Subversion Repositories FlightCtrl

Rev

Rev 851 | Blame | Last modification | View Log | RSS feed

/*

Copyright 2007, Niklas Nold

This program (files compass.c and compass.h) is free software; you can redistribute it and/or modify
it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by the Free Software Foundation;
either version 3 of the License, or (at your option) any later version.
This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY;
without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
GNU Lesser General Public License for more details. You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.

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
*/


#include "main.h"

struct MM3_calib_struct ee_calib EEMEM;         // Reservierung im EEPROM

struct MM3_working_struct MM3;
struct MM3_calib_struct MM3_calib;


//############################################################################
// Initialisierung
void init_MM3(void)
//############################################################################
{
        // SPI-Schnittstelle initialisieren
        SPCR = (1<<SPIE)|(1<<SPE)|(1<<MSTR)|(1<<SPR1)|(1<<SPR0);        // Interrupt an, Master, 156 kHz Oszillator

    DDRB |= (1<<PB7)|(1<<PB5);          // MOSI, SCK Ausgang
        DDRC |= (1<<PC4)|(1<<PC5);              // PC5 (RESET) und PC4 (SSNOT) als Ausgang
        PORTC |= (1<<PC4);                              // PC4 (SSNOT) auf High -> MM3 passiv
        PORTC &= ~(1<<PC5);                     // PC5 (RESET) auf Low
       
        // Init Statemachine
        MM3.AXIS = MM3_X;
        MM3.STATE = MM3_RESET;
       
        // Kalibrierung aus dem EEprom lesen
        eeprom_read_block(&MM3_calib,&ee_calib,sizeof(struct MM3_calib_struct));
}


//############################################################################
// Wird in der SIGNAL (SIG_OVERFLOW0) aufgerufen
void timer0_MM3(void)
//############################################################################
{
        switch (MM3.STATE)
        {
        case MM3_RESET:
                PORTC &= ~(1<<PC4);     // MM3 aktiv                   
                PORTC |= (1<<PC5);              // MM3 Reset
                MM3.STATE = MM3_START_TRANSFER;
                return;
               
        case MM3_START_TRANSFER:
                PORTC &= ~(1<<PC5);     // PC5 auf Low (war ~125 µs auf High)          
               
                if (MM3.AXIS == MM3_X) SPDR = MM3_PERIOD_512 + MM3_X_AXIS;                      // Schreiben ins SPDR löst automatisch SPI-Übertragung (MOSI und MISO) aus
                else if (MM3.AXIS == MM3_Y) SPDR = MM3_PERIOD_512 + MM3_Y_AXIS; // Micromag Period Select ist 256 (0x30)
                else SPDR = MM3_PERIOD_512 + MM3_Z_AXIS;        //if (MM3.AXIS == MM3_Z)
               
                MM3.DRDY = SetDelay(10);                // Laut Datenblatt max. Zeit bis Messung fertig (bei PS 512 eigentlich 8 ms)
                MM3.STATE = MM3_WAIT_DRDY;
                return;
       
        case MM3_WAIT_DRDY:
                if (CheckDelay(MM3.DRDY)) {SPDR = 0x00;MM3.STATE = MM3_DRDY;} // Irgendwas ins SPDR, damit Übertragung ausgelöst wird, wenn Wartezeit vorbei
                return;                                         // Jetzt gehts weiter in SIGNAL (SIG_SPI)
        }
}


//############################################################################
// SPI byte ready
SIGNAL (SIG_SPI)
//############################################################################
{
        static char tmp;
        int value;

        switch (MM3.STATE)
        {
        case MM3_DRDY:          // 1. Byte ist da, zwischenspeichern
                tmp = SPDR;
                SPDR = 0x00;    // Übertragung von 2. Byte auslösen
                MM3.STATE = MM3_BYTE2;
                return;
               
        case MM3_BYTE2:         // 2. Byte der entsprechenden Achse ist da
                value = tmp;
                value <<= 8;    // 1. Byte an MSB-Stelle rücken
                value |= SPDR;  // 2. Byte dranpappen
               
                if(abs(value) < Max_Axis_Value)         // Spikes filtern. Zuweisung nur, wenn Max-Wert nicht überschritten
                switch (MM3.AXIS)
                {
                case MM3_X:
                        MM3.x_axis = value;
                        MM3.AXIS = MM3_Y;
                        break;
                case MM3_Y:
                        MM3.y_axis = value;
                        MM3.AXIS = MM3_Z;
                        break;
                default:        //case MM3_Z:
                        MM3.z_axis = value;
                        MM3.AXIS = MM3_X;
                }
                PORTC |= (1<<PC4); // MM3 passiv
                MM3.STATE = MM3_RESET;
        }
}

//############################################################################
// Kompass kalibrieren
void calib_MM3(void)
//############################################################################
{
        int16_t x_min=0,x_max=0,y_min=0,y_max=0,z_min=0,z_max=0;
        int16_t x_axis, y_axis, z_axis;
        uint8_t measurement=50,beeper=0;

        GRN_ON;
        ROT_OFF;
       
        while (measurement)
        {              
      uint8_t tmp_sreg = SREG;
      cli();
      x_axis = MM3.x_axis;
      y_axis = MM3.y_axis;
      z_axis = MM3.z_axis;
      SREG = tmp_sreg;
     
                if (x_axis > x_max) x_max = x_axis;
                else if (x_axis < x_min) x_min = x_axis;
               
                if (y_axis > y_max) y_max = y_axis;
                else if (y_axis < y_min) y_min = y_axis;
               
                if (z_axis > z_max) z_max = z_axis;
                else if (z_axis < z_min) z_min = z_axis;
               
                if (!beeper)
                {
                        ROT_FLASH;
                        GRN_FLASH;
                        beeptime = 50;
                        beeper = 50;
                }
                beeper--;

                // Schleife mit 100 Hz
                Delay_ms(10);  
               
                // Wenn Gas zurück genommen wird, Kalibrierung mit 1/2 Sekunde Verzögerung beenden
                if (PPM_in[EE_Parameter.Kanalbelegung[K_GAS]] < 100) measurement--;
        }
       
        // Wertebereich der Achsen
        MM3_calib.X_range = (x_max - x_min);
        MM3_calib.Y_range = (y_max - y_min);
        MM3_calib.Z_range = (z_max - z_min);
       
        // Offset der Achsen
        MM3_calib.X_off = (x_max + x_min) /2;
        MM3_calib.Y_off = (y_max + y_min) /2;
        MM3_calib.Z_off = (z_max + z_min) /2;

        // und im EEProm abspeichern
        eeprom_write_block(&MM3_calib,&ee_calib,sizeof(struct MM3_calib_struct));
}


//############################################################################
// Neigungskompensierung und Berechnung der Ausrichtung
int heading_MM3(void)
//############################################################################
{
        int16_t sin_nick, cos_nick, sin_roll, cos_roll;
        int16_t mm3_x_axis, mm3_y_axis, mm3_z_axis;
        int32_t Hx, Hy, Hz, x_corr, y_corr;
        int16_t heading;
        int8_t tilt;
       
        // 16bit-Werte lesen
        uint8_t tmp_sreg = SREG;
        cli();
        mm3_x_axis = MM3.x_axis;
        mm3_y_axis = MM3.y_axis;
        mm3_z_axis = MM3.z_axis;
        SREG = tmp_sreg;
       
        int temp = Aktuell_az-550;
        // Lage-Berechnung mittels Acc-Messwerte
        tilt = atan2_i(temp,AdWertAccNick*64);
        sin_nick = sin_i(tilt);
        cos_nick = cos_i(tilt);
       
        tilt = atan2_i(temp,AdWertAccRoll*64);
        sin_roll = sin_i(tilt);
        cos_roll = cos_i(tilt);

/*     
        // Lage-Berechnung mittels Gyro-Integral
        uint16_t div_faktor;
        div_faktor = (uint16_t)EE_Parameter.UserParam3 *8;

        tilt = (IntegralNick /div_faktor);
        sin_nick = sin_i(tilt);
        cos_nick = cos_i(tilt);

        tilt = (IntegralRoll /div_faktor);
        sin_roll = sin_i(tilt);
        cos_roll = cos_i(tilt);
*/
     
        // Offset und Normalisierung
        Hx = (((int32_t)(mm3_x_axis - MM3_calib.X_off)) *512) /MM3_calib.X_range;
        Hy = (((int32_t)(mm3_y_axis - MM3_calib.Y_off)) *512) /MM3_calib.Y_range;
        Hz = (((int32_t)(mm3_z_axis - MM3_calib.Z_off)) *512) /MM3_calib.Z_range;

    // Neigungskompensierung
        x_corr = Hx * cos_nick;
        x_corr -= Hz * sin_nick;
        x_corr /= 1024;
       
        y_corr = Hy * cos_roll;
        y_corr += Hz * sin_roll;
        y_corr /= 16;                           // atan2_i erwartet y_corr *64. Deshalb /16 und nicht /1024
       
        // Winkelberechnung
        heading = atan2_i(x_corr, y_corr);
       
        // Skalieren von +-180° auf 0-360°
        if (heading < 0) heading = -heading;
        else heading = 360 - heading;

return (heading);
}