Subversion Repositories FlightCtrl

/*

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;       

        uint8_t tmp_sreg;

        GRN_ON;

        ROT_OFF;

        while (measurement)

        {              

      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;

        uint8_t tmp_sreg;

        // 16bit-Werte lesen

        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;

        // Lage-Berechnung mittels Acc-Messwerte

        tilt = atan2_i(Aktuell_az-556,AdWertAccNick*64);

        sin_nick = sin_i(tilt);

        cos_nick = cos_i(tilt);

        tilt = atan2_i(Aktuell_az-556,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);

}