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716 Nick666 1
/*
2
 
3
Copyright 2007, Niklas Nold
4
 
5
This program (files compass.c and compass.h) is free software; you can redistribute it and/or modify
6
it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by the Free Software Foundation;
7
either version 3 of the License, or (at your option) any later version.
8
This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY;
9
without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
10
GNU Lesser General Public License for more details. You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
11
along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
12
 
13
Please note: All the other files for the project "Mikrokopter" by H. Buss are under the license (license_buss.txt) published by www.mikrokopter.de
14
*/
15
 
16
#include "main.h"
17
 
18
struct MM3_calib_struct ee_calib EEMEM;         // Reservierung im EEPROM
19
 
20
struct MM3_working_struct MM3;
21
struct MM3_calib_struct MM3_calib;
22
 
23
 
24
//############################################################################
25
// Initialisierung
26
void init_MM3(void)
27
//############################################################################
28
{
29
        // SPI-Schnittstelle initialisieren
30
        SPCR = (1<<SPIE)|(1<<SPE)|(1<<MSTR)|(1<<SPR1)|(1<<SPR0);        // Interrupt an, Master, 156 kHz Oszillator
31
 
32
    DDRB |= (1<<PB7)|(1<<PB5);          // MOSI, SCK Ausgang
33
        DDRC |= (1<<PC4)|(1<<PC5);              // PC5 (RESET) und PC4 (SSNOT) als Ausgang
728 Nick666 34
        PORTC |= (1<<PC4);                              // PC4 (SSNOT) auf High -> MM3 passiv
35
        PORTC &= ~(1<<PC5);                     // PC5 (RESET) auf Low
716 Nick666 36
 
37
        // Init Statemachine
38
        MM3.AXIS = MM3_X;
39
        MM3.STATE = MM3_RESET;
40
 
41
        // Kalibrierung aus dem EEprom lesen
42
        eeprom_read_block(&MM3_calib,&ee_calib,sizeof(struct MM3_calib_struct));
43
}
44
 
45
 
46
//############################################################################
47
// Wird in der SIGNAL (SIG_OVERFLOW0) aufgerufen
48
void timer0_MM3(void)
49
//############################################################################
50
{
51
        switch (MM3.STATE)
52
        {
728 Nick666 53
        case MM3_RESET:
54
                PORTC &= ~(1<<PC4);     // MM3 aktiv                    
55
                PORTC |= (1<<PC5);              // MM3 Reset
716 Nick666 56
                MM3.STATE = MM3_START_TRANSFER;
57
                return;
58
 
59
        case MM3_START_TRANSFER:
60
                PORTC &= ~(1<<PC5);     // PC5 auf Low (war ~125 µs auf High)           
61
 
729 Nick666 62
                if (MM3.AXIS == MM3_X) SPDR = MM3_PERIOD_512 + MM3_X_AXIS;                      // Schreiben ins SPDR löst automatisch SPI-Übertragung (MOSI und MISO) aus
63
                else if (MM3.AXIS == MM3_Y) SPDR = MM3_PERIOD_512 + MM3_Y_AXIS; // Micromag Period Select ist 256 (0x30)
64
                else SPDR = MM3_PERIOD_512 + MM3_Z_AXIS;        //if (MM3.AXIS == MM3_Z)
716 Nick666 65
 
734 Nick666 66
                MM3.DRDY = SetDelay(10);                // Laut Datenblatt max. Zeit bis Messung fertig (bei PS 512 eigentlich 8 ms)
716 Nick666 67
                MM3.STATE = MM3_WAIT_DRDY;
68
                return;
69
 
70
        case MM3_WAIT_DRDY:
71
                if (CheckDelay(MM3.DRDY)) {SPDR = 0x00;MM3.STATE = MM3_DRDY;} // Irgendwas ins SPDR, damit Übertragung ausgelöst wird, wenn Wartezeit vorbei
72
                return;                                         // Jetzt gehts weiter in SIGNAL (SIG_SPI)
73
        }
74
}
75
 
76
 
77
//############################################################################
78
// SPI byte ready
79
SIGNAL (SIG_SPI)
80
//############################################################################
81
{
82
        static char tmp;
728 Nick666 83
        int value;
716 Nick666 84
 
85
        switch (MM3.STATE)
86
        {
87
        case MM3_DRDY:          // 1. Byte ist da, zwischenspeichern
88
                tmp = SPDR;
89
                SPDR = 0x00;    // Übertragung von 2. Byte auslösen
90
                MM3.STATE = MM3_BYTE2;
91
                return;
92
 
93
        case MM3_BYTE2:         // 2. Byte der entsprechenden Achse ist da
728 Nick666 94
                value = tmp;
95
                value <<= 8;    // 1. Byte an MSB-Stelle rücken
96
                value |= SPDR;  // 2. Byte dranpappen
716 Nick666 97
 
728 Nick666 98
                if(abs(value) < Max_Axis_Value)         // Spikes filtern. Zuweisung nur, wenn Max-Wert nicht überschritten
716 Nick666 99
                switch (MM3.AXIS)
100
                {
101
                case MM3_X:
728 Nick666 102
                        MM3.x_axis = value;
716 Nick666 103
                        MM3.AXIS = MM3_Y;
104
                        break;
105
                case MM3_Y:
728 Nick666 106
                        MM3.y_axis = value;
716 Nick666 107
                        MM3.AXIS = MM3_Z;
108
                        break;
109
                default:        //case MM3_Z:
728 Nick666 110
                        MM3.z_axis = value;
716 Nick666 111
                        MM3.AXIS = MM3_X;
112
                }
734 Nick666 113
                PORTC |= (1<<PC4); // MM3 passiv
716 Nick666 114
                MM3.STATE = MM3_RESET;
115
        }
116
}
117
 
118
//############################################################################
119
// Kompass kalibrieren
120
void calib_MM3(void)
121
//############################################################################
122
{
728 Nick666 123
        int16_t x_min=0,x_max=0,y_min=0,y_max=0,z_min=0,z_max=0;
124
        int16_t x_axis, y_axis, z_axis;
125
        uint8_t measurement=50,beeper=0;       
126
        uint8_t tmp_sreg;
127
 
716 Nick666 128
        GRN_ON;
129
        ROT_OFF;
130
 
131
        while (measurement)
728 Nick666 132
        {              
133
      tmp_sreg = SREG;
134
      cli();
135
      x_axis = MM3.x_axis;
136
      y_axis = MM3.y_axis;
137
      z_axis = MM3.z_axis;
138
      SREG = tmp_sreg;
139
 
140
                if (x_axis > x_max) x_max = x_axis;
141
                else if (x_axis < x_min) x_min = x_axis;
716 Nick666 142
 
728 Nick666 143
                if (y_axis > y_max) y_max = y_axis;
144
                else if (y_axis < y_min) y_min = y_axis;
716 Nick666 145
 
728 Nick666 146
                if (z_axis > z_max) z_max = z_axis;
147
                else if (z_axis < z_min) z_min = z_axis;
716 Nick666 148
 
149
                if (!beeper)
150
                {
151
                        ROT_FLASH;
152
                        GRN_FLASH;
153
                        beeptime = 50;
154
                        beeper = 50;
155
                }
156
                beeper--;
728 Nick666 157
 
716 Nick666 158
                // Schleife mit 100 Hz
728 Nick666 159
                Delay_ms(10);  
716 Nick666 160
 
161
                // Wenn Gas zurück genommen wird, Kalibrierung mit 1/2 Sekunde Verzögerung beenden
162
                if (PPM_in[EE_Parameter.Kanalbelegung[K_GAS]] < 100) measurement--;
163
        }
164
 
165
        // Wertebereich der Achsen
166
        MM3_calib.X_range = (x_max - x_min);
167
        MM3_calib.Y_range = (y_max - y_min);
168
        MM3_calib.Z_range = (z_max - z_min);
169
 
170
        // Offset der Achsen
171
        MM3_calib.X_off = (x_max + x_min) /2;
172
        MM3_calib.Y_off = (y_max + y_min) /2;
173
        MM3_calib.Z_off = (z_max + z_min) /2;
174
 
175
        // und im EEProm abspeichern
176
        eeprom_write_block(&MM3_calib,&ee_calib,sizeof(struct MM3_calib_struct));
177
}
178
 
179
 
180
//############################################################################
181
// Neigungskompensierung und Berechnung der Ausrichtung
182
int heading_MM3(void)
183
//############################################################################
184
{
185
        int16_t sin_nick, cos_nick, sin_roll, cos_roll;
728 Nick666 186
        int16_t mm3_x_axis, mm3_y_axis, mm3_z_axis;
718 Nick666 187
        int32_t Hx, Hy, Hz, x_corr, y_corr;
716 Nick666 188
        int16_t heading;
718 Nick666 189
        int8_t tilt;
728 Nick666 190
        uint8_t tmp_sreg;
191
 
192
        // 16bit-Werte lesen
193
        tmp_sreg = SREG;
194
        cli();
195
        mm3_x_axis = MM3.x_axis;
196
        mm3_y_axis = MM3.y_axis;
197
        mm3_z_axis = MM3.z_axis;
198
        SREG = tmp_sreg;
199
 
200
        // Lage-Berechnung mittels Acc-Messwerte
718 Nick666 201
        tilt = atan2_i(Aktuell_az-556,AdWertAccNick*64);
202
        sin_nick = sin_i(tilt);
203
        cos_nick = cos_i(tilt);
716 Nick666 204
 
718 Nick666 205
        tilt = atan2_i(Aktuell_az-556,AdWertAccRoll*64);
206
        sin_roll = sin_i(tilt);
207
        cos_roll = cos_i(tilt);
728 Nick666 208
/*
209
        // Lage-Berechnung mittels Gyro-Integral
740 Nick666 210
        uint16_t div_faktor;
718 Nick666 211
        div_faktor = (uint16_t)EE_Parameter.UserParam3 *8;
212
 
725 Nick666 213
        tilt = (IntegralNick /div_faktor);
718 Nick666 214
        sin_nick = sin_i(tilt);
215
        cos_nick = cos_i(tilt);
216
 
725 Nick666 217
        tilt = (IntegralRoll /div_faktor);
718 Nick666 218
        sin_roll = sin_i(tilt);
219
        cos_roll = cos_i(tilt);
728 Nick666 220
*/     
725 Nick666 221
        // Offset und Normalisierung
729 Nick666 222
        Hx = (((int32_t)(mm3_x_axis - MM3_calib.X_off)) *512) /MM3_calib.X_range;
223
        Hy = (((int32_t)(mm3_y_axis - MM3_calib.Y_off)) *512) /MM3_calib.Y_range;
224
        Hz = (((int32_t)(mm3_z_axis - MM3_calib.Z_off)) *512) /MM3_calib.Z_range;
716 Nick666 225
 
226
    // Neigungskompensierung
227
        x_corr = Hx * cos_nick;
228
        x_corr -= Hz * sin_nick;
229
        x_corr /= 1024;
230
 
231
        y_corr = Hy * cos_roll;
232
        y_corr += Hz * sin_roll;
728 Nick666 233
        y_corr /= 16;                           // atan2_i erwartet y_corr *64. Deshalb /16 und nicht /1024
716 Nick666 234
 
235
        // Winkelberechnung
236
        heading = atan2_i(x_corr, y_corr);
237
 
238
        // Skalieren von +-180° auf 0-360°
730 Nick666 239
        if (heading < 0) heading = -heading;
240
        else heading = 360 - heading;
716 Nick666 241
 
242
return (heading);
243
}