ATTINY2313で商用電源周波数監視

#include <avr/io.h>   // /usr/lib/avr/include/
#include <util/delay.h>
#include <util/atomic.h>
#include <string.h>

// FUSEは外部クリスタル8MHz、システムクロックを分周なしに設定(E:FF, H:DF, L:EF)

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// 端子定義
#define BUZ 5	 // PORT D5 に圧電ブザー接続
#define ICPPIN 6 // PORT D6 = ICP
#define UARTTX 1 // PORT D1 = TX

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// タイマ０関連
void Buzzer(uint8_t period){
    if(period>0){
	    // 高速PWM設定によるブザー駆動
	    TCCR0A = 0x23;     // COM0B[1-0]=10,WGM0[1-0]=11  高速PWM動作
	    TCCR0B = 0x0C;     // WGM02=1,CS[2-0]=4  分周＝２５６分周＝8MHz/256=31.25kHz
	    OCR0A = period;    // FREQ 31.25kHz / 31 ≒ 1008Hz / 63 ≒ 496Hz
	    OCR0B = period>>1; // DUTYを設定
	} else {
	    TCCR0A = 0x00;  // 出力停止
	}
}

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// タイマ１関連
// 周期測定ののための変数
volatile uint16_t NumV;
volatile uint32_t SumV;
volatile uint16_t CapV;
volatile uint16_t PreCap,NowCap;

// 1秒間の最大最小平均を格納するための変数
uint16_t tNumV;
uint32_t tAveV;
uint32_t tSumV;

// 割り込みハンドラ
ISR(TIMER1_CAPT_vect){
  TIFR |= (1<<ICF1); 
  NowCap = ICR1;
  CapV = NowCap - PreCap;       // 差分を求めて周期を算出
  PreCap = NowCap;
  SumV += CapV;
  NumV++;
}

// タイマ１設定
void TIMER1_Init(void){
    // TCC1でICP信号（PD6端子）の周期を計測する
    TCCR1A = 0; //initialize Timer1
    TCCR1B = 0;
    TCNT1 = 0;

    TCCR1B =  0x02;   // 8MHzを8分周
    TIMSK  |= (1 << ICIE1); // キャプチャ割り込み許可
}

uint32_t Period(void){
    // 割り込みで更新している変数をコピー＆初期化する
    cli(); //割り込み停止
    tSumV = SumV; tNumV = NumV;
    SumV = 0; NumV = 0;
    sei();   //割り込み再開
    tAveV = tSumV / tNumV;
    return(tAveV);
}

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// ＵＡＲＴ関連
#define FOSC 8000000
#define BAUD 38400
#define MYUBRR FOSC/16/BAUD-1

uint8_t txbuf[16];
uint8_t txp=0,txn=0;

ISR(USART_UDRE_vect){
  if(txp<txn){
    while ( !(UCSRA & (1<<UDRE)) );
    UDR = txbuf[txp];
    txp++;
  } else {
    UCSRB &= ~_BV(UDRIE);
  }
}

void USART_Init(unsigned int baud){
    UBRRH = (unsigned char)(baud>>8);
    UBRRL = (unsigned char)baud;
    UCSRC = (1<<USBS)|(3<<UCSZ0);
    txp = 0;
    UCSRB = (1<<RXEN)|(1<<TXEN)|(1<<UDRIE);
}

void USART_txt(uint8_t *txt,uint8_t len){
    while(txp<txn);
    cli();
    memcpy(txbuf,txt,len);
    txp=0;
    txn=len;
    UCSRB |= _BV(UDRIE);
    sei();
}

void USART_num(uint16_t num){
    uint16_t d=10000;
    uint16_t n=num;
    uint8_t  c,p=0,b[8];
    while(d>0){
        c=n/d; n=n%d;
        d=d/10;
        b[p++]=c+0x30;
    }
    b[p++]='\r'; b[p++]='\n';
    USART_txt(b,p);
}

void USART_znum(uint16_t num){
    uint8_t s=1;    // ゼロサプレス中
    uint16_t d=10000;
    uint16_t n=num;
    uint8_t  c,p=0,b[8];
    while(d>0){
        c=n/d; n=n%d;
        d=d/10;
        if(d==0) s=0;
        if(s==0 || c!=0){
            b[p++]=c+0x30;
            s=0;
        }
    }
    b[p++]='\r'; b[p++]='\n';
    USART_txt(b,p);
}

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// メイン
int main(void)
{
    uint32_t f,p,d;

    PORTB  = 0xFF; // 入力設定時のプルアップ有効
    PORTD  = 0xFF; // 入力設定時のプルアップ有効
    DDRD   = _BV(BUZ);     // PORT D5を出力に
    DDRD  &= ~_BV(ICPPIN); // ICPピンを入力に
    PORTD &= ~_BV(ICPPIN); // ICPピンのプルアップ無効化
    PORTD  = _BV(UARTTX);  // PORT D1を出力に

    TIMER1_Init();

    USART_Init(MYUBRR);

    for(;;){
        p = Period();
        f = 1000000000UL/p;  // 周波数の1000倍を求める
        if(f > 50000){
            d = f - 50000;
        } else {
            d = 50000 - f;
        }
        if(d > 200){      // 0.20Hz以上ずれた場合
            Buzzer(31);  // 高速PWM設定によるブザー駆動 31=1kHz
        }else if(d > 150){ // 0.15Hz以上ずれた場合
            Buzzer( 78);  // 高速PWM設定によるブザー駆動 78=400Hz
        }else if(d > 100){ // 0.10Hz以上ずれた場合
            Buzzer(250);  // 高速PWM設定によるブザー駆動 250=125Hz
        }else {
            Buzzer(0);
        }
        USART_znum(f);
        _delay_ms(1000);
    }
}