Скалярный частотник для однофазного асинхронного двигателя

#define Hi_ST 10    //Стартерный
#define Hi_WK 11    //Рабочий
#define Hi_M 12    //Общий
#define Lo_ST 7
#define Lo_WK 8
#define Lo_M 9
#define SoftStart 6 //реле мягкого старта конденсатора
#define RelBrake 1

#define LedFwd 4  //Светодиод "туда"
#define LedRew 5  //Светодиод "обратно"
#define LedStp 13 //Светодиод стоп
#define CmdFwd 2 //Кнопка "туда"
#define CmdRew 3 //Кнопка "обратно" Обе вместе - стоп.

#define ValFwd 4 //Крутилка "Туда" 720
#define ValRew 5 //Крутилка "Обратно" 450

#define RemoteVal 0 //720 + 450 Пультик. Тут резестивный делитель. 1.2к на землю и через преключатель на плюс либо 750Ом, либо 1.5К

int nn = 0;  //Стартерная задержка (циклы работы стартерной обмотки "на полную")
byte WkState = 0;
byte OldRemVal = 0; //предыдущая команда с пультика

int SoftStartMotor = 0; //Счётчик плавного увеличения частоты на старте.

void setup() 
{   

  pinMode(CmdFwd, INPUT);
  pinMode(CmdRew, INPUT);
  
  pinMode(Hi_ST, OUTPUT);
  pinMode(Hi_WK, OUTPUT);
  pinMode(Hi_M, OUTPUT);
  pinMode(Lo_ST, OUTPUT);
  pinMode(Lo_WK, OUTPUT);
  pinMode(Lo_M, OUTPUT);
  pinMode(SoftStart, OUTPUT);
  pinMode(RelBrake, OUTPUT);
  
  pinMode(LedFwd, OUTPUT);
  pinMode(LedRew, OUTPUT);
  pinMode(LedStp, OUTPUT);

  digitalWrite(RelBrake, LOW);
  AllOff();

  delay(1500);
  digitalWrite(SoftStart, HIGH);
  Indicate();
}


void loop() 
{

  byte CurRemVal = 0;
  int RemVal = analogRead(RemoteVal);
  if (RemVal > 380 && RemVal < 520)
    { CurRemVal = 2; }

  if (RemVal > 600 && RemVal < 800)
    { CurRemVal = 1; }

  //Управление
  bool cmdF = digitalRead(CmdFwd);
  bool cmdR = digitalRead(CmdRew);

  
  if (CurRemVal != OldRemVal)
  {
    OldRemVal = CurRemVal;
    if (CurRemVal == 0) {cmdF = true; cmdR = true;}
    if (CurRemVal == 1) {cmdF = true; cmdR = false;}
    if (CurRemVal == 2) {cmdF = false; cmdR = true;}
  }

  if (cmdF && !cmdR) 
  {
    if(WkState != 1 && nn > 0)
    {
      WkState = 1; //Это не Бангладеш. Это необходимость СРАЗУ переключить лампочку, а тока потом тормозить мотор.
      Indicate();
      Brake(); //Тормоз
    }
    WkState = 1; //А это на случай если томозить не надобно. Например после стопа.
    Indicate();
  }
  if (!cmdF && cmdR)
  {
    if(WkState != 2 && nn > 0)
    {
      WkState = 2;
      Indicate();
      Brake(); //Тормоз
    }
    WkState = 2;
    Indicate();
    
  }
  if (cmdF && cmdR)
  {
    if(WkState != 0)
    {
      WkState = 0;
      Indicate();
      Brake(); //Тормоз
    }
    Indicate();
    WkState = 0;
  }
  
  //Исполнение
  if (WkState == 0) //Стоп
  {
    SoftStartMotor = 0;
    nn = 0;
    delay(50);
    return;
  }

  nn ++; //Стартерная задержка (циклы работы стартерной обмотки "на полную")
  SoftStartMotor += 15; //Чем больше число, тем быстрее разгон.
  
  if (nn > 30000) nn = 30000; 
  if (SoftStartMotor > 1200) SoftStartMotor = 1200;

  if (WkState == 1) //Вперёд
  {
    int delays = GetDelayByVal(min(1024-analogRead(ValFwd),SoftStartMotor)); //Ну наоборот я распаял. Бывает, чо... Инвертируем
    RotateFwd(delays-400);
  }
  else //Назад
  {
    int delays = GetDelayByVal(min(analogRead(ValRew),SoftStartMotor));
    RotateRew(delays-400 );
  }
}

//Крутим вперёд. Тут оборот
void RotateFwd(int delays)
{
  digitalWrite(Lo_M, !HIGH); //Включаем общий минус
  SendPosST(delays);
  delayMicroseconds(100);
  SendPosWK(delays);
  digitalWrite(Lo_M, !LOW); //Отключаем общий минус. 
  
  delayMicroseconds(100); //Отрицательная полярность
  
  digitalWrite(Hi_M, !HIGH);
  SendNegST(delays);
  delayMicroseconds(100);
  SendNegWK(delays);
  digitalWrite(Hi_M, !LOW);

  delayMicroseconds(60);
}

//Крутим назад. Тут оборот
void RotateRew(int delays)
{
  digitalWrite(Lo_M, !HIGH); //Включаем общий минус
  SendPosST(delays);
  digitalWrite(Lo_M, !LOW); //Отключаем общий минус. 

  delayMicroseconds(100);
  digitalWrite(Hi_M, !HIGH);
  SendNegWK(delays);  
  delayMicroseconds(100);
  SendNegST(delays);
  digitalWrite(Hi_M, !LOW);

  delayMicroseconds(100);
  digitalWrite(Lo_M, !HIGH); //Включаем общий минус
  SendPosWK(delays);
  digitalWrite(Lo_M, !LOW); //Отключаем общий минус.

  delayMicroseconds(60);
}

//Отправка пачки импульсов
void SendPulse(int pin, int delays) 
{

/*
digitalWrite(pin, !HIGH);
MyDelay(delays);
digitalWrite(pin, !LOW);
*/

byte pwrCycle = 0;
  while(delays > 0) //Крутимся в цикле, пока не закончится время на такт
  {
    pwrCycle ++;
    if (delays < 0)
      return;
    if (delays < 300) //Если осталось менее 300мкс, то проще запаузиться.
    {
      delayMicroseconds(delays);
      return;
    }
    
    if (pwrCycle < 5){  digitalWrite(pin, !HIGH);}
    delayMicroseconds(min(1200,delays));  //Длина импульса. 1200мкс
    digitalWrite(pin, !LOW);
    
    if (delays < 300)//Если осталось менее 300мкс, то проще запаузиться.
    {
      delayMicroseconds(delays);
      return;
    }

    delayMicroseconds(200); 
    delays -= 1400; //Примерное время цикла
  }
}

void SendPosWK(int delays)
{
  SendPulse(Hi_WK,delays);
}
void SendNegWK(int delays)
{
  SendPulse(Lo_WK,delays);
}
void SendPosST(int delays)
{
  if (nn < 100) //Включаем стартерную
  { SendPulse(Hi_ST,delays); } 
  else
  { 
    if (delays > 2000) //Если частота мала - уменьшаем импульс до 25% времени
    {
      SendPulse(Hi_ST,2000);
      delayMicroseconds(delays - 2000);
    }
    else
    {
      SendPulse(Hi_ST,delays);
      //delayMicroseconds(delays); //Для коротких интервалов, можно и 100% гнать стартерную - всё равно импульс будет 1-2шт и короткий
    }
  }
}
void SendNegST(int delays)
{
  if (nn < 100) //Включаем стартерную
  { SendPulse(Lo_ST,delays); } 
  else
  {
    if (delays > 2000)
    {
      SendPulse(Lo_ST,2000);
      delayMicroseconds(delays - 2000);
    }
    else
    {
      SendPulse(Hi_ST,delays);
    }
  }
}

//Тут должен будет жить тормоз. По идее под него надо отдельнй транзистор, подающий постоянку на обмотки через резистор.
void Brake()
{
  digitalWrite(LedStp, 1);
  AllOff();
  digitalWrite(RelBrake, HIGH);
  delay(1600);
  digitalWrite(RelBrake, LOW);
  delay(300);
  return;

  //Serial.println("Brake");
}

void AllOff()
{
  digitalWrite(Hi_ST, !LOW);
  digitalWrite(Hi_WK, !LOW);
  digitalWrite(Hi_M, !LOW);
  digitalWrite(Lo_ST, !LOW);
  digitalWrite(Lo_WK, !LOW);
  digitalWrite(Lo_M, !LOW);
  delayMicroseconds(300);
}

void Indicate()
{
  digitalWrite(LedStp, (WkState == 0 ? 1:0));
  digitalWrite(LedFwd, (WkState == 1 ? 1:0));
  digitalWrite(LedRew, (WkState == 2 ? 1:0));
}

//от 25 до 75гц с шагом 0.25 и 511 (центр пегулятора) = 50гц
int GetDelayByVal(int val)
{
  if (val < 5) return 10000;
  if (val < 10) return 9900;
  if (val < 15) return 9803;
  if (val < 20) return 9708;
  if (val < 25) return 9615;
  if (val < 30) return 9523;
  if (val < 35) return 9433;
  if (val < 40) return 9345;
  if (val < 45) return 9259;
  if (val < 50) return 9174;
  if (val < 55) return 9090;
  if (val < 60) return 9009;
  if (val < 65) return 8928;
  if (val < 70) return 8849;
  if (val < 76) return 8771;
  if (val < 81) return 8695;
  if (val < 86) return 8620;
  if (val < 91) return 8547;
  if (val < 96) return 8474;
  if (val < 101) return 8403;
  if (val < 106) return 8333;
  if (val < 111) return 8264;
  if (val < 116) return 8196;
  if (val < 121) return 8130;
  if (val < 126) return 8064;
  if (val < 131) return 8000;
  if (val < 136) return 7936;
  if (val < 141) return 7874;
  if (val < 147) return 7812;
  if (val < 152) return 7751;
  if (val < 157) return 7692;
  if (val < 162) return 7633;
  if (val < 167) return 7575;
  if (val < 172) return 7518;
  if (val < 177) return 7462;
  if (val < 182) return 7407;
  if (val < 187) return 7352;
  if (val < 192) return 7299;
  if (val < 197) return 7246;
  if (val < 202) return 7194;
  if (val < 207) return 7142;
  if (val < 212) return 7092;
  if (val < 217) return 7042;
  if (val < 223) return 6993;
  if (val < 228) return 6944;
  if (val < 233) return 6896;
  if (val < 238) return 6849;
  if (val < 243) return 6802;
  if (val < 248) return 6756;
  if (val < 253) return 6711;
  if (val < 258) return 6666;
  if (val < 263) return 6622;
  if (val < 268) return 6578;
  if (val < 273) return 6535;
  if (val < 278) return 6493;
  if (val < 283) return 6451;
  if (val < 288) return 6410;
  if (val < 294) return 6369;
  if (val < 299) return 6329;
  if (val < 304) return 6289;
  if (val < 309) return 6250;
  if (val < 314) return 6211;
  if (val < 319) return 6172;
  if (val < 324) return 6134;
  if (val < 329) return 6097;
  if (val < 334) return 6060;
  if (val < 339) return 6024;
  if (val < 344) return 5988;
  if (val < 349) return 5952;
  if (val < 354) return 5917;
  if (val < 359) return 5882;
  if (val < 364) return 5847;
  if (val < 370) return 5813;
  if (val < 375) return 5780;
  if (val < 380) return 5747;
  if (val < 385) return 5714;
  if (val < 390) return 5681;
  if (val < 395) return 5649;
  if (val < 400) return 5617;
  if (val < 405) return 5586;
  if (val < 410) return 5555;
  if (val < 415) return 5524;
  if (val < 420) return 5494;
  if (val < 425) return 5464;
  if (val < 430) return 5434;
  if (val < 435) return 5405;
  if (val < 441) return 5376;
  if (val < 446) return 5347;
  if (val < 451) return 5319;
  if (val < 456) return 5291;
  if (val < 461) return 5263;
  if (val < 466) return 5235;
  if (val < 471) return 5208;
  if (val < 476) return 5181;
  if (val < 481) return 5154;
  if (val < 486) return 5128;
  if (val < 491) return 5102;
  if (val < 496) return 5076;
  if (val < 501) return 5050;
  if (val < 506) return 5025;
  if (val < 512) return 5000;
  if (val < 517) return 4975;
  if (val < 522) return 4950;
  if (val < 527) return 4926;
  if (val < 532) return 4901;
  if (val < 537) return 4878;
  if (val < 542) return 4854;
  if (val < 547) return 4830;
  if (val < 552) return 4807;
  if (val < 558) return 4784;
  if (val < 563) return 4761;
  if (val < 568) return 4739;
  if (val < 573) return 4716;
  if (val < 578) return 4694;
  if (val < 583) return 4672;
  if (val < 588) return 4651;
  if (val < 593) return 4629;
  if (val < 599) return 4608;
  if (val < 604) return 4587;
  if (val < 609) return 4566;
  if (val < 614) return 4545;
  if (val < 619) return 4524;
  if (val < 624) return 4504;
  if (val < 629) return 4484;
  if (val < 634) return 4464;
  if (val < 640) return 4444;
  if (val < 645) return 4424;
  if (val < 650) return 4405;
  if (val < 655) return 4385;
  if (val < 660) return 4366;
  if (val < 665) return 4347;
  if (val < 670) return 4329;
  if (val < 675) return 4310;
  if (val < 680) return 4291;
  if (val < 686) return 4273;
  if (val < 691) return 4255;
  if (val < 696) return 4237;
  if (val < 701) return 4219;
  if (val < 706) return 4201;
  if (val < 711) return 4184;
  if (val < 716) return 4166;
  if (val < 721) return 4149;
  if (val < 727) return 4132;
  if (val < 732) return 4115;
  if (val < 737) return 4098;
  if (val < 742) return 4081;
  if (val < 747) return 4065;
  if (val < 752) return 4048;
  if (val < 757) return 4032;
  if (val < 762) return 4016;
  if (val < 768) return 4000;
  if (val < 773) return 3984;
  if (val < 778) return 3968;
  if (val < 783) return 3952;
  if (val < 788) return 3937;
  if (val < 793) return 3921;
  if (val < 798) return 3906;
  if (val < 803) return 3891;
  if (val < 808) return 3875;
  if (val < 814) return 3861;
  if (val < 819) return 3846;
  if (val < 824) return 3831;
  if (val < 829) return 3816;
  if (val < 834) return 3802;
  if (val < 839) return 3787;
  if (val < 844) return 3773;
  if (val < 849) return 3759;
  if (val < 855) return 3745;
  if (val < 860) return 3731;
  if (val < 865) return 3717;
  if (val < 870) return 3703;
  if (val < 875) return 3690;
  if (val < 880) return 3676;
  if (val < 885) return 3663;
  if (val < 890) return 3649;
  if (val < 896) return 3636;
  if (val < 901) return 3623;
  if (val < 906) return 3610;
  if (val < 911) return 3597;
  if (val < 916) return 3584;
  if (val < 921) return 3571;
  if (val < 926) return 3558;
  if (val < 931) return 3546;
  if (val < 936) return 3533;
  if (val < 942) return 3521;
  if (val < 947) return 3508;
  if (val < 952) return 3496;
  if (val < 957) return 3484;
  if (val < 962) return 3472;
  if (val < 967) return 3460;
  if (val < 972) return 3448;
  if (val < 977) return 3436;
  if (val < 983) return 3424;
  if (val < 988) return 3412;
  if (val < 993) return 3401;
  if (val < 998) return 3389;
  if (val < 1003) return 3378;
  if (val < 1008) return 3367;
  if (val < 1013) return 3355;
  if (val < 1018) return 3344;
  if (val < 1024) return 3333;
}