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;

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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"

MM3_struct MM3;

int8_t Kompass_Offset[2] EEMEM;         // X_off[0], Y_off[1], Z_off[2]

int8_t X_off, Y_off, Z_off;

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

// Initialisierung

void MM3_init(void)

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

{

        SPCR = (1<<SPIE)|(1<<SPE)|(1<<MSTR)|(1<<SPR1)|(1<<SPR0);        //Interrupt an, Master, 156 kHz Oszillator

        //SPSR = (1<<SPI2X);

    DDRB |= (1<<PB7)|(1<<PB5)|(1<<PB2); // J8, MOSI, SCK Ausgang

        PORTD &= ~(1<<PD3);     // J5 auf Low

        MM3.AXIS = MM3_X;

        MM3.STATE = MM3_RESET;

        // Kalibrierung aus dem EEprom lesen

        X_off = (int8_t)eeprom_read_byte(&Kompass_Offset[0]);

        Y_off = (int8_t)eeprom_read_byte(&Kompass_Offset[1]);

        Z_off = (int8_t)eeprom_read_byte(&Kompass_Offset[2]);

}

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

// Wird in der SIGNAL (SIG_OVERFLOW0) aufgerufen

void MM3_timer0(void)

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

{

        switch (MM3.STATE)

        {

        case MM3_RESET:                        

                PORTB |= (1<<PB2);      // J8 auf High, MM3 Reset

                MM3.STATE = MM3_START_TRANSFER;

                return;

        case MM3_START_TRANSFER:

                PORTB &= ~(1<<PB2);     // J8 auf Low (war ~125 µs auf High)            

                if (MM3.AXIS == MM3_X) SPDR = 0x31;                     // Schreiben ins SPDR löst automatisch Übertragung (MOSI und MISO) aus

                else if (MM3.AXIS == MM3_Y) SPDR = 0x32;                // Micromag Period Select ist auf 256 (0x30)

                else if (MM3.AXIS == MM3_Z) SPDR = 0x33;                // 1: x-Achse, 2: Y-Achse, 3: Z-Achse

                MM3.DRDY = SetDelay(8);         // Laut Datenblatt max. Zeit bis Messung fertig (bei PS 256 eigentlich 4 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)

        /*

        case MM3_TILT:                                          // Zeitnahe Speicherung der aktuellen Neigung in °

                MM3.NickGrad = IntegralNick/(EE_Parameter.UserParam1*8);

                MM3.RollGrad = IntegralRoll/(EE_Parameter.UserParam2*8);

                MM3.AXIS = MM3_X;

                MM3.STATE = MM3_RESET;

                return;

        */

        }

}

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

// SPI byte ready

SIGNAL (SIG_SPI)

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

{      

        switch (MM3.STATE)

        {      

        case MM3_DRDY:          // 1. Byte ist da, abspeichern, an die MSB-Stelle rücken                

                if (MM3.AXIS == MM3_X)

                {

                        MM3.x_axis = SPDR;

                        MM3.x_axis <<= 8;

                }

                else if (MM3.AXIS == MM3_Y)

                {

                        MM3.y_axis = SPDR;

                        MM3.y_axis <<= 8;

                }

                else    // if (MM3.AXIS == MM3_Z)

                {

                        MM3.z_axis = SPDR;

                        MM3.z_axis <<= 8;

                }

                SPDR=0x00;              // Übertragung von 2. Byte auslösen

                MM3.STATE=MM3_BYTE2;

                return;

        case MM3_BYTE2:         // 2. Byte der entsprechenden Achse ist da              

                if (MM3.AXIS == MM3_X)

                {

                        MM3.x_axis |= SPDR;

                        // Spikes filtern

                        if (abs(MM3.x_axis) < Max_Axis_Value) MM3.x_axis_old = MM3.x_axis;

                        else MM3.x_axis = MM3.x_axis_old;

                        MM3.AXIS = MM3_Y;

                        MM3.STATE = MM3_RESET;

                }

                else if (MM3.AXIS == MM3_Y)

                {

                        MM3.y_axis |= SPDR;

                        if (abs(MM3.y_axis) < Max_Axis_Value) MM3.y_axis_old = MM3.y_axis;

                        else MM3.y_axis = MM3.y_axis_old;              

                        MM3.AXIS = MM3_Z;

                        MM3.STATE = MM3_RESET;

                }

                else    // if (MM3.AXIS == MM3_Z) 

                {

                        MM3.z_axis |= SPDR;

                        if (abs(MM3.z_axis) < Max_Axis_Value) MM3.z_axis_old = MM3.z_axis;

                        else MM3.z_axis = MM3.z_axis_old;

                        MM3.AXIS = MM3_X;

                        MM3.STATE = MM3_RESET;

                }

                return;

        }

}

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

// Kompass kalibrieren

void MM3_calib(void)

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

{

        signed int x_min=0,x_max=0,y_min=0,y_max=0,z_min=0,z_max=0;

        uint8_t measurement=50,beeper=0;

        unsigned int timer;

        while (measurement)

        {

                //H_earth = MM3.x_axis*MM3.x_axis + MM3.y_axis*MM3.y_axis + MM3.z_axis*MM3.z_axis;

                if (MM3.x_axis > x_max) x_max = MM3.x_axis;

                else if (MM3.x_axis < x_min) x_min = MM3.x_axis;

                if (MM3.y_axis > y_max) y_max = MM3.y_axis;

                else if (MM3.y_axis < y_min) y_min = MM3.y_axis;

                if (MM3.z_axis > z_max) z_max = MM3.z_axis;

                else if (MM3.z_axis < z_min) z_min = MM3.z_axis;

                if (!beeper)

                {

                        beeper = 50;

                        beeptime = 50;

                }

                beeper--;

                // Schleife mit 100 Hz voll ausreichend

                timer = SetDelay(10);

                while(!CheckDelay(timer));

                // Wenn Gas zurück genommen wird, Kalibrierung mit Verzögerung beenden

                if (PPM_in[EE_Parameter.Kanalbelegung[K_GAS]] < 100) measurement--;

        }

        // Offset der Achsen berechnen

        X_off = (x_max + x_min) / 2;

        Y_off = (y_max + y_min) / 2;

        Z_off = (z_max + z_min) / 2;

        // und im EEProm abspeichern

        eeprom_write_byte(&Kompass_Offset[0], X_off);

        eeprom_write_byte(&Kompass_Offset[1], Y_off);

        eeprom_write_byte(&Kompass_Offset[2], Z_off);

}

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

// Neigungskompensierung und Berechnung der Ausrichtung

signed int MM3_heading(void)

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

{

        float sin_nick, cos_nick, sin_roll, cos_roll;

        float x_corr, y_corr;

        signed int x_axis,y_axis,z_axis, heading;

        // Berechung von sinus und cosinus

        MM3.NickGrad = IntegralNick/(EE_Parameter.UserParam1*8);

        sin_nick = sin_f(MM3.NickGrad);

        cos_nick = cos_f(MM3.NickGrad);

        MM3.RollGrad = IntegralRoll/(EE_Parameter.UserParam2*8);

        sin_roll = sin_f(MM3.RollGrad);

        cos_roll = cos_f(MM3.RollGrad);

        // Offset der Achsen nur bei Bedarf (also hier) berücksichtigen

        x_axis = MM3.x_axis - X_off;

        y_axis = MM3.y_axis - Y_off;

        z_axis = MM3.z_axis - Z_off;   

        // Neigungskompensation

        x_corr = x_axis * cos_nick;

        x_corr += y_axis * sin_roll * sin_nick;

        x_corr -= z_axis * cos_roll * sin_nick;

        y_corr = y_axis * cos_roll;

        y_corr += z_axis * sin_roll;

        // Winkelberechnung

        heading = atan2_i(x_corr, y_corr);

        // Wertebereich 0° bis 360°

        if (heading < 0) heading = -heading;

        else heading = 360 - heading;

return (heading);

}