Subversion Repositories FlightCtrl

Rev

Go to most recent revision | Details | Last modification | View Log | RSS feed

Rev Author Line No. Line
1538 killagreg 1
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2
// + Copyright (c) Holger Buss, Ingo Busker
3
// + Nur für den privaten Gebrauch
4
// + www.MikroKopter.com
5
// + porting the sources to other systems or using the software on other systems (except hardware from www.mikrokopter.de) is not allowed
6
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
7
// + Es gilt für das gesamte Projekt (Hardware, Software, Binärfiles, Sourcecode und Dokumentation),
8
// + dass eine Nutzung (auch auszugsweise) nur für den privaten (nicht-kommerziellen) Gebrauch zulässig ist.
9
// + Sollten direkte oder indirekte kommerzielle Absichten verfolgt werden, ist mit uns (info@mikrokopter.de) Kontakt
10
// + bzgl. der Nutzungsbedingungen aufzunehmen.
11
// + Eine kommerzielle Nutzung ist z.B.Verkauf von MikroKoptern, Bestückung und Verkauf von Platinen oder Bausätzen,
12
// + Verkauf von Luftbildaufnahmen, usw.
13
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
14
// + Werden Teile des Quellcodes (mit oder ohne Modifikation) weiterverwendet oder veröffentlicht,
15
// + unterliegen sie auch diesen Nutzungsbedingungen und diese Nutzungsbedingungen incl. Copyright müssen dann beiliegen
16
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
17
// + Sollte die Software (auch auszugesweise) oder sonstige Informationen des MikroKopter-Projekts
18
// + auf anderen Webseiten oder sonstigen Medien veröffentlicht werden, muss unsere Webseite "http://www.mikrokopter.de"
19
// + eindeutig als Ursprung verlinkt werden
20
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
21
// + Keine Gewähr auf Fehlerfreiheit, Vollständigkeit oder Funktion
22
// + Benutzung auf eigene Gefahr
23
// + Wir übernehmen keinerlei Haftung für direkte oder indirekte Personen- oder Sachschäden
24
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
25
// + Die Portierung der Software (oder Teile davon) auf andere Systeme (ausser der Hardware von www.mikrokopter.de) ist nur
26
// + mit unserer Zustimmung zulässig
27
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
28
// + Die Funktion printf_P() unterliegt ihrer eigenen Lizenz und ist hiervon nicht betroffen
29
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
30
// + Redistributions of source code (with or without modifications) must retain the above copyright notice,
31
// + this list of conditions and the following disclaimer.
32
// +   * Neither the name of the copyright holders nor the names of contributors may be used to endorse or promote products derived
33
// +     from this software without specific prior written permission.
34
// +   * The use of this project (hardware, software, binary files, sources and documentation) is only permittet
35
// +     for non-commercial use (directly or indirectly)
36
// +     Commercial use (for excample: selling of MikroKopters, selling of PCBs, assembly, ...) is only permitted
37
// +     with our written permission
38
// +   * If sources or documentations are redistributet on other webpages, out webpage (http://www.MikroKopter.de) must be
39
// +     clearly linked as origin
40
// +   * porting to systems other than hardware from www.mikrokopter.de is not allowed
41
// +  THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
42
// +  AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
43
// +  IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
44
// +  ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
45
// +  LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
46
// +  CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
47
// +  SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
48
// +  INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN// +  CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
49
// +  ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
50
// +  POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
51
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
52
#include <avr/io.h>
53
#include <avr/interrupt.h>
54
#include "fc.h"
55
#include "eeprom.h"
56
#include "uart0.h"
57
#include "main.h"
58
#include "rc.h"
59
 
60
volatile int16_t        ServoNickValue = 0;
61
volatile int16_t        ServoRollValue = 0;
62
volatile uint8_t        ServoActive = 0;
63
 
64
#define HEF4017R_ON     PORTC |=  (1<<PORTC6)
65
#define HEF4017R_OFF    PORTC &= ~(1<<PORTC6)
66
 
67
 
68
/*****************************************************/
69
/*              Initialize Timer 2                   */
70
/*****************************************************/
71
// The timer 2 is used to generate the PWM at PD7 (J7)
72
// to control a camera servo for nick compensation.
73
void TIMER2_Init(void)
74
{
75
        uint8_t sreg = SREG;
76
 
77
        // disable all interrupts before reconfiguration
78
        cli();
79
 
80
        DDRD  &= ~(1<<DDD7);  // set PD7 as input of the PWM for servo
81
        //DDRD  |= (1<<DDD7); // set PD7 as output of the PWM for servo
82
        PORTD &= ~(1<<PORTD7);  // set PD7 to low
83
 
84
        DDRC  |= (1<<DDC6);     // set PC6 as output (Reset for HEF4017)
85
        //PORTC &= ~(1<<PORTC6);        // set PC6 to low
86
        HEF4017R_ON; // enable reset
87
 
88
        // Timer/Counter 2 Control Register A
89
 
90
        // Timer Mode is FastPWM with timer reload at OCR2A (Bits: WGM22 = 1, WGM21 = 1, WGM20 = 1)
91
    // PD7: Normal port operation, OC2A disconnected, (Bits: COM2A1 = 0, COM2A0 = 0)
92
    // PD6: Normal port operation, OC2B disconnected, (Bits: COM2B1 = 0, COM2B0 = 0)
93
        TCCR2A &= ~((1<<COM2A1)|(1<<COM2A0)|(1<<COM2B1)|(1<<COM2B0));
94
    TCCR2A |= (1<<WGM21)|(1<<WGM20);
95
 
96
    // Timer/Counter 2 Control Register B
97
 
98
        // Set clock divider for timer 2 to SYSKLOCK/32 = 20MHz / 32 = 625 kHz
99
        // The timer increments from 0x00 to 0xFF with an update rate of 625 kHz or 1.6 us
100
        // hence the timer overflow interrupt frequency is 625 kHz / 256 = 2.44 kHz or 0.4096 ms
101
 
102
    // divider 32 (Bits: CS022 = 0, CS21 = 1, CS20 = 1)
103
        TCCR2B &= ~((1<<FOC2A)|(1<<FOC2B)|(1<<CS22));
104
    TCCR2B |= (1<<CS21)|(1<<CS20)|(1<<WGM22);
105
 
106
        // Initialize the Timer/Counter 2 Register
107
    TCNT2 = 0;
108
 
109
        // Initialize the Output Compare Register A used for PWM generation on port PD7.
110
        OCR2A = 255;
111
        TCCR2A |= (1<<COM2A1); // set or clear at compare match depends on value of COM2A0
112
 
113
        // Timer/Counter 2 Interrupt Mask Register
114
        // Enable timer output compare match A Interrupt only
115
        TIMSK2 &= ~((1<<OCIE2B)|(1<<TOIE2));
116
        TIMSK2 |= (1<<OCIE2A);
117
 
118
    SREG = sreg;
119
}
120
 
121
 
122
void Servo_On(void)
123
{
124
        ServoActive = 1;
125
        DDRD  |= (1<<DDD7); // set PD7 as output of the PWM for servo
126
}
127
 
128
void Servo_Off(void)
129
{
130
        ServoActive = 0;
131
        DDRD  &= ~(1<<DDD7);  // set PD7 as input
132
        HEF4017R_ON; // enable reset
133
}
134
 
135
/*****************************************************/
136
/*              Control Servo Position               */
137
/*****************************************************/
138
 
139
ISR(TIMER2_COMPA_vect)
140
{
141
 
142
        // frame len 22.5 ms = 14063 * 1.6 us
143
        // stop pulse: 0.3 ms = 188 * 1.6 us
144
        // min servo pulse: 0.6 ms =  375 * 1.6 us
145
        // max servo pulse: 2.4 ms = 1500 * 1.6 us
146
        // resolution: 1500 - 375 = 1125 steps
147
 
148
        #define IRS_RUNTIME 127
149
        #define PPM_STOPPULSE 188
150
        //#define PPM_FRAMELEN 14063
151
        #define PPM_FRAMELEN (1757 * ParamSet.ServoRefresh) // 22.5 ms / 8 Channels = 2.8125ms per Servo Channel
152
        #define MINSERVOPULSE 375
153
        #define MAXSERVOPULSE 1500
154
        #define SERVORANGE (MAXSERVOPULSE - MINSERVOPULSE)
155
 
156
        static uint8_t  PulseOutput = 0;
157
        static uint16_t RemainingPulse = 0;
158
        static uint16_t ServoFrameTime = 0;
159
        static uint8_t  ServoIndex = 0;
160
 
161
        #define MULTIPLYER 4
162
        static int16_t ServoNickOffset = (255 / 2) * MULTIPLYER; // initial value near center position
163
        static int16_t ServoRollOffset = (255 / 2) * MULTIPLYER; // initial value near center position
164
 
165
        if(BoardRelease < 20)
166
        {
167
                //---------------------------
168
                // Nick servo state machine
169
                //---------------------------
170
                if(!PulseOutput) // pulse output complete
171
                {
172
                        if(TCCR2A & (1<<COM2A0)) // we had a low pulse
173
                        {
174
                                TCCR2A &= ~(1<<COM2A0);// make a high pulse
175
                                RemainingPulse  = MINSERVOPULSE + SERVORANGE/2; // center position ~ 1.5ms
176
 
177
                                ServoNickOffset = (ServoNickOffset * 3 + (int16_t)FCParam.ServoNickControl * MULTIPLYER) / 4; // lowpass offset
178
                                ServoNickValue = ServoNickOffset; // offset (Range from 0 to 255 * 3 = 765)
179
                                if(ParamSet.ServoCompInvert & 0x01)
180
                                {       // inverting movement of servo
181
                                        ServoNickValue += (int16_t)( ( (int32_t)ParamSet.ServoNickComp * MULTIPLYER * (IntegralGyroNick / 128L ) ) / (256L) );
182
                                }
183
                                else
184
                                {       // non inverting movement of servo
185
                                        ServoNickValue -= (int16_t)( ( (int32_t)ParamSet.ServoNickComp * MULTIPLYER * (IntegralGyroNick / 128L ) ) / (256L) );
186
                                }
187
                                // limit servo value to its parameter range definition
188
                                if(ServoNickValue < ((int16_t)ParamSet.ServoNickMin * MULTIPLYER) )
189
                                {
190
                                        ServoNickValue = (int16_t)ParamSet.ServoNickMin * MULTIPLYER;
191
                                }
192
                                else
193
                                if(ServoNickValue > ((int16_t)ParamSet.ServoNickMax * MULTIPLYER) )
194
                                {
195
                                        ServoNickValue = (int16_t)ParamSet.ServoNickMax * MULTIPLYER;
196
                                }
197
 
198
                                RemainingPulse += ServoNickValue - (256 / 2) * MULTIPLYER; // shift ServoNickValue to center position
199
 
200
                                ServoNickValue /= MULTIPLYER;
201
 
202
                                // range servo pulse width
203
                                if(RemainingPulse > MAXSERVOPULSE )                     RemainingPulse = MAXSERVOPULSE; // upper servo pulse limit
204
                                else if(RemainingPulse < MINSERVOPULSE )        RemainingPulse = MINSERVOPULSE; // lower servo pulse limit
205
                                // accumulate time for correct update rate
206
                                ServoFrameTime = RemainingPulse;
207
                        }
208
                        else // we had a high pulse
209
                        {
210
                                TCCR2A |= (1<<COM2A0); // make a low pulse
211
                                RemainingPulse = PPM_FRAMELEN - ServoFrameTime;
212
                        }
213
                        // set pulse output active
214
                        PulseOutput = 1;
215
                }
216
        } // EOF Nick servo state machine
217
        else
218
        {
219
                //-----------------------------------------------------
220
                // PPM state machine, onboard demultiplexed by HEF4017
221
                //-----------------------------------------------------
222
                if(!PulseOutput) // pulse output complete
223
                {
224
                        if(TCCR2A & (1<<COM2A0)) // we had a low pulse
225
                        {
226
                                TCCR2A &= ~(1<<COM2A0);// make a high pulse
227
 
228
                                if(ServoIndex == 0) // if we are at the sync gap
229
                                {
230
                                        RemainingPulse = PPM_FRAMELEN - ServoFrameTime; // generate sync gap by filling time to full frame time
231
                                        ServoFrameTime = 0; // reset servo frame time
232
                                        HEF4017R_ON; // enable HEF4017 reset
233
                                }
234
                                else // servo channels
235
                                {
236
                                        RemainingPulse  = MINSERVOPULSE + SERVORANGE/2; // center position ~ 1.5ms
237
                                        switch(ServoIndex) // map servo channels
238
                                        {
239
                                                case 1: // Nick Compensation Servo
240
                                                        ServoNickOffset = (ServoNickOffset * 3 + (int16_t)FCParam.ServoNickControl * MULTIPLYER) / 4; // lowpass offset
241
                                                        ServoNickValue = ServoNickOffset; // offset (Range from 0 to 255 * 3 = 765)
242
                                                        if(ParamSet.ServoCompInvert & 0x01)
243
                                                        {       // inverting movement of servo
244
                                                                ServoNickValue += (int16_t)( ( (int32_t)ParamSet.ServoNickComp * MULTIPLYER * (IntegralGyroNick / 128L ) ) / (256L) );
245
                                                        }
246
                                                        else
247
                                                        {       // non inverting movement of servo
248
                                                                ServoNickValue -= (int16_t)( ( (int32_t)ParamSet.ServoNickComp * MULTIPLYER * (IntegralGyroNick / 128L ) ) / (256L) );
249
                                                        }
250
                                                        // limit servo value to its parameter range definition
251
                                                        if(ServoNickValue < ((int16_t)ParamSet.ServoNickMin * MULTIPLYER) )
252
                                                        {
253
                                                                ServoNickValue = (int16_t)ParamSet.ServoNickMin * MULTIPLYER;
254
                                                        }
255
                                                        else
256
                                                        if(ServoNickValue > ((int16_t)ParamSet.ServoNickMax * MULTIPLYER) )
257
                                                        {
258
                                                                ServoNickValue = (int16_t)ParamSet.ServoNickMax * MULTIPLYER;
259
                                                        }
260
 
261
                                                        RemainingPulse += ServoNickValue - (256 / 2) * MULTIPLYER; // shift ServoNickValue to center position
262
 
263
                                                        ServoNickValue /= MULTIPLYER;
264
                                                        break;
265
 
266
 
267
                                                case 2: // Roll Compensation Servo
268
                                                        ServoRollOffset = (ServoRollOffset * 3 + (int16_t)FCParam.ServoRollControl * MULTIPLYER) / 4; // lowpass offset
269
                                                        ServoRollValue = ServoRollOffset; // offset (Range from 0 to 255 * 3 = 765)
270
                                                        if(ParamSet.ServoCompInvert & 0x02)
271
                                                        {       // inverting movement of servo
272
                                                                ServoRollValue += (int16_t)( ( (int32_t)ParamSet.ServoRollComp * MULTIPLYER * (IntegralGyroRoll / 128L ) ) / (256L) );
273
                                                        }
274
                                                        else
275
                                                        {       // non inverting movement of servo
276
                                                                ServoRollValue -= (int16_t)( ( (int32_t)ParamSet.ServoRollComp * MULTIPLYER * (IntegralGyroRoll / 128L ) ) / (256L) );
277
                                                        }
278
                                                        // limit servo value to its parameter range definition
279
                                                        if(ServoRollValue < ((int16_t)ParamSet.ServoRollMin * MULTIPLYER) )
280
                                                        {
281
                                                                ServoRollValue = (int16_t)ParamSet.ServoRollMin * MULTIPLYER;
282
                                                        }
283
                                                        else
284
                                                        if(ServoRollValue > ((int16_t)ParamSet.ServoRollMax * MULTIPLYER) )
285
                                                        {
286
                                                                ServoRollValue = (int16_t)ParamSet.ServoRollMax * MULTIPLYER;
287
                                                        }
288
                                                        RemainingPulse += ServoRollValue - (256 / 2) * MULTIPLYER; // shift ServoRollValue to center position
289
                                                        ServoRollValue /= MULTIPLYER;
290
                                                        break;
291
 
292
                                                default: // other servo channels
293
                                                        RemainingPulse += 2 * PPM_in[ServoIndex]; // add channel value, factor of 2 because timer 1 increments 3.2µs
294
                                                        break;
295
                                        }
296
                                        // range servo pulse width
297
                                        if(RemainingPulse > MAXSERVOPULSE )                     RemainingPulse = MAXSERVOPULSE; // upper servo pulse limit
298
                                        else if(RemainingPulse < MINSERVOPULSE )        RemainingPulse = MINSERVOPULSE; // lower servo pulse limit
299
                                        // substract stop pulse width
300
                                        RemainingPulse -= PPM_STOPPULSE;
301
                                        // accumulate time for correct sync gap
302
                                        ServoFrameTime += RemainingPulse;
303
                                }
304
                        }
305
                        else // we had a high pulse
306
                        {
307
                                TCCR2A |= (1<<COM2A0); // make a low pulse
308
                                // set pulsewidth to stop pulse width
309
                                RemainingPulse = PPM_STOPPULSE;
310
                                // accumulate time for correct sync gap
311
                                ServoFrameTime += RemainingPulse;
312
                                if(ServoActive && RC_Quality > 180) HEF4017R_OFF; // disable HEF4017 reset
313
                                else HEF4017R_ON; // enable reset
314
                                ServoIndex++; // change to next servo channel
315
                                if(ServoIndex > ParamSet.ServoRefresh) ServoIndex = 0; // reset to the sync gap
316
                        }
317
                        // set pulse output active
318
                        PulseOutput = 1;
319
                }
320
        } // EOF PPM state machine
321
 
322
        // General pulse output generator
323
        if(RemainingPulse > (255 + IRS_RUNTIME))
324
        {
325
                OCR2A = 255;
326
                RemainingPulse -= 255;
327
        }
328
        else
329
        {
330
                if(RemainingPulse > 255) // this is the 2nd last part
331
                {
332
                        if((RemainingPulse - 255) < IRS_RUNTIME)
333
                        {
334
                                OCR2A = 255 - IRS_RUNTIME;
335
                                RemainingPulse -= 255 - IRS_RUNTIME;
336
 
337
                        }
338
                        else // last part > ISR_RUNTIME
339
                        {
340
                                OCR2A = 255;
341
                                RemainingPulse -= 255;
342
                        }
343
                }
344
                else // this is the last part
345
                {
346
                        OCR2A = RemainingPulse;
347
                        RemainingPulse = 0;
348
                        PulseOutput = 0; // trigger to stop pulse
349
                }
350
        } // EOF general pulse output generator
351
 
352
}