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550 walter 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
        SPCR = (1<<SPIE)|(1<<SPE)|(1<<MSTR)|(1<<SPR1)|(1<<SPR0);        //Interrupt an, Master, 156 kHz Oszillator
30
        //SPSR = (1<<SPI2X);
31
 
32
    DDRB |= (1<<PB7)|(1<<PB5)|(1<<PB2); // J8, MOSI, SCK Ausgang
33
    DDRB &= ~(1<<PB6);                                          // MISO Eingang
34
 
35
 
36
        //PORTD &= ~(1<<PD3);   // J5 auf Low
37
        DDRC |= (1<<PC6);               // J9 Output
38
        PORTC &= ~(1<<PC6);     // J9 auf Low
39
 
40
        MM3.AXIS = MM3_X;
41
        MM3.STATE = MM3_RESET;
42
 
43
        // Kalibrierung aus dem EEprom lesen
44
        eeprom_read_block(&MM3_calib,&ee_calib,sizeof(struct MM3_calib_struct));
45
}
46
 
47
 
48
//############################################################################
49
// Wird in der SIGNAL (SIG_OVERFLOW0) aufgerufen
50
void timer0_MM3(void)
51
//############################################################################
52
{
53
        switch (MM3.STATE)
54
        {
55
        case MM3_RESET:                        
56
                PORTB |= (1<<PB2);      // J8 auf High, MM3 Reset
57
                MM3.STATE = MM3_START_TRANSFER;
58
                return;
59
 
60
        case MM3_START_TRANSFER:
61
                PORTB &= ~(1<<PB2);     // J8 auf Low (war ~125 µs auf High)            
62
 
63
                if (MM3.AXIS == MM3_X) SPDR = 0x31;                     // Schreiben ins SPDR löst automatisch Übertragung (MOSI und MISO) aus
64
                else if (MM3.AXIS == MM3_Y) SPDR = 0x32;                // Micromag Period Select ist auf 256 (0x30)
65
                else if (MM3.AXIS == MM3_Z) SPDR = 0x33;                // 1: x-Achse, 2: Y-Achse, 3: Z-Achse
66
 
67
                MM3.DRDY = SetDelay(8);         // Laut Datenblatt max. Zeit bis Messung fertig (bei PS 256 eigentlich 4 ms)
68
                MM3.STATE = MM3_WAIT_DRDY;
69
                return;
70
 
71
        case MM3_WAIT_DRDY:
72
                if (CheckDelay(MM3.DRDY)) {SPDR = 0x00;MM3.STATE = MM3_DRDY;} // Irgendwas ins SPDR, damit Übertragung ausgelöst wird, wenn Wartezeit vorbei
73
                return;                                         // Jetzt gehts weiter in SIGNAL (SIG_SPI)
74
        }
75
}
76
 
77
 
78
//############################################################################
79
// SPI byte ready
80
SIGNAL (SIG_SPI)
81
//############################################################################
82
{
83
        static char tmp;
84
        int wert;
85
 
86
        switch (MM3.STATE)
87
        {
88
        case MM3_DRDY:          // 1. Byte ist da, zwischenspeichern
89
                tmp = SPDR;
90
                SPDR = 0x00;    // Übertragung von 2. Byte auslösen
91
                MM3.STATE = MM3_BYTE2;
92
                return;
93
 
94
        case MM3_BYTE2:         // 2. Byte der entsprechenden Achse ist da
95
                wert = tmp;
96
                wert <<= 8;             // 1. Byte an MSB-Stelle rücken
97
                wert |= SPDR;   // 2. Byte dranpappen
98
 
99
                if(abs(wert) < Max_Axis_Value)          // Spikes filtern. Zuweisung nur, wenn Max-Wert nicht überschritten
100
                switch (MM3.AXIS)
101
                {
102
                case MM3_X:
103
                        MM3.x_axis = wert;
104
                        MM3.AXIS = MM3_Y;
105
                        break;
106
                case MM3_Y:
107
                        MM3.y_axis = wert;
108
                        MM3.AXIS = MM3_Z;
109
                        break;
110
                case MM3_Z:
111
                        MM3.z_axis = wert;
112
                        MM3.AXIS = MM3_X;
113
                }
114
 
115
                MM3.STATE = MM3_RESET;
116
        }
117
}
118
 
119
//############################################################################
120
// Kompass kalibrieren
121
void calib_MM3(void)
122
//############################################################################
123
{
124
        signed int x_min=0,x_max=0,y_min=0,y_max=0,z_min=0,z_max=0;
125
        uint8_t measurement=50,beeper=0;
126
        unsigned int timer;
127
 
128
        GRN_ON;
129
        ROT_OFF;
130
 
131
        while (measurement)
132
        {
133
                //H_earth = MM3.x_axis*MM3.x_axis + MM3.y_axis*MM3.y_axis + MM3.z_axis*MM3.z_axis;
134
 
135
                if (MM3.x_axis > x_max) x_max = MM3.x_axis;
136
                else if (MM3.x_axis < x_min) x_min = MM3.x_axis;
137
 
138
                if (MM3.y_axis > y_max) y_max = MM3.y_axis;
139
                else if (MM3.y_axis < y_min) y_min = MM3.y_axis;
140
 
141
                if (MM3.z_axis > z_max) z_max = MM3.z_axis;
142
                else if (MM3.z_axis < z_min) z_min = MM3.z_axis;
143
 
144
                if (!beeper)
145
                {
146
                        ROT_FLASH;
147
                        GRN_FLASH;
148
                        beeptime = 50;
149
                        beeper = 50;
150
                }
151
                beeper--;
152
 
153
                // Schleife mit 100 Hz
154
                timer = SetDelay(10);
155
                while(!CheckDelay(timer));
156
 
157
                // Wenn Gas zurück genommen wird, Kalibrierung mit 1/2 Sekunde Verzögerung beenden
158
                if (PPM_in[EE_Parameter.Kanalbelegung[K_GAS]] < 100) measurement--;
159
        }
160
 
161
        // Wertebereich der Achsen
162
        MM3_calib.X_range = (x_max - x_min);
163
        MM3_calib.Y_range = (y_max - y_min);
164
        MM3_calib.Z_range = (z_max - z_min);
165
 
166
        // Offset der Achsen
167
        MM3_calib.X_off = (x_max + x_min) / 2;
168
        MM3_calib.Y_off = (y_max + y_min) / 2;
169
        MM3_calib.Z_off = (z_max + z_min) / 2;
170
 
171
        // und im EEProm abspeichern
172
        eeprom_write_block(&MM3_calib,&ee_calib,sizeof(struct MM3_calib_struct));
173
}
174
 
175
 
176
//############################################################################
177
// Neigungskompensierung und Berechnung der Ausrichtung
178
signed int heading_MM3(void)
179
//############################################################################
180
{
181
        float sin_nick, cos_nick, sin_roll, cos_roll;
182
        float x_corr, y_corr;
183
        signed int x_axis,y_axis,z_axis,heading;
184
        signed int nicktilt,rolltilt;
185
        unsigned int div_faktor;
186
 
187
        div_faktor = (uint16_t)EE_Parameter.UserParam1 * 8;
188
 
189
        // Berechung von sinus und cosinus
190
        nicktilt = (IntegralNick/div_faktor);
191
        sin_nick = sin_f(nicktilt);
192
        cos_nick = cos_f(nicktilt);
193
 
194
        rolltilt = (IntegralRoll/div_faktor);
195
        sin_roll = sin_f(rolltilt);
196
        cos_roll = cos_f(rolltilt);
197
 
198
        // Offset
199
        x_axis = (MM3.x_axis - MM3_calib.X_off);
200
        y_axis = (MM3.y_axis - MM3_calib.Y_off);
201
        z_axis = (MM3.z_axis - MM3_calib.Z_off);
202
 
203
        // Normierung Wertebereich
204
        if ((MM3_calib.X_range > MM3_calib.Y_range) && (MM3_calib.X_range > MM3_calib.Z_range))
205
        {
206
                y_axis = ((long)y_axis * MM3_calib.X_range) / MM3_calib.Y_range;
207
                z_axis = ((long)z_axis * MM3_calib.X_range) / MM3_calib.Z_range;
208
        }
209
        else if ((MM3_calib.Y_range > MM3_calib.X_range) && (MM3_calib.Y_range > MM3_calib.Z_range))
210
        {
211
                x_axis = ((long)x_axis * MM3_calib.Y_range) / MM3_calib.X_range;
212
                z_axis = ((long)z_axis * MM3_calib.Y_range) / MM3_calib.Z_range;
213
        }
214
        else //if ((MM3_calib.Z_range > MM3_calib.X_range) && (MM3_calib.Z_range > MM3_calib.Y_range))
215
        {
216
                x_axis = ((long)x_axis * MM3_calib.Z_range) / MM3_calib.X_range;
217
                y_axis = ((long)y_axis * MM3_calib.Z_range) / MM3_calib.Y_range;
218
        }
219
 
220
        //DebugOut.Analog[9] = x_axis;
221
        //DebugOut.Analog[10] = y_axis;
222
        //DebugOut.Analog[11] = z_axis;
223
 
224
    // Neigungskompensation
225
        x_corr = x_axis * cos_nick;
226
        x_corr += y_axis * sin_roll * sin_nick;
227
        x_corr -= z_axis * cos_roll * sin_nick;
228
 
229
        y_corr = y_axis * cos_roll;
230
        y_corr += z_axis * sin_roll;
231
 
232
        // Winkelberechnung     
233
        heading = atan2_i(x_corr, y_corr);
234
        if (heading < 0) heading = -heading;
235
        else heading = 360 - heading;  
236
 
237
        /*
238
        if (!x_corr && y_corr <0) return (90);
239
        if (!x_corr && y_corr >0) return (270);
240
 
241
        heading = atan(y_corr/x_corr)*57.29578;
242
        if (x_corr < 0) heading = 180-heading;
243
        if (x_corr > 0 && y_corr < 0) heading = -heading;
244
        if (x_corr > 0 && y_corr > 0) heading = 360 - heading;
245
        */
246
return (heading);
247
}