Subversion Repositories FlightCtrl

// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

// + Copyright (c) Holger Buss, Ingo Busker

// + Nur für den privaten Gebrauch

// + www.MikroKopter.com

// + porting the sources to other systems or using the software on other systems (except hardware from www.mikrokopter.de) is not allowed

// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

// + Es gilt für das gesamte Projekt (Hardware, Software, Binärfiles, Sourcecode und Dokumentation),

// + dass eine Nutzung (auch auszugsweise) nur für den privaten (nicht-kommerziellen) Gebrauch zulässig ist.

// + Sollten direkte oder indirekte kommerzielle Absichten verfolgt werden, ist mit uns (info@mikrokopter.de) Kontakt

// + bzgl. der Nutzungsbedingungen aufzunehmen.

// + Eine kommerzielle Nutzung ist z.B.Verkauf von MikroKoptern, Bestückung und Verkauf von Platinen oder Bausätzen,

// + Verkauf von Luftbildaufnahmen, usw.

// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

// + Werden Teile des Quellcodes (mit oder ohne Modifikation) weiterverwendet oder veröffentlicht,

// + unterliegen sie auch diesen Nutzungsbedingungen und diese Nutzungsbedingungen incl. Copyright müssen dann beiliegen

// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

// + Sollte die Software (auch auszugesweise) oder sonstige Informationen des MikroKopter-Projekts

// + auf anderen Webseiten oder sonstigen Medien veröffentlicht werden, muss unsere Webseite "http://www.mikrokopter.de"

// + eindeutig als Ursprung verlinkt werden

// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

// + Keine Gewähr auf Fehlerfreiheit, Vollständigkeit oder Funktion

// + Benutzung auf eigene Gefahr

// + Wir übernehmen keinerlei Haftung für direkte oder indirekte Personen- oder Sachschäden

// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

// + Die Portierung der Software (oder Teile davon) auf andere Systeme (ausser der Hardware von www.mikrokopter.de) ist nur

// + mit unserer Zustimmung zulässig

// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

// + Die Funktion printf_P() unterliegt ihrer eigenen Lizenz und ist hiervon nicht betroffen

// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

// + Redistributions of source code (with or without modifications) must retain the above copyright notice,

// + this list of conditions and the following disclaimer.

// +   * Neither the name of the copyright holders nor the names of contributors may be used to endorse or promote products derived

// +     from this software without specific prior written permission.

// +   * The use of this project (hardware, software, binary files, sources and documentation) is only permittet

// +     for non-commercial use (directly or indirectly)

// +     Commercial use (for excample: selling of MikroKopters, selling of PCBs, assembly, ...) is only permitted

// +     with our written permission

// +   * If sources or documentations are redistributet on other webpages, out webpage (http://www.MikroKopter.de) must be

// +     clearly linked as origin

// +   * porting to systems other than hardware from www.mikrokopter.de is not allowed

// +  THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"

// +  AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE

// +  IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE

// +  ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE

// +  LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR

// +  CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF

// +  SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS

// +  INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN// +  CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)

// +  ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE

// +  POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.

// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

#include <avr/io.h>

#include <avr/interrupt.h>

#include "fc.h"

#include "eeprom.h"

#include "uart0.h"

#include "main.h"

#include "rc.h"

volatile int16_t        ServoNickValue = 0;

volatile int16_t        ServoRollValue = 0;

volatile uint8_t        ServoActive = 0;

#define HEF4017R_ON     PORTC |=  (1<<PORTC6)

#define HEF4017R_OFF    PORTC &= ~(1<<PORTC6)

/*****************************************************/

/*              Initialize Timer 2                   */

/*****************************************************/

// The timer 2 is used to generate the PWM at PD7 (J7)

// to control a camera servo for nick compensation.

void TIMER2_Init(void)

{

        uint8_t sreg = SREG;

        // disable all interrupts before reconfiguration

        cli();

        DDRD  &= ~(1<<DDD7);  // set PD7 as input of the PWM for servo

        //DDRD  |= (1<<DDD7); // set PD7 as output of the PWM for servo

        PORTD &= ~(1<<PORTD7);  // set PD7 to low

        DDRC  |= (1<<DDC6);     // set PC6 as output (Reset for HEF4017)

        //PORTC &= ~(1<<PORTC6);        // set PC6 to low

        HEF4017R_ON; // enable reset

        // Timer/Counter 2 Control Register A

        // Timer Mode is FastPWM with timer reload at OCR2A (Bits: WGM22 = 1, WGM21 = 1, WGM20 = 1)

    // PD7: Normal port operation, OC2A disconnected, (Bits: COM2A1 = 0, COM2A0 = 0)

    // PD6: Normal port operation, OC2B disconnected, (Bits: COM2B1 = 0, COM2B0 = 0)

        TCCR2A &= ~((1<<COM2A1)|(1<<COM2A0)|(1<<COM2B1)|(1<<COM2B0));

    TCCR2A |= (1<<WGM21)|(1<<WGM20);

    // Timer/Counter 2 Control Register B

        // Set clock divider for timer 2 to SYSKLOCK/32 = 20MHz / 32 = 625 kHz

        // The timer increments from 0x00 to 0xFF with an update rate of 625 kHz or 1.6 us

        // hence the timer overflow interrupt frequency is 625 kHz / 256 = 2.44 kHz or 0.4096 ms

    // divider 32 (Bits: CS022 = 0, CS21 = 1, CS20 = 1)

        TCCR2B &= ~((1<<FOC2A)|(1<<FOC2B)|(1<<CS22));

    TCCR2B |= (1<<CS21)|(1<<CS20)|(1<<WGM22);

        // Initialize the Timer/Counter 2 Register

    TCNT2 = 0;

        // Initialize the Output Compare Register A used for PWM generation on port PD7.

        OCR2A = 255;

        TCCR2A |= (1<<COM2A1); // set or clear at compare match depends on value of COM2A0

        // Timer/Counter 2 Interrupt Mask Register

        // Enable timer output compare match A Interrupt only

        TIMSK2 &= ~((1<<OCIE2B)|(1<<TOIE2));

        TIMSK2 |= (1<<OCIE2A);

    SREG = sreg;

}

void Servo_On(void)

{

        ServoActive = 1;

        DDRD  |= (1<<DDD7); // set PD7 as output of the PWM for servo

}

void Servo_Off(void)

{

        ServoActive = 0;

        DDRD  &= ~(1<<DDD7);  // set PD7 as input

        HEF4017R_ON; // enable reset

}

/*****************************************************/

/*              Control Servo Position               */

/*****************************************************/

ISR(TIMER2_COMPA_vect)

{

        // frame len 22.5 ms = 14063 * 1.6 us

        // stop pulse: 0.3 ms = 188 * 1.6 us

        // min servo pulse: 0.6 ms =  375 * 1.6 us

        // max servo pulse: 2.4 ms = 1500 * 1.6 us

        // resolution: 1500 - 375 = 1125 steps

        #define IRS_RUNTIME 127

        #define PPM_STOPPULSE 188

        //#define PPM_FRAMELEN 14063

        #define PPM_FRAMELEN (1757 * ParamSet.ServoRefresh) // 22.5 ms / 8 Channels = 2.8125ms per Servo Channel

        #define MINSERVOPULSE 375

        #define MAXSERVOPULSE 1500

        #define SERVORANGE (MAXSERVOPULSE - MINSERVOPULSE)

        static uint8_t  PulseOutput = 0;

        static uint16_t RemainingPulse = 0;

        static uint16_t ServoFrameTime = 0;

        static uint8_t  ServoIndex = 0;

        #define MULTIPLYER 4

        static int16_t ServoNickOffset = (255 / 2) * MULTIPLYER; // initial value near center position

        static int16_t ServoRollOffset = (255 / 2) * MULTIPLYER; // initial value near center position

        if(BoardRelease < 20)

        {

                //---------------------------

                // Nick servo state machine

                //---------------------------

                if(!PulseOutput) // pulse output complete

                {

                        if(TCCR2A & (1<<COM2A0)) // we had a low pulse

                        {

                                TCCR2A &= ~(1<<COM2A0);// make a high pulse

                                RemainingPulse  = MINSERVOPULSE + SERVORANGE/2; // center position ~ 1.5ms

                                ServoNickOffset = (ServoNickOffset * 3 + (int16_t)FCParam.ServoNickControl * MULTIPLYER) / 4; // lowpass offset

                                ServoNickValue = ServoNickOffset; // offset (Range from 0 to 255 * 3 = 765)

                                if(ParamSet.ServoCompInvert & 0x01)

                                {       // inverting movement of servo

                                        ServoNickValue += (int16_t)( ( (int32_t)ParamSet.ServoNickComp * MULTIPLYER * (IntegralGyroNick / 128L ) ) / (256L) );

                                }

                                else

                                {       // non inverting movement of servo

                                        ServoNickValue -= (int16_t)( ( (int32_t)ParamSet.ServoNickComp * MULTIPLYER * (IntegralGyroNick / 128L ) ) / (256L) );

                                }

                                // limit servo value to its parameter range definition

                                if(ServoNickValue < ((int16_t)ParamSet.ServoNickMin * MULTIPLYER) )

                                {

                                        ServoNickValue = (int16_t)ParamSet.ServoNickMin * MULTIPLYER;

                                }

                                else

                                if(ServoNickValue > ((int16_t)ParamSet.ServoNickMax * MULTIPLYER) )

                                {

                                        ServoNickValue = (int16_t)ParamSet.ServoNickMax * MULTIPLYER;

                                }

                                RemainingPulse += ServoNickValue - (256 / 2) * MULTIPLYER; // shift ServoNickValue to center position

                                ServoNickValue /= MULTIPLYER;

                                // range servo pulse width

                                if(RemainingPulse > MAXSERVOPULSE )                     RemainingPulse = MAXSERVOPULSE; // upper servo pulse limit

                                else if(RemainingPulse < MINSERVOPULSE )        RemainingPulse = MINSERVOPULSE; // lower servo pulse limit

                                // accumulate time for correct update rate

                                ServoFrameTime = RemainingPulse;

                        }

                        else // we had a high pulse

                        {

                                TCCR2A |= (1<<COM2A0); // make a low pulse

                                RemainingPulse = PPM_FRAMELEN - ServoFrameTime;

                        }

                        // set pulse output active

                        PulseOutput = 1;

                }

        } // EOF Nick servo state machine

        else

        {

                //-----------------------------------------------------

                // PPM state machine, onboard demultiplexed by HEF4017

                //-----------------------------------------------------

                if(!PulseOutput) // pulse output complete

                {

                        if(TCCR2A & (1<<COM2A0)) // we had a low pulse

                        {

                                TCCR2A &= ~(1<<COM2A0);// make a high pulse

                                if(ServoIndex == 0) // if we are at the sync gap

                                {

                                        RemainingPulse = PPM_FRAMELEN - ServoFrameTime; // generate sync gap by filling time to full frame time

                                        ServoFrameTime = 0; // reset servo frame time

                                        HEF4017R_ON; // enable HEF4017 reset

                                }

                                else // servo channels

                                {

                                        RemainingPulse  = MINSERVOPULSE + SERVORANGE/2; // center position ~ 1.5ms

                                        switch(ServoIndex) // map servo channels

                                        {

                                                case 1: // Nick Compensation Servo

                                                        ServoNickOffset = (ServoNickOffset * 3 + (int16_t)FCParam.ServoNickControl * MULTIPLYER) / 4; // lowpass offset

                                                        ServoNickValue = ServoNickOffset; // offset (Range from 0 to 255 * 3 = 765)

                                                        if(ParamSet.ServoCompInvert & 0x01)

                                                        {       // inverting movement of servo

                                                                ServoNickValue += (int16_t)( ( (int32_t)ParamSet.ServoNickComp * MULTIPLYER * (IntegralGyroNick / 128L ) ) / (256L) );

                                                        }

                                                        else

                                                        {       // non inverting movement of servo

                                                                ServoNickValue -= (int16_t)( ( (int32_t)ParamSet.ServoNickComp * MULTIPLYER * (IntegralGyroNick / 128L ) ) / (256L) );

                                                        }

                                                        // limit servo value to its parameter range definition

                                                        if(ServoNickValue < ((int16_t)ParamSet.ServoNickMin * MULTIPLYER) )

                                                        {

                                                                ServoNickValue = (int16_t)ParamSet.ServoNickMin * MULTIPLYER;

                                                        }

                                                        else

                                                        if(ServoNickValue > ((int16_t)ParamSet.ServoNickMax * MULTIPLYER) )

                                                        {

                                                                ServoNickValue = (int16_t)ParamSet.ServoNickMax * MULTIPLYER;

                                                        }

                                                        RemainingPulse += ServoNickValue - (256 / 2) * MULTIPLYER; // shift ServoNickValue to center position

                                                        ServoNickValue /= MULTIPLYER;

                                                        break;

                                                case 2: // Roll Compensation Servo

                                                        ServoRollOffset = (ServoRollOffset * 3 + (int16_t)FCParam.ServoRollControl * MULTIPLYER) / 4; // lowpass offset

                                                        ServoRollValue = ServoRollOffset; // offset (Range from 0 to 255 * 3 = 765)

                                                        if(ParamSet.ServoCompInvert & 0x02)

                                                        {       // inverting movement of servo

                                                                ServoRollValue += (int16_t)( ( (int32_t)ParamSet.ServoRollComp * MULTIPLYER * (IntegralGyroRoll / 128L ) ) / (256L) );

                                                        }

                                                        else

                                                        {       // non inverting movement of servo

                                                                ServoRollValue -= (int16_t)( ( (int32_t)ParamSet.ServoRollComp * MULTIPLYER * (IntegralGyroRoll / 128L ) ) / (256L) );

                                                        }

                                                        // limit servo value to its parameter range definition

                                                        if(ServoRollValue < ((int16_t)ParamSet.ServoRollMin * MULTIPLYER) )

                                                        {

                                                                ServoRollValue = (int16_t)ParamSet.ServoRollMin * MULTIPLYER;

                                                        }

                                                        else

                                                        if(ServoRollValue > ((int16_t)ParamSet.ServoRollMax * MULTIPLYER) )

                                                        {

                                                                ServoRollValue = (int16_t)ParamSet.ServoRollMax * MULTIPLYER;

                                                        }

                                                        RemainingPulse += ServoRollValue - (256 / 2) * MULTIPLYER; // shift ServoRollValue to center position

                                                        ServoRollValue /= MULTIPLYER;

                                                        break;

                                                default: // other servo channels

                                                        RemainingPulse += 2 * PPM_in[ServoIndex]; // add channel value, factor of 2 because timer 1 increments 3.2µs

                                                        break;

                                        }

                                        // range servo pulse width

                                        if(RemainingPulse > MAXSERVOPULSE )                     RemainingPulse = MAXSERVOPULSE; // upper servo pulse limit

                                        else if(RemainingPulse < MINSERVOPULSE )        RemainingPulse = MINSERVOPULSE; // lower servo pulse limit

                                        // substract stop pulse width

                                        RemainingPulse -= PPM_STOPPULSE;

                                        // accumulate time for correct sync gap

                                        ServoFrameTime += RemainingPulse;

                                }

                        }

                        else // we had a high pulse

                        {

                                TCCR2A |= (1<<COM2A0); // make a low pulse

                                // set pulsewidth to stop pulse width

                                RemainingPulse = PPM_STOPPULSE;

                                // accumulate time for correct sync gap

                                ServoFrameTime += RemainingPulse;

                                if(ServoActive && RC_Quality > 180) HEF4017R_OFF; // disable HEF4017 reset

                                else HEF4017R_ON; // enable reset

                                ServoIndex++; // change to next servo channel

                                if(ServoIndex > ParamSet.ServoRefresh) ServoIndex = 0; // reset to the sync gap

                        }

                        // set pulse output active

                        PulseOutput = 1;

                }

        } // EOF PPM state machine

        // General pulse output generator

        if(RemainingPulse > (255 + IRS_RUNTIME))

        {

                OCR2A = 255;

                RemainingPulse -= 255;

        }

        else

        {

                if(RemainingPulse > 255) // this is the 2nd last part

                {

                        if((RemainingPulse - 255) < IRS_RUNTIME)

                        {

                                OCR2A = 255 - IRS_RUNTIME;

                                RemainingPulse -= 255 - IRS_RUNTIME;

                        }

                        else // last part > ISR_RUNTIME

                        {

                                OCR2A = 255;

                                RemainingPulse -= 255;

                        }

                }

                else // this is the last part

                {

                        OCR2A = RemainingPulse;

                        RemainingPulse = 0;

                        PulseOutput = 0; // trigger to stop pulse

                }

        } // EOF general pulse output generator

}