auf höchstens 255
    Serial.println("BREMSE AN");
  } else {
    diff = 0;
    pwm = 0;
    Serial.println("BREMSE OFF");
  }
  analogWrite(pwmPin, pwm);


  //Serial.println("EIN");

  Serial.print(" UpmSoll: ");
  Serial.print(UpmSoll);
  Serial.print(" upmIst: ");
  Serial.print(upmIst);
  Serial.print(" pwm: ");
  Serial.println(pwm);

  int intervall = 3200;
  //Lcd1();
  Lcd2();
}
void UpmIst (void) {
  if (dauer != 0) {
    upmIst = 60000000 / average; // Drehzahl ausrechnen und runden
    //upmIst = ((upmIst + 10) / 10) * 10;
  } else {
    upmIst = 0; // keine Messung? -> Stillstand
    avgcnt = 0;
  }
  sprintf(buf, "%4lu", upmIst);


}

void readmicros() { // Interrupt-Routine
  // detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(HallPin)); // Interrupt ausschalten damit er uns nicht beißt
  int avgmax;
  unsigned long us = micros(); // Microsekundenzähler auslesen
  if (last == 0) { // erster Messwert?
    last = us; // merken und nicht weiter bearbeiten
  }
  else {
    if ( us < last ) { // Zählerüberlauf
      dauer = 4294967295 - last + us; // erzeugt einen Fehler von 1µS - vernachlässigbar 4294967295
    }
    else {
      dauer = us - last; // Differenz zum letzten Durchlauf berechnen
    }
    if (dauer > 5000) { // ignorieren wenn <= 5ms (Kontaktpreller)
      average = dauer + average * avgcnt++; // Wert in buffer und mit Faktor avgcnt glätten
      average /= avgcnt; // und zurückrechnen
      avgmax = 1000000 / dauer; // dynamische Größe des Integrationspuffers
      if (avgmax < AVG) avgmax = AVG; // Trägheit mindestens 1 Sekunde
      if (avgcnt >= avgmax) avgcnt--;
      last = us; // und wieder den letzten Wert merken
    }
    else {
      dauer = 0;
    }
  }
  //attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(HallPin), readmicros, RISING ); // Interrupt wieder einschalten
}
/*
  void Lcd1(void) { // Ausgabe-Komplett am LCD1

  lcd1.clear();
  lcd1.setCursor(0, 0);
  lcd1.print("Force[Nm]:");
  lcd1.setCursor(10, 0);
  lcd1.print(Force, 3); // gewicht ausgabe
  // lcd1.setCursor(0, 1);
  //lcd1.print("Drehzahl ");
  // lcd1.print(Prozent); // UpmSoll ausgabe
  //lcd1.print("%");
*/


void Lcd2(void) { // Ausgabe-Komplett am LCD2

  lcd2.clear(); // Soll es BLINKEN ODER NICHT????
  lcd2.setCursor(0, 0);
  lcd2.print("SOLL[U/min]:");
  lcd2.setCursor(12, 0);
  int ausgabeUpmSoll = (int)UpmSoll;
  lcd2.print(ausgabeUpmSoll); // Soll-Umdrehung ausgeben
  lcd2.setCursor(0, 1);
  lcd2.print("IST [U/min]:");
  lcd2.setCursor(12, 1);
  int ausgabeUpmIst = (int)upmIst;
  lcd2.print(ausgabeUpmIst); //Ist-Umdrehung ausgeben
  // lcd2.setCursor(12, 1);
  // lcd2.print(Umax); //Max UPM Schwellwert zum schalten der Bremse
}