Subversion Repositories MK3Mag

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MK3Mag 3D-Magnet sensor

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// + Copyright (c) 05.2008 Holger Buss

// + Thanks to Ilja Fähnrich 

// + Nur für den privaten Gebrauch

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

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

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signed int OffsetN, OffsetR, OffsetZ;

  signed int RawMagnet1a,RawMagnet1b;  // raw AD-Data

  signed int RawMagnet2a,RawMagnet2b;

  signed int RawMagnet3a,RawMagnet3b;

  signed int Xmin = 0, Xmax = 0; Ymin = 0, Ymax = 0; Zmin = 0, Zmax = 0;

  signed int UncalMagnetN,UncalMagnetR,UncalMagnetZ;  // Messwert-Delta ohne Offset- und Verstärker korrektur

  signed int MagnetN,MagnetR,MagnetZ;

  unsigned int PwmHeading = 0;

  unsigned int PC_Connected = 0;

  unsigned int Heading;

#include "main.h"

uint16_t eeXmin EEMEM = 0;

uint16_t eeXmax EEMEM = 0;

uint16_t eeYmin EEMEM = 0;

uint16_t eeYmax EEMEM = 0;

uint16_t eeZmin EEMEM = 0;

uint16_t eeZmax EEMEM = 0;

//############################################################################

//

void Wait(unsigned char dauer)

//############################################################################

{

    dauer = (unsigned char)TCNT0 + dauer;

    while((TCNT0 - dauer) & 0x80);

}

void CalcFields(void)

{

 UncalMagnetN = (1 * UncalMagnetN + (RawMagnet1a - RawMagnet1b)) / 2;

 UncalMagnetR = (1 * UncalMagnetR + (RawMagnet3a - RawMagnet3b)) / 2;

 UncalMagnetZ = (1 * UncalMagnetZ + (RawMagnet2a - RawMagnet2b)) / 2;

 OffsetN = (Xmin + Xmax) / 2;

 OffsetR = (Ymin + Ymax) / 2;

 OffsetZ = (Zmin + Zmax) / 2;

 MagnetN = (1024L * (long)(UncalMagnetN - OffsetN)) / (Xmax - Xmin);

 MagnetR = (1024L * (long)(UncalMagnetR - OffsetR)) / (Ymax - Ymin);

 MagnetZ = (1024L * (long)(UncalMagnetZ - OffsetZ)) / (Zmax - Zmin);

}

void CalcHeading(void)

{

   double nick_rad, roll_rad, Hx, Hy, Cx, Cy, Cz;

   int heading;

   nick_rad = ((double)ExternData.Winkel[0]) * M_PI / (double)(1800);

   roll_rad = ((double)ExternData.Winkel[1]) * M_PI / (double)(1800);

   Cx = MagnetN;

   Cy = MagnetR;

   Cz = MagnetZ;

 if(ExternData.Orientation == 1)

  {

   Cx = MagnetR;

   Cy = -MagnetN;

   Cz = MagnetZ;

  }

   Hx = Cx * (double)cos(nick_rad) +

        Cy * (double)sin(nick_rad) * (double)sin(roll_rad) -

        Cz * (double)sin(nick_rad) * (double)cos(roll_rad);      

   Hy = Cy * (double)cos(roll_rad) +

        Cz * (double)sin(roll_rad);

   if(Hx == 0 && Hy < 0) heading = 90;

   else if(Hx == 0 && Hy > 0) heading = 270;

   else if(Hx < 0) heading  = 180 - (atan(Hy / Hx) * 180.0) / M_PI;

   else if(Hx > 0 && Hy < 0) heading = - (atan(Hy / Hx) * 180.0) / M_PI;

   else if(Hx > 0 && Hy > 0) heading  = 360 - (atan(Hy / Hx) * 180.0) / M_PI;

 if(abs(heading) < 361) Heading = heading;

 PwmHeading = Heading + 10;

}

void Calibrate(void)

{

 unsigned char cal;

 if(I2C_WriteCal.CalByte) cal = I2C_WriteCal.CalByte;

 else                     cal = ExternData.CalState;

 switch(cal)

  {

   case 0:

                LED_ON;

          break;

   case 1:

        Xmin =  10000;

        Xmax = -10000;

        Ymin =  10000;

        Ymax = -10000;

        Zmin =  10000;

        Zmax = -10000;

                LED_OFF;

          break;

   case 2:

                LED_ON;  // find Min and Max of the X- and Y-Sensors

              if(UncalMagnetN < Xmin) Xmin = UncalMagnetN;

              if(UncalMagnetN > Xmax) Xmax = UncalMagnetN;

              if(UncalMagnetR < Ymin) Ymin = UncalMagnetR;

              if(UncalMagnetR > Ymax) Ymax = UncalMagnetR;

          break;

   case 3:

                LED_OFF;

          break;

   case 4:

                LED_ON;  // find Min and Max of the Z-Sensor

          if(UncalMagnetZ < Zmin) Zmin = UncalMagnetZ;

              if(UncalMagnetZ > Zmax) Zmax = UncalMagnetZ;

          break;

   case 5:

                LED_OFF; // Save values

         if((Xmax - Xmin) > 150 && (Ymax - Ymin) > 150 && (Zmax - Zmin) > 150)

          {

               eeprom_write_word(&eeXmin, Xmin);

               eeprom_write_word(&eeXmax, Xmax);

               eeprom_write_word(&eeYmin, Ymin);

               eeprom_write_word(&eeYmax, Ymax);

               eeprom_write_word(&eeZmin, Zmin);

               eeprom_write_word(&eeZmax, Zmax);

           Delay_ms(2000);

          }

                LED_ON;

        break;

  }

}

void SetDebugValues(void)

{

         DebugOut.Analog[0] =  MagnetN;

         DebugOut.Analog[1] =  MagnetR;

         DebugOut.Analog[2] =  MagnetZ;

                 DebugOut.Analog[3] =  UncalMagnetN;

                 DebugOut.Analog[4] =  UncalMagnetR;

                 DebugOut.Analog[5] =  UncalMagnetZ;             

         DebugOut.Analog[6] =  ExternData.Winkel[0];

         DebugOut.Analog[7] =  ExternData.Winkel[1];

                 DebugOut.Analog[8] =  Xmin;

                 DebugOut.Analog[9] =  Xmax;

                 DebugOut.Analog[10] = Ymin;   

                 DebugOut.Analog[11] = Ymax;

                 DebugOut.Analog[12] = Zmin;

                 DebugOut.Analog[13] = Zmax;   

                 DebugOut.Analog[14] = ExternData.CalState;

         DebugOut.Analog[15] = Heading;

         DebugOut.Analog[16] = ExternData.UserParameter[0];

         DebugOut.Analog[17] = ExternData.UserParameter[1];

}

//############################################################################

//Hauptprogramm

int main (void)

//############################################################################

{

    DDRC  = 0x08;

    PORTC = 0x08;

    DDRD  = 0xf4;

    PORTD = 0xA0;

    DDRB  = 0x04;

    PORTB = 0x35;

    LED_ON;

    UART_Init();

    Timer0_Init();

    ADC_Init();

        InitIC2_Slave();

    sei();//Globale Interrupts Einschalten

    Debug_Timer = SetDelay(100);   // Sendeintervall    

        Xmin = eeprom_read_word(&eeXmin);

        Xmax = eeprom_read_word(&eeXmax);

        Ymin = eeprom_read_word(&eeYmin);

        Ymax = eeprom_read_word(&eeYmax);

        Zmin = eeprom_read_word(&eeZmin);

        Zmax = eeprom_read_word(&eeZmax);

    VersionInfo.Hauptversion = VERSION_HAUPTVERSION;

    VersionInfo.Nebenversion = VERSION_NEBENVERSION;

    VersionInfo.PCKompatibel = 7;

    ExternData.Orientation = 0;

    ExternData.CalState = 0;

    I2C_WriteCal.CalByte = 0;

    while (1)

        {

         FLIP_LOW;

         Delay_ms(2);

         RawMagnet1a = MessAD(0);

         RawMagnet2a = -MessAD(1);

         RawMagnet3a = MessAD(7);

         Delay_ms(1);

         FLIP_HIGH;

         Delay_ms(2);

         RawMagnet1b = MessAD(0);

         RawMagnet2b = -MessAD(1);

         RawMagnet3b = MessAD(7);

         Delay_ms(1);

         CalcFields();

         if(ExternData.CalState || I2C_WriteCal.CalByte) Calibrate();

         else CalcHeading();

         BearbeiteRxDaten();

         if(PC_Connected)

          {

            DDRD  |= 0x02; // TXD-Portpin

                UCR |= (1 << TXEN);

            DatenUebertragung();

            PC_Connected--;        

          }  

          else

           {

                UCR &= ~(1 << TXEN);

            DDRD &= ~0x02; // TXD-Portpin

           }

        } // while(1)

}