#include <util/delay.h>
#include <LiquidCrystal.h>
const int tled=10000; //время включения подсветки 10 сек
const int led = 9; //подсветка дисплея
const int button1 = 11; //кнопка пуск
const int button2 = 12; //вкл подсветки
//const int button3 = 13; //не используется
const int buzzer = 10; //буззер
const int razrad1 = A0; //транзистор ключа нагрузки 22 ом
const int razrad2 = A1; //транзистор ключа нагрузки 10 ом
const int zarad = 2; //вывод 8 TP4056
const int garg_off = 13; //к зеленому светодиоду TP4056
const float TL431 = 4.30; //напряжение на выв Aref Atmega328p
const float R5 = 3154; //задаём сопротивление резистора на выв 2 TP4056,задающего ток заряда
const float R10 = 17.5; //задаём сопротивление разрядного резистора R10,по схеме 22 ом
const float R15 = 7.095; //задаём сопротивление разрядного резистора R15,по схеме 10 ом
const int analogV = A2; //напряжение с аккумулятора
const int analogVC = A5; //выв 2 TP4056 через резистор 470 ом
const int analogVD = A3; //назначаем аналоговый вход разряда R10
const int analogVD2 = A4; //назначаем аналоговый вход разряда 2 R15
//float coeff = 0.0; //поправка на нестабильность напряжения
float volt = 0.0; //задаем переменные
float R = 0.0; //внутреннее сопротивление аккумулятора
float voltC = 0.0; //Напряжение при заряде
float voltD = 0.0; //Напряжение при разряде
float voltD2 = 0.0; //Напряжение при разряде
float Vc = 0.0; //Конечное напряжение заряда
float Vd = 0.0; //Конечное напряжение разряда
float am = 0; //милиамперы
float amR = 0; //милиамперы, ток определения внутреннего сопротивления
float amR2 = 0; //милиамперы, ток определения внутреннего сопротивления
float amC = 0; //милиамперы заряд
float capvrem= 0; //временная емкость
float cap= 0; //емкость
float voltTEMP= 0; //временная переменная для рассчёта внутреннего сопротивления
byte counteR = 0; //счётчик циклов замера внутреннего сопротивления
byte knop = 0; //переменная для хранения состояния кнопки
byte knop_menu = 1; //переменная для хранения состояния кнопки
byte TIK = 0;
byte SEK = 0; //секунды
byte MIN = 0; //минуты
byte HOUR = 0; //часы
byte akk_type = 0; //переменная типа аккумулятора
byte discharge_type = 1; //переменная типа разряда
byte recharge_control = 0; //переменная для однократного подзаряда в конце
unsigned long perMillis = 0;
unsigned long ledMillis = 0;
// initialize the library with the numbers of the interface pins
//LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
LiquidCrystal lcd(3, 4, 5, 6, 7, 8); // 19 - pinA5

void setup()
{
pinMode(analogV , INPUT); //определяем тип порта (вход), АЦП
pinMode(analogVC , INPUT); //определяем тип порта (вход), АЦП
pinMode(analogVD , INPUT); //определяем тип порта (вход), АЦП
pinMode(analogVD2 , INPUT); //определяем тип порта (вход), АЦП
//pinMode(analogV_TL431 , INPUT); //определяем тип порта (вход), АЦП
pinMode(button1, INPUT); //определяем тип порта (вход), кнопка
pinMode(button2, INPUT); //определяем тип порта (вход), кнопка
digitalWrite(button1, HIGH);
digitalWrite(button2, HIGH);
pinMode(buzzer, OUTPUT); // бузер
pinMode(razrad1, OUTPUT); // разряд
pinMode(zarad, OUTPUT); // заряд
pinMode(led, OUTPUT); // подсветка дисплея
pinMode(garg_off, INPUT); //заряд окончен,с TP4056
pinMode(razrad2, OUTPUT); //разряд2
lcd.begin(16, 2); // размер дисплея
lcd.clear(); // Чистим экран
analogReference(EXTERNAL);
// menu(); //вызов меню для начальной конфигурации
digitalWrite(led,HIGH);
Vd=3.3;
Vc=4.2;
// digitalWrite(razrad1,HIGH);
}

void loop()
{

if (digitalRead(button2)==LOW)ledMillis=millis();
volt = float (analogRead(analogV))*TL431/1024; // напряжение на аккумуляторе
voltC = float (analogRead(analogVC))*TL431/1024; // Напряжение заряда TP4056
voltD = float (analogRead(analogVD))*TL431/1024; // Напряжение разряда R10
voltD2 = float (analogRead(analogVD2))*TL431/1024; // Напряжение разряда 2 R15
if (digitalRead(button1)==LOW) //нажатие кнопки пуск теста
{
if (millis()-ledMillis<tled)
{ knop++;
lcd.clear(); //чистим экран
if (knop>4){knop=0;} // обнуляем четвёртое нажатие.
}
TIK = 0;ledMillis=millis();digitalWrite(led,HIGH);
_delay_ms(500);
}
if (volt<3){knop = 0;ledMillis=millis();}
if (millis()-ledMillis>=tled){digitalWrite(led,LOW);}else {digitalWrite(led,HIGH);}
if (knop==0){ //сценарий устройство включено но незапущен тест
digitalWrite(razrad1,HIGH);
digitalWrite(razrad1,LOW);
volt = float (analogRead(analogV))*TL431/1024;
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Li-Ion 3.3V-4.2V");
// digitalWrite(zarad,LOW);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Connect battery!");

while (volt<3)
{
digitalWrite(led,HIGH);
volt = float (analogRead(analogV))*TL431/1024; // напряжение на аккумуляторе
}
lcd.clear();
ledMillis=millis();
digitalWrite(zarad,HIGH); //включаем ключ зарядки аккумулятора
digitalWrite(razrad1,LOW); //отключаем ключ нагрузки
digitalWrite(razrad2,LOW); //отключаем ключ нагрузки
//ждем нажатия кнопки пуск теста
while(digitalRead(button1)==HIGH) //просто заряд аккумулятора,без теста
{
if (digitalRead(button2)==LOW)ledMillis=millis(); //если нажата кнопка2 то вкл подсветку если выключена
if (millis()-ledMillis>=tled){digitalWrite(led,LOW);}else {digitalWrite(led,HIGH);} //выключение подсветки по истечении tled/1000 секунд
volt = float (analogRead(analogV))*TL431/1024; // напряжение на аккумуляторе
voltC = float (analogRead(analogVC))*TL431/1024;
amC=((1200*voltC)/R5)*1000; //считаем ток заряда в mA
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("U=");
lcd.print(volt); //выводим напряжение на аккумуляторе
lcd.print("V ");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("I=");lcd.print(amC,0);lcd.print(" mA ");
//если аккуамулятор заряжен то моргаем каждые 10 мин
if((digitalRead(garg_off)==LOW) and (millis()-ledMillis>=600000)) {ledMillis=millis();digitalWrite(led,HIGH);}

_delay_ms(250);
}

digitalWrite(led,HIGH);
_delay_ms(250);

}
//-------------------------------------------------
if (knop==1){ //отработка сценария зарядки после подключения
lcd.clear(); //чистим экран
cap= 0; //обнуляем переменные
am = 0;
amR = 0;
amR2 = 0;
amC = 100;
R = 0;
//TIK = 0;
SEK = 0;
MIN = 0;
HOUR = 0;
counteR = 0;
voltTEMP = 0;
recharge_control = 0;
//prMillis=millis();
if (volt<TL431)
{
digitalWrite(zarad,HIGH); //включаем ключ зарядки аккумулятора
digitalWrite(razrad1,LOW); //отключаем ключ нагрузки
digitalWrite(razrad2,LOW); //отключаем ключ нагрузки
amC=((1200*voltC)/R5)*1000; //считаем ток в mA =Uтекущее/Rнагрузки, *1000 получаем mA
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("CHARGE: ");
lcd.print(volt); //выводим напряжение на аккумуляторе
lcd.print("V ");
//lcd.setCursor(1, 1);
// lcd.print("I=");
//lcd.print(TIK);//для теста
lcd.setCursor(8, 1);
lcd.print("I=");lcd.print(amC,0);lcd.print(" mA ");

}
//если аккумулятор зарядился включаем подсветку и идем мерить Rакк
if(digitalRead(garg_off)==LOW) {TIK =TIK+1;if(TIK>3) {knop = 2;digitalWrite(led,HIGH);ledMillis=millis();TIK =0;}} else TIK =0;
_delay_ms(350);
}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
if (knop==2) //замер внутреннего сопротивления
{
if (counteR<=224) //1 цикл проверки,пауза
{
if (counteR==0){
lcd.clear(); // Чистим экран
digitalWrite(zarad,LOW); //отключаем ключ зарядки аккумулятора
digitalWrite(razrad2,LOW); //отключаем ключ нагрузки 2
digitalWrite(razrad1,LOW); //выключаем ключ нагрузки
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Testing Rint ");
//counteR = 220;
}
lcd.setCursor(1, 1);lcd.print("Pause=");
lcd.print((224-counteR)/2);lcd.print(" ");
lcd.print("sec ");
_delay_ms(500);counteR++;
}
if (counteR>224 and counteR<=244) //2 цикл проверки,малая нагрузка
{
if (counteR==225){
lcd.clear(); // Чистим экран
digitalWrite(zarad,LOW); //отключаем ключ зарядки аккумулятора
digitalWrite(razrad2,LOW); //отключаем ключ нагрузки 2
digitalWrite(razrad1,HIGH); //включаем ключ нагрузки
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Testing Rint1");
}
amR=(voltD/R10); //считаем ток
lcd.setCursor(0, 1);lcd.print(amR*1000,0);lcd.print("mA "); //выводим значение тока разряда в мА
lcd.setCursor(8, 1);lcd.print(volt,2);lcd.print("V "); //выводим напряжение на аккумляторе под нагрузкой
_delay_ms(500);counteR++; //задержка,инкрементируем счётчик
lcd.setCursor(0, 1); //ставим курсор в первый столбец, вторую строку
lcd.print(" "); //чистим строку
if (counteR==244){voltTEMP = volt;} //окончание первого цикла проверки
}

if (counteR>244 and counteR<=250) //3 цикл проверки
{
if (counteR==245) { lcd.clear(); // Чистим экран
digitalWrite(zarad,LOW); //отключаем ключ зарядки аккумулятора
digitalWrite(razrad1,HIGH); //отключаем ключ нагрузки
digitalWrite(razrad2,HIGH); //включаем ключ нагрузки 2
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Testing Rint2");
}
amR2=(voltD2/R15)+(voltD/R10); //считаем ток
lcd.setCursor(0, 1);lcd.print(amR2*1000,0);lcd.print("mA "); //выводим значение тока разряда в мА
lcd.setCursor(8, 1);lcd.print(volt,2);lcd.print("V "); //выводим напряжение на аккумляторе под нагрузкой
_delay_ms(500); counteR++; //инкрементируем счётчик
lcd.setCursor(0, 1); //ставим курсор в первый столбец, вторую строку
lcd.print(" "); //чистим строку
}

if (counteR==251) //заканчиваем проверку сопротивления
{

R = ((voltTEMP-volt)/(amR2-amR)); //считаем внутреннее сопротивление аккумулятора
digitalWrite(razrad1,LOW); //выключаем ключ нагрузки
digitalWrite(razrad2,LOW); //выключаем ключ нагрузки 2
digitalWrite(zarad,LOW); //выключаем ключ зарядки аккумулятора
counteR++; //инкрементируем счётчик
lcd.clear(); // Чистим экран
lcd.setCursor(0, 1); //ставим курсор в первый столбец, вторую строку
lcd.print("Rin="); //
lcd.print(R,3); //выводим значение внутреннего сопротивления
ledMillis=millis();
digitalWrite(led,HIGH);
_delay_ms(1500);
TIK=0;
}
if (counteR>=252) //восстанавливаем заряд аккумулятора перед тестом ёмкости, переходим в разряд
{
digitalWrite(razrad1,LOW); //выключаем ключ нагрузки
digitalWrite(razrad2,LOW); //выключаем ключ нагрузки 2
digitalWrite(zarad,HIGH); //включаем ключ зарядки аккумулятор
lcd.setCursor(0, 0); //ставим курсор в первый столбец, первую строку
lcd.print("CHARGE: "); //дозарядка до полного
lcd.setCursor(11, 1); //ставим курсор в 12й столбец, вторую строку
lcd.print(volt); //вывод текущего напряжения на аккумуляторе
lcd.print("V"); //
_delay_ms(350);
lcd.setCursor(10, 0);lcd.print("*");
amC=((1200*voltC)/R5)*1000;
lcd.setCursor(11, 0); //ставим курсор в 16й столбец, первую строку
lcd.print(amC); //lcd.print("*"); //мигающий значок заряда
_delay_ms(350);
lcd.setCursor(10, 0); //ставим курсор в 16й столбец, первую строку
lcd.print(" "); //мигающий значок заряда
lcd.setCursor(11, 1); //ставим курсор в 12й столбец, вторую строку
lcd.print(" "); //

if(digitalRead(garg_off)==LOW) //если зарядился - переходим в разряд
{
TIK=TIK+1;
if (TIK>3){
ledMillis=millis();
digitalWrite(led,HIGH);
digitalWrite(zarad,LOW); //выключаем ключ зарядки аккумулятора
knop = 3; //фиксация окончания замера внутреннего сопротивления, переход к замеру ёмкости
tone(buzzer, 1000, 150); //тональный сигнал смены цикла
TIK=0;}
}
else
TIK=0;
}
}

//----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
if (knop==3){ //проверка сценария для разрядки
lcd.clear(); // Чистим экран
if (volt>Vd)
{
digitalWrite(zarad,LOW); //отключаем ключ зарядки аккумулятора
if (discharge_type==1)
{
digitalWrite(razrad1,HIGH); //включаем ключ нагрузки
digitalWrite(razrad2,LOW); //выключаем ключ нагрузки
}
if (discharge_type==2)
{
digitalWrite(razrad2,HIGH); //включаем ключ нагрузки
digitalWrite(razrad1,LOW); //выключаем ключ нагрузки
}
if (discharge_type==3)
{
digitalWrite(razrad2,HIGH); //включаем ключ нагрузки
digitalWrite(razrad1,HIGH); //включаем ключ нагрузки
}
//#########цикл отсчета
if (millis()-perMillis>=5000){
perMillis=millis();
SEK=SEK+5;
if (discharge_type==1)
{
am=(voltD/R10)*1000; //считаем ток в mA =Uтекущее/Rнагрузки, *1000 получаем mA
}
if (discharge_type==2)
{
am=(voltD2/R15)*1000; //считаем ток в mA =Uтекущее/Rнагрузки, *1000 получаем mA
}
if (discharge_type==3)
{
am=((voltD/R10)*1000)+((voltD2/R15)*1000); //считаем ток в mA =Uтекущее/Rнагрузки, *1000 получаем mA
}
capvrem=am/720; cap=cap+capvrem; //считаем емкость в mAh, при замере раз в 5 сек (в часе 3600сек / 5 = 720)
if (SEK>59){SEK=0;MIN++;}
if (MIN>59){MIN=0;HOUR++;}
if (HOUR>23) HOUR=0;
}
//########################
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("DisCh ");
lcd.print("I="); //вывод на экран
lcd.print(am, 0); //вывод на экран
lcd.print("mA "); //вывод на экран
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(volt);
lcd.print("V Q="); //вывод на экран
lcd.print(cap, 0); //вывод на экран
lcd.print("mAh "); //вывод на экран
lcd.setCursor(12, 1);
}
_delay_ms(500);
if (volt<=Vd){knop=4; tone(buzzer, 1000, 150);_delay_ms(500);
tone(buzzer, 1000, 150);_delay_ms(500);
tone(buzzer, 1000, 150);} //фиксация окончания разрядки и замера емкости
}
//-------------------------------------------------
if (knop==4){ //сценарий окончания подсчета емкости, вывод на экран и зарядка.
lcd.setCursor(10, 1);
lcd.print(volt, 1); //вывод на экран текущего напряжения аккумулятора
lcd.print("V");
ledMillis=millis();
digitalWrite(led,HIGH);
switch (recharge_control)
{
case 0: //тест окончен, но аккумулятор полностью разряжен, выводим результаты на экран
digitalWrite(zarad,HIGH); //включаем ключ зарядки аккумулятора
digitalWrite(razrad1,LOW); //выключаем ключ нагрузки
digitalWrite(razrad2,LOW); //выключаем ключ нагрузки 2
//digitalWrite(led,LOW); //выключаем светодиод заряда
lcd.setCursor(0, 0); //выводим значение внутреннего сопротивления
lcd.print("R=");
lcd.print(R,3);
lcd.print(" ");
lcd.setCursor(8, 0);
if (HOUR<10){ lcd.print("0");} //вывод времени разряда на экран
lcd.print(HOUR);
lcd.print(":");
if (MIN<10){ lcd.print("0");} //вывод на экран
lcd.print(MIN);
lcd.print(":");
if (SEK<10){ lcd.print("0");}
lcd.print(SEK);
lcd.setCursor(0, 1);
// lcd.print("Q="); //вывод на экран
lcd.print(cap, 1); //вывод на экран
lcd.print("mAh "); //вывод на экран
recharge_control=1; //инкремент счётчика
_delay_ms(5);
break; //выход из case

}
}
}