Лазерный контроллер на Arduino Uno

---> Я пытаюсь создать контроллер с использованием Arduino Uno, который просто обнаруживает импульсы от генератора сигналов, имитирующего лазерную машину, а затем переключается между 4 состояниями конечного автомата на выходе предварительного усилителя. в этом предыдущем сообщении, поэтому соединения одинаковы, за исключением настроек генератора сигналов. Новые настройки генератора сигналов:

Тип: импульсный, частота: 20 Гц (50 мс), сила тока: 5,0 В размах, смещение: 0 В, длительность = 100 нс

---> Я пытаюсь добавить 5 вещей в проект, так что любой вклад приветствуется:

1) Инициализировать все 4 состояния конечного автомата в массив, чтобы пользователь мог определить столько состояний, сколько он хочет, из объявлений.

2) ДОБАВИТЬ цифровой антидребезг на входной контакт, LASER_PIN.

3)(сначала необходимо выполнить пункт №5) ДОБАВИТЬ сброс в систему, который возвращает программу в STATE_00 из того, что она делает.

4) Лучший код для ожидания поступления импульса от Laser перед переходом к конечному автомату в void loop().

5) (от этого зависит пункт №2) Полностью удалить задержку из функции CountPulses() и заменить ее функцией millis() чтобы разрешить использование кнопки сброса

---> Вот что у меня есть. Я начал с добавления 4 состояний конечного автомата и использования функции delay() в CountPulses(). работает точно так же, как и в предыдущем посте, и она работает нормально, и я могу переключать состояния при подсчете импульсов, однако, когда я добавил функцию millis() вместо delay(), как показано ниже в коде , я получаю только 0 с в подсчете импульсов, а конечный автомат застрял в STATE_00, поэтому я использовал пару операторы печати для отладки, и оказывается, что currentmillis() - startmillis() на самом деле меньше, чем период = 1000 мс, поэтому я застрял в том, как это настроить, и без этого я не могу двигаться вперед, любая помощь будет оценена. Мой код и результаты монитора последовательного порта показаны ниже:

--> ОБНОВЛЕНИЕ: элементы №3 и №5 работают отлично, см. обновленный код. для пункта № 4 я еще не понял этого. для пункта № 2, есть много библиотек для устранения дребезга, но не уверен, какие библиотеки (Button, Bounce и т. Д.) Больше всего доверяют сообществу arduino, любые предложения помогут.

-->ОБНОВЛЕНИЕ 2: код был обновлен со следующими изменениями: внешние прерывания используются для перезагрузки системы, если переключатель находится в НИЗКОМ состоянии, опрос с прерываниями используется для ожидания импульсов.

ОБНОВЛЕНИЕ ВОПРОСА: вопросы № 3, 4 и 5 были решены, и теперь осталось добавить в проект только два пункта с изменениями пункта № 1 и пункта № 2 на основе комментариев:

1) Я требую, чтобы конечный автомат делал следующее:

a) Объявлен в массиве, где пользователь может легко изменить порядок выполнения состояний. (например: состояние_2 --> состояние_1 --> состояние_3 --> состояние_0).

b) Пользователь может легко уменьшить количество состояний с MAX_VALUE = 4 до 1 состояния. (например, при MAX_VALUE = 3: состояние_0 --> состояние_1 --> состояние_2) .

2) ДОБАВЬТЕ цифровое устранение дребезга на входной контакт RESET_PIN. Примечание. Отказ от дребезга на LASER_PIN был ошибкой в понимании, основанном на комментариях, поэтому я обновил это.

Обновленный код с текущими результатами монитора последовательного порта показан ниже:

       //Цели: Использовать вход от лазера для управления предварительным усилителем на АЦП. Мультиплексирование входов на предварительном усилителе
// Дата: 21.10.2019
//Тип: Импульсный, Частота: 20 Гц (50 мс), Ампер: 5,0 В пик-пик, Смещение: 500 мВ, Ширина = 100 нс

//------------------------------------- БИБЛИОТЕКИ ПРОЕКТА------------------------ -----------
#include <Bounce2.h>
#include <Arduino.h>
#include <avr/io.h>
#include <avr/wdt.h>
#include <avr/interrupt.h>
//-----------------------ОПРЕДЕЛЯЕТ---------- ------------------
// Объявить входной контакт лазера
#define LASER_PIN 2

// Объявление вывода сброса
#define RESET_PIN 3

//Определяем состояния машины
typedef enum {STATE_00, STATE_01, STATE_10, STATE_11} fsm_state_type;
fsm_state_type fsm_state = STATE_00;


// ---------------------------------------КОНСТАНТЫ (не меняются)---------------- ---------------------
const unsigned long period = 1000;  //значение - количество миллисекунд

//---------------------------------------ПЕРЕМЕННЫЕ (будут меняться)------------------ --------------------
bool only_for_print = false;//используется только для операторов печати

int reset_switch = 1;//Начнем с ВЫСОКОГО уровня, чтобы избежать сброса
int PulseCount = 0; //Счетчик импульсов от X-RAY
int Output = 0;//Состояние переключателя на предусилителе
int wait = 0;//ждем подсчета импульсов
int N = 20;//нет. импульсов для подсчета перед переключением состояний
volatile int IRQcount = 0;
volatile boolean reset_flag = false;

unsigned long start_time = 0;
unsigned long current_time = 0;

//----------------------------ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ ФУНКЦИИ-------------------------------- ----------------
void fsm();
void loop();
void setup();
void WDT_RESET();
void IRQcounter();
void CountPulses();
//-----------------------------ФУНКЦИИ ОТКЛОНЕНИЯ-------------------------------- ----------------------


//-------------------------------- ОСНОВНЫЕ НАСТРОЙКИ--------------- ------------------------

void setup()
{

  Serial.begin(115200);

  //Настройка вывода
  pinMode(LASER_PIN, INPUT_PULLUP);
  pinMode(RESET_PIN, INPUT_PULLUP);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(LASER_PIN), IRQcounter, RISING);//прикрепляем обработчик прерывания к входу лазера
  attachInterrupt (digitalPinToInterrupt (RESET_PIN), RESET_ISR, FALLING);  // прикрепляем обработчик прерывания к сбросу, ждем нажатия пользователем кнопки или переключателя
  start_time = millis();   //начальное время начала
  sei();//Включаем прерывания

    WaitForPulses();//Ждет обнаружения 20 импульсов
}

//--------------------------------ГЛАВНЫЙ ЦИКЛ----------------------------- --------------------
void loop()
{


 current_time = millis();
 fsm();//Конечный автомат
}


//--------------------------------ФУНКЦИЯ СЧЕТА ИМПУЛЬСОВ-------------- -------------------------------



void CountPulses()
{
  // текущее_время = millis();
  if ((current_time - start_time) >= period)
  {
    start_time = current_time;
    cli();//отключаем прерывания
    PulseCount = IRQcount;
    IRQcount = 0;
    Serial.print(F("Pulse Count is = "));
    Serial.println(PulseCount);
    sei();//включаем прерывания
  }
}

//--------------------------------ФУНКЦИЯ СОСТОЯНИЯ МАШИНЫ------------- -------------------------------
void fsm()
{
  switch (fsm_state)
  {



    case STATE_00:

/////////Вывод инструкции только для отладки//////////
        while (only_for_print == false)
        {
            Serial.println("The state is 00");
            only_for_print = true;
        }

///////// Настройка количества импульсов //////////////////
            current_time = millis();
            CountPulses();
            Output = 0;
            if (PulseCount == N)
            {
              PulseCount = 0;//Сброс счетчика импульсов
              only_for_print = false; //используется только для печати статистики
              fsm_state = STATE_01;//переключаемся в следующее состояние
            }
      break;


    case STATE_01:
/////////Вывод инструкции только для отладки//////////
      while (only_for_print == false)
      {
          Serial.println("The state is 01");
          only_for_print = true;
      }

///////// Настройка количества импульсов //////////////////
          current_time = millis();
          CountPulses();
          Output = 2;
          if (PulseCount == N)
          {
            PulseCount = 0;//Сброс счетчика импульсов
            only_for_print = false; //используется только для печати статистики
            fsm_state = STATE_10;//переключаемся в следующее состояние
          }
      break;


    case STATE_10:
/////////Вывод инструкции только для отладки//////////
      while (only_for_print == false)
      {
          Serial.println("The state is 10");
          only_for_print = true;
      }

///////// Настройка количества импульсов //////////////////
          current_time = millis();
          CountPulses();
          Output = 3;
          if (PulseCount == N)
          {
            PulseCount = 0;//Сброс счетчика импульсов
            only_for_print = false; //используется только для печати статистики
            fsm_state = STATE_11;//переключаемся в следующее состояние
          }

      break;


    case STATE_11: 
/////////Вывод инструкции только для отладки//////////
      while (only_for_print == false)
      {
          Serial.println("The state is 11");
          only_for_print = true;
      }
///////// Настройка количества импульсов //////////////////
          current_time = millis();
          CountPulses();
          Output = 4;
          if (PulseCount == N)
          {
            PulseCount = 0;//Сброс счетчика импульсов
            only_for_print = false; //используется только для печати статистики
            fsm_state = STATE_00;//переключаемся в следующее состояние
          }

      break;

    default:
      fsm_state = STATE_00;
      break;
  }

}

//---------------------------------- ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ СБРОСА ISR----------- --------------------------

void RESET_ISR()
{
  reset_flag = true;
  if(reset_flag == true)
    {
     // Serial.println("Теперь система перезагрузится");// Только для отладки
      reset_flag = false;//Сбросить флаг переключателя сброса
      wdt_enable(WDTO_500MS);//сброс через 0,5 секунды
      while (1)
       {
         // wdt_reset(); // раскомментировать, чтобы избежать перезагрузки
       }
    }
}


//-----------------------СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ ISR---------------------- ------------------

void IRQcounter()
{
  IRQcount++;
}
//-----------------------ДОЖДАТЬСЯ ИМПУЛЬСОВ-------- ------------------
void WaitForPulses()
{
  while(wait<20)
 {
    if (bit_is_set(EIFR, INTF0)) 
    { 
      Serial.println("Pulse is detected "); 
      wait++;
    }
 }
 wait = 0;//сброс
}
*/

[![отредактированное изображение][3]][3]

Ниже показан последовательный монитор с добавленным переключателем сброса на контакте 3 с использованием библиотеки сторожевого таймера.

 Pulse is detected 
Pulse is detected 
Pulse is detected 
Pulse is detected 
Pulse is detected 
Pulse is detected 
Pulse is detected 
Pulse is detected 
Pulse is detected 
Pulse is detected 
Pulse is detected 
Pulse is detected 
Pulse is detected 
Pulse is detected 
Pulse is detected 
Pulse is detected 
Pulse is detected 
Pulse is detected 
Pulse is detected 
Pulse is detected 
The state is 00
Pulse Count is = 112
Pulse Count is = 20
The state is 01
Pulse Count is = 20
The state is 10
Pulse Count is = 20
The state is 11
Pulse Count is = 20
The state is 00
Pulse Count is = 20
The state is 01
Pulse Count is = 20
The state is 10
Pulse Count is = 20
The state is 11
Pulse Count is = 20
The state is 00
Pulse Count is = 20
The state is 01
Pulse Count is = 20
The state is 10
Pulse Count is = 20
The state is 11
Pulse Count is = 20
The state is 00
Pulse Count is = 20
The state is 01
Pulse Count is = 20
The state is 10
Pulse Count is = 20
The state is 11
Pulse Count is = 20