Высокотемпературный электронный термометр на ATTiny13, MAX6675 и TM1637

// Точный термометр до 1000 градусов на ATTiny13 с MAX6675 и TM1637
// есть отображение значка градусов в 4-ом разряде
// 
// Скетч использует 362 байт (35%) памяти устройства. Всего доступно 1024 байт.
// Глобальные переменные используют 0 байт (0%) динамической памяти, оставляя 64 байт для локальных переменных. Максимум: 64 байт.
// Обновление данных 1 раз в секунду.
// Усреднение по четырём замерам
// Значёк градуса в правом разряде дисплея
// В коде поправка на -3 градуса - при этом точность температуры в комнате, температуры тела и температуры кипения воды - до одного градуса


#include <avr/io.h>
#include <avr/pgmspace.h>
#include <util/delay.h>

// Определить пины для кодключения к МАХ6675
#define miso     PB0                            // MAX6675  MISO - 5 ножка ATtiny13        
#define cs       PB1                            // MAX6675  CS - выбор микросхемы - 6 ножка ATtiny13 
#define clk      PB2                            // MAX6675  CLK - 7 ножка ATtiny13 


// Определить состояние пинов для кодключения к TM1637
#define DIO_H()    (PORTB |=  _BV(PB4))
#define DIO_L()    (PORTB &= ~_BV(PB4))
#define DIO_OUT()  (DDRB  |=  _BV(PB4))
#define DIO_IN()   (DDRB  &= ~_BV(PB4))
#define DIO_RD()   (((PINB  & _BV(PB4)) > 0) ? 1 : 0)
#define CLK_H()    (PORTB |=  _BV(PB3))
#define CLK_L()    (PORTB &= ~_BV(PB3))


//------------- ¤ркость свечени¤ индикатора TM1637 ----------
#define Bright0 0x88
#define Bright1 0x89
#define Bright2 0x8A
#define Bright3 0x8B
#define Bright4 0x8C
#define Bright5 0x8D
#define Bright6 0x8E
#define Bright7 0x8F
#define SetBright Bright5                       //сюда прописать ¤ркость от 0 до 7. По умолчанию 5.
//------------------------------------------------------------------

// Коды цифр 0-9, пусто и значка градуса для сегментов (A-B-C-D-E-F-G)
const uint8_t digits[] PROGMEM = 
{
// Соответствие разрядов и сегментов  
  0x3F, // 0 - B00111111
  0x06, // 1 - B00000110
  0x5B, // 2 - B01011011
  0x4F, // 3 - B01001111
  0x66, // 4 - B01100110            _1_
  0x6D, // 5 - B01101101         6 |   | 2
  0x7D, // 6 - B01111101           |_7_|
  0x07, // 7 - B00000111         5 |   | 3
  0x7F, // 8 - B01111111           |_4_|
  0x6F, // 9 - B01101111
  0x00, // пусто - B00000000
  0x63  // градус - B001100011
};

//********************************************************************************************************
//***************************  SETUP   *****************************************************************
int main(void) 
{
  //=================== Инициализация дисплея ===================
    DDRB |= (_BV(PB4)|_BV(PB3));                // Настройка PB3 и PB4 на выход
    PORTB &= ~(_BV(PB4)|_BV(PB3));              // Установка PB3 и PB4 в ноль
  
  
    delay_msTK(100);

    #if F_CPU != 9600000UL
    #error "Частота в коде не совпадает с настройками IDE!"
    #endif
    
    //********************************************************************************************************
    //*********************  ОСНОВНОЙ ЦИКЛ  ******************************************************************
    while(1) 
    {
        int t = getSmoothTemp();            	//Читаем усреднённые данные из модуля термопары MAX6675 и ...
        if (t > 3)								// ... вычитаем поправку (у меня выдавал без поправки на три градуса больше)
			t = t  - 3;
		byte ks = 0;
        byte kd = 0;
        while (t>=100)
            {
                t-=100;
                ks++;
            } 
        while (t>=10)
            {
                t-=10;
                kd++;
            }

    //************ Выводим число на индикатор *******************
        if (ks==0)
            ks=10;
        // 1. Команда установки данных (0x40 - автоинкремент адреса)
        start();
        writeByte(0x40);
        stop();

        // 2. Установка адреса начала (0xC0) и передача 4 цифр
        start();
        writeByte(0xC0); 
        writeByte(pgm_read_byte(&digits[ks])); 	// Первая цифра
        writeByte(pgm_read_byte(&digits[kd])); 	// Вторая
        writeByte(pgm_read_byte(&digits[t])); 	// Третья
        writeByte(pgm_read_byte(&digits[11])); 	// Четвертая
        stop();

        // 3. Установка яркости (0x88 - включено, средняя яркость)
        start();
        writeByte(SetBright); 
        stop();
        
        delay_msTK(100);                        //  задержка   
    }
}


//*********************  КОНЕЦ MAIN  ******************************************************************              
//*****************************************************************************************************


//*****************************************************************************************************
//*****************************************************************************************************
//*********************  ФУНКЦИИ  *********************************************************************  

//------------------------------------------------------
//---------  Функция отправки одного байта  ------------
void writeByte(uint8_t value) 
{
    uint8_t i;
    for (i = 0; i < 8; ++i) 
    {
        CLK_L(); 
        if (value & 0x01) 
            DIO_H();
        else 
            DIO_L();
		value >>= 1;
        CLK_H(); 
    }
    CLK_L();
    DIO_IN();
	DIO_IN();
    CLK_H(); 
    DIO_OUT();
}


//------------------ Команда СТАРТ --------------------
void start() 
{
    DIO_H();
    CLK_H(); 
    CLK_H();
	CLK_H();
    DIO_L();
}


//------------------ Команда СТОП ---------------------
void stop() 
{
    CLK_L(); 
    DIO_L();
    DIO_L(); 
    DIO_L(); 
    CLK_H(); 
    DIO_H();
}


//=== Своя функция задержки в мс   ====================
void delay_msTK(uint8_t ms) 
{
    while(ms--) 
        _delay_ms(1);
}


//******************** Усреднение по 4 замерам для стабильности показаний  ***********************
int getSmoothTemp() 
{
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < 4; i++) 					// В цикле суммируем показания 8 опросов ...
  {
    sum += spiRead() ;							// ... в переменную sum
    delay_msTK(240); 							// Делаем паузу между опросами - MAX6675 нужно время на преобразование 170 - 220 мс
  }
  
  return (sum >>= 2);							// Делим показания на 4 - получаем усреднённое значение
}


//*************************** Чтение данных из модуля термопары  MAX6675 ******************************
//https://arduinodiy.wordpress.com/2019/12/06/using-a-max6675-temperature-sensor-without-a-library/

int spiRead() 
{
    DDRB = DDRB | 0B00000110;
    int rawTmp = 0;
    PORTB &= ~(1<<cs);                          //  cs,LOW
    delay_msTK(2);                              //  задержка 2 миллисекунды
    PORTB |= (1<<cs);                           //  cs,HIGH
    delay_msTK(200);                            //  задержка 200 миллисекунд
    PORTB &= ~(1<<cs);                          //  cs,LOW Опускаем CS для старта преобразования

    //Считываем 11 из 14 бит из MAX6675  и сохраняем в rawTmp
    //(больше не нужно - 11 бит это целая часть температуры без точнсти 0,25 градусов)

    for (int i=10; i>=0; i--) 
    {
        PORTB |= (1<<clk);                      // clk,HIGH

        byte r=0;
        if(PINB & (1<<miso))                    // Чтение пина MISO - если на ножке MISO 1, то ... 
            r=1;                                // ... фиксируем единичку
        
        rawTmp +=r << i;                        // Сохраняем считанный бит в переменную температуры
        PORTB &= ~(1<<clk);                     // clk,LOW
    }
    
    PORTB |= (1<<cs);                           //  cs,HIGH
    return rawTmp;
}

//=========================================================================================================