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438 Nick666 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);  //Interrupt an, Master, 625 kHz Oszillator
30
        SPSR = (1<<SPI2X);
31
 
32
    DDRB |= (1<<PB7)|(1<<PB5)|(1<<PB2); // J8, MOSI, SCK Ausgang
33
 
34
        PORTD &= ~(1<<PD3);     // J5 auf Low
35
 
36
        MM3.AXIS = MM3_X;
37
        MM3.STATE = MM3_RESET;
38
 
39
        // Kalibrierung aus dem EEprom lesen
40
        eeprom_read_block(&MM3_calib,&ee_calib,sizeof(struct MM3_calib_struct));
41
}
42
 
43
 
44
//############################################################################
45
// Wird in der SIGNAL (SIG_OVERFLOW0) aufgerufen
46
void timer0_MM3(void)
47
//############################################################################
48
{
49
        switch (MM3.STATE)
50
        {
51
        case MM3_RESET:                        
52
                PORTB |= (1<<PB2);      // J8 auf High, MM3 Reset
53
                MM3.STATE = MM3_START_TRANSFER;
54
                return;
55
 
56
        case MM3_START_TRANSFER:
57
                PORTB &= ~(1<<PB2);     // J8 auf Low (war ~125 µs auf High)            
58
 
59
                if (MM3.AXIS == MM3_X) SPDR = 0x31;                     // Schreiben ins SPDR löst automatisch Übertragung (MOSI und MISO) aus
60
                else if (MM3.AXIS == MM3_Y) SPDR = 0x32;                // Micromag Period Select ist auf 256 (0x30)
61
                else if (MM3.AXIS == MM3_Z) SPDR = 0x33;                // 1: x-Achse, 2: Y-Achse, 3: Z-Achse
62
 
63
                MM3.DRDY = SetDelay(5);         // Laut Datenblatt max. Zeit bis Messung fertig (bei PS 256 eigentlich 4 ms)
64
                MM3.STATE = MM3_WAIT_DRDY;
65
                return;
66
 
67
        case MM3_WAIT_DRDY:
68
                if (CheckDelay(MM3.DRDY)) {SPDR = 0x00;MM3.STATE = MM3_DRDY;} // Irgendwas ins SPDR, damit Übertragung ausgelöst wird, wenn Wartezeit vorbei
69
                return;                                         // Jetzt gehts weiter in SIGNAL (SIG_SPI)
70
        }
71
}
72
 
73
 
74
//############################################################################
75
// SPI byte ready
76
SIGNAL (SIG_SPI)
77
//############################################################################
78
{
79
        static char tmp;
80
        int wert;
81
 
82
        switch (MM3.STATE)
83
        {
84
        case MM3_DRDY:          // 1. Byte ist da, zwischenspeichern
85
                tmp = SPDR;
86
                SPDR = 0x00;    // Übertragung von 2. Byte auslösen
87
                MM3.STATE = MM3_BYTE2;
88
                return;
89
 
90
        case MM3_BYTE2:         // 2. Byte der entsprechenden Achse ist da
91
                wert = tmp;
92
                wert <<= 8;             // 1. Byte an MSB-Stelle rücken
93
                wert |= SPDR;   // 2. Byte dranpappen
94
 
95
                if(abs(wert) < Max_Axis_Value)          // Spikes filtern. Zuweisung nur, wenn Max-Wert nicht überschritten
96
                switch (MM3.AXIS)
97
                {
98
                case MM3_X:
99
                        MM3.x_axis = wert;
100
                        MM3.AXIS = MM3_Y;
101
                        break;
102
                case MM3_Y:
103
                        MM3.y_axis = wert;
104
                        MM3.AXIS = MM3_Z;
105
                        break;
106
                default:        //case MM3_Z:
107
                        MM3.z_axis = wert;
108
                        MM3.AXIS = MM3_X;
109
                }
110
 
111
                MM3.STATE = MM3_RESET;
112
        }
113
}
114
 
115
//############################################################################
116
// Kompass kalibrieren
117
void calib_MM3(void)
118
//############################################################################
119
{
120
        signed int x_min=0,x_max=0,y_min=0,y_max=0,z_min=0,z_max=0;
121
        uint8_t measurement=50,beeper=0;
122
        unsigned int timer;
123
 
124
        GRN_ON;
125
        ROT_OFF;
126
 
127
        while (measurement)
128
        {
129
                //H_earth = MM3.x_axis*MM3.x_axis + MM3.y_axis*MM3.y_axis + MM3.z_axis*MM3.z_axis;
130
 
131
                if (MM3.x_axis > x_max) x_max = MM3.x_axis;
132
                else if (MM3.x_axis < x_min) x_min = MM3.x_axis;
133
 
134
                if (MM3.y_axis > y_max) y_max = MM3.y_axis;
135
                else if (MM3.y_axis < y_min) y_min = MM3.y_axis;
136
 
137
                if (MM3.z_axis > z_max) z_max = MM3.z_axis;
138
                else if (MM3.z_axis < z_min) z_min = MM3.z_axis;
139
 
140
                if (!beeper)
141
                {
142
                        ROT_FLASH;
143
                        GRN_FLASH;
144
                        beeptime = 50;
145
                        beeper = 50;
146
                }
147
                beeper--;
148
 
149
                // Schleife mit 100 Hz
150
                timer = SetDelay(10);
151
                while(!CheckDelay(timer));
152
 
153
                // Wenn Gas zurück genommen wird, Kalibrierung mit 1/2 Sekunde Verzögerung beenden
154
                if (PPM_in[EE_Parameter.Kanalbelegung[K_GAS]] < 100) measurement--;
155
        }
156
 
157
        // Wertebereich der Achsen
158
        MM3_calib.X_range = (x_max - x_min);
159
        MM3_calib.Y_range = (y_max - y_min);
160
        MM3_calib.Z_range = (z_max - z_min);
161
 
162
        // Offset der Achsen
163
        MM3_calib.X_off = (x_max + x_min) / 2;
164
        MM3_calib.Y_off = (y_max + y_min) / 2;
165
        MM3_calib.Z_off = (z_max + z_min) / 2;
166
 
167
        // und im EEProm abspeichern
168
        eeprom_write_block(&MM3_calib,&ee_calib,sizeof(struct MM3_calib_struct));
169
}
170
 
171
 
172
//############################################################################
173
// Neigungskompensierung und Berechnung der Ausrichtung
174
signed int heading_MM3(void)
175
//############################################################################
176
{
177
        float sin_nick, cos_nick, sin_roll, cos_roll;
178
        float x_corr, y_corr;
179
        signed int x_axis,y_axis,z_axis, heading;
180
        unsigned int div_faktor;
181
 
182
        div_faktor = (uint16_t)EE_Parameter.UserParam1 * 8;
183
 
184
        // Berechung von sinus und cosinus
185
        MM3.NickGrad = (IntegralNick/div_faktor);
186
        //MM3.NickGrad = asin_i(MM3.NickGrad);
187
        sin_nick = sin_f(MM3.NickGrad);
188
        cos_nick = cos_f(MM3.NickGrad);
189
 
190
        MM3.RollGrad = (IntegralRoll/div_faktor);
191
        //MM3.RollGrad = asin_i(MM3.RollGrad);
192
        sin_roll = sin_f(MM3.RollGrad);
193
        cos_roll = cos_f(MM3.RollGrad);
194
 
195
        // Offset
196
        x_axis = (MM3.x_axis - MM3_calib.X_off);
197
        y_axis = (MM3.y_axis - MM3_calib.Y_off);
198
        z_axis = (MM3.z_axis - MM3_calib.Z_off);
199
 
200
        // Normierung Wertebereich
201
        if ((MM3_calib.X_range > MM3_calib.Y_range) && (MM3_calib.X_range > MM3_calib.Z_range))
202
        {
203
                y_axis = ((long)y_axis * MM3_calib.X_range) / MM3_calib.Y_range;
204
                z_axis = ((long)z_axis * MM3_calib.X_range) / MM3_calib.Z_range;
205
        }
206
        else if ((MM3_calib.Y_range > MM3_calib.X_range) && (MM3_calib.Y_range > MM3_calib.Z_range))
207
        {
208
                x_axis = ((long)x_axis * MM3_calib.Y_range) / MM3_calib.X_range;
209
                z_axis = ((long)z_axis * MM3_calib.Y_range) / MM3_calib.Z_range;
210
        }
211
        else //if ((MM3_calib.Z_range > MM3_calib.X_range) && (MM3_calib.Z_range > MM3_calib.Y_range))
212
        {
213
                x_axis = ((long)x_axis * MM3_calib.Z_range) / MM3_calib.X_range;
214
                y_axis = ((long)y_axis * MM3_calib.Z_range) / MM3_calib.Y_range;
215
        }
216
 
217
        DebugOut.Analog[9] = x_axis;
218
        DebugOut.Analog[10] = y_axis;
219
        DebugOut.Analog[11] = z_axis;
220
 
221
    // Neigungskompensation
222
        x_corr = x_axis * cos_nick;
223
        x_corr += y_axis * sin_roll * sin_nick;
224
        x_corr -= z_axis * cos_roll * sin_nick;
225
 
226
        y_corr = y_axis * cos_roll;
227
        y_corr += z_axis * sin_roll;
228
 
229
        // Winkelberechnung     
230
        heading = atan2_i(x_corr, y_corr);
231
        if (heading < 0) heading = -heading;
232
        else heading = 360 - heading;  
233
 
234
        /*
235
        if (!x_corr && y_corr <0) return (90);
236
        if (!x_corr && y_corr >0) return (270);
237
 
238
        heading = atan(y_corr/x_corr)*57.29578;
239
        if (x_corr < 0) heading = 180-heading;
240
        if (x_corr > 0 && y_corr < 0) heading = -heading;
241
        if (x_corr > 0 && y_corr > 0) heading = 360 - heading;
242
        */
243
return (heading);
244
}