Subversion Repositories Projects

Rev

Rev 705 | Rev 708 | Go to most recent revision | Details | Compare with Previous | Last modification | View Log | RSS feed

Rev Author Line No. Line
552 fredericg 1
#! /usr/bin/env python
2
 
3
#
4
# Mikrokopter Serial protocol
5
#
6
# Author: FredericG
7
# 
8
 
9
import os
10
import glob
11
import serial
12
import time
13
import traceback
14
 
15
class MkException(Exception):
16
    pass
17
 
18
class InvalidMsg(MkException):  
19
    def __str__(self):
20
      return "Invalid message"
21
 
22
class CrcError(MkException):
23
    def __str__(self):
24
      return "CRC error"
25
 
26
class InvalidArguments(MkException):
27
    def __str__(self):
28
      return "Invalid Arguments"
29
 
30
class InvalidMsgType(MkException):
31
    def __str__(self):
32
      return "Invalid Message type"
696 FredericG 33
 
34
class InvalidMsgLen(MkException):
35
    def __str__(self):
36
      return "Invalid Message Length"
552 fredericg 37
 
38
class NoResponse(MkException):
39
    def __init__(self, cmd):
40
      self.cmd = cmd
41
 
42
    def __str__(self):
43
      return "No Reponse. Waiting for \"%s\" message" % self.cmd
44
 
45
    pass
46
 
47
def calcCrcBytes(str):
48
    crc = 0
49
    for c in str:
50
        crc += ord(c)
51
    crc &= 0xfff
52
    return (chr(crc/64+ord('=')), chr(crc%64+ord('=')))
53
 
54
 
55
class MkMsg:
56
    def __init__(self, msg=None, address=None, cmd=None, data=None):
57
        if (msg != None):
58
            # Create instance based on received message
697 FredericG 59
            self.parseUartLine(msg)
552 fredericg 60
        elif (address != None and cmd != None and data != None):
61
            # Create instance based on address, command and data
62
            self.address = address
63
            self.cmd = cmd
64
            self.data = data
65
        else:
66
            # Cannot create instance
67
            raise InvalidArguments
68
 
697 FredericG 69
    def generateUartLine(self):
552 fredericg 70
        msg = ""
71
 
72
        # make header
73
        msg += '#'
74
        msg += chr(self.address+ord('a'))
75
        msg += self.cmd
76
 
77
        # add data
78
        done = False
79
        i = 0
80
        while (i<len(self.data)) and not done:
81
            a = 0
82
            b = 0
83
            c = 0
84
            try:
85
                a = self.data[i]
86
                b = self.data[i+1]
87
                c = self.data[i+2]
88
                i = i + 3
89
            except IndexError:
90
                done = True
91
            msg += chr(ord('=') + (a >> 2))
92
            msg += chr(ord('=') + (((a & 0x03) << 4) | ((b & 0xf0) >> 4)))
93
            msg += chr(ord('=') + (((b & 0x0f) << 2) | ((c & 0xc0) >> 6)))
94
            msg += chr(ord('=') + ( c & 0x3f))
95
 
96
        # add crc and  NL
97
        crc1,crc2 = calcCrcBytes(msg)
98
        msg += crc1 + crc2
99
        msg += '\r'
100
        return msg
101
 
102
 
697 FredericG 103
    def parseUartLine(self, msg):
552 fredericg 104
        if len(msg)<6:
105
            raise InvalidMsg()
106
        if (msg[0] != '#'):
107
            raise InvalidMsg()
108
        if (msg[-1] != '\r'):
109
            raise InvalidMsg()
110
 
111
        self.address = ord(msg[1])
112
        self.cmd = msg[2]
113
 
114
        data64 = map(ord, msg[3:-3])    # last 3 bytes are CRC and \n
115
 
116
        done = False
117
        i = 0
118
        self.data = []
119
        while (i<len(data64)) and not done:
120
            a = 0
121
            b = 0
122
            c = 0
123
            d = 0
124
            try:
125
                a = data64[i] - ord('=')
126
                b = data64[i+1] - ord('=')
127
                c = data64[i+2] - ord('=')
128
                d = data64[i+3] - ord('=')
129
                i = i + 4
130
            except IndexError:
131
                done = True
132
 
133
            self.data.append((a << 2)&0xFF | (b >> 4))
134
            self.data.append(((b & 0x0f) << 4)&0xFF | (c >> 2));
135
            self.data.append(((c & 0x03) << 6)&0xFF | d);
136
 
137
        crc1,crc2 = calcCrcBytes(msg[:-3])
138
        if (crc1 != msg[-3] or crc2 != msg[-2]):
139
            #print msg
140
            raise CrcError
141
 
142
        #print "crc= %x %x %x %x" % ( crc1, crc2, (ord(msg[-3])-ord('=')), (ord(msg[-2])-ord('=')))
143
 
144
 
145
    def data2SignedInt(self, index):
146
        int = self.data[index]+self.data[index+1]*256
147
        if (int > 0xFFFF/2):
148
            int -= 0xFFFF
149
        return int
150
 
696 FredericG 151
class SettingsMsg:
152
    DATENREVISION   = 80
153
    IDX_INDEX       = 0
154
    IDX_STICK_P     = 1 + 19
155
    IDX_STICK_D     = 1 + 20
156
    IDX_NAME        = 1 + 90
157
 
158
    def __init__(self, msg):
159
        if (msg.cmd != 'Q'):
160
            raise InvalidMsgType
161
        if len(msg.data) != 105:
162
            raise InvalidMsgLen
163
        self.msg = msg
164
 
165
    def getSettings(self):
166
        return self.msg.data
167
 
168
    def getIndex(self):
169
        return self.getSetting(SettingsMsg.IDX_INDEX)
170
 
171
    def getSetting(self, settingIndex):
172
        return self.msg.data[settingIndex]
173
 
174
    def getName(self):
175
        name = ""
176
        for i in self.msg.data[SettingsMsg.IDX_NAME:]:
177
            if i==0:
178
                break
179
            name += chr(i)
180
        return name
181
 
182
    def setSetting(self, settingIndex, value):
183
        self.msg.data[settingIndex] = value
552 fredericg 184
 
696 FredericG 185
 
552 fredericg 186
class DebugDataMsg:
705 FredericG 187
    IDX_ANALOG_ANGLENICK=   2+2*0
188
    IDX_ANALOG_ANGLEROLL=   2+2*1
552 fredericg 189
    IDX_ANALOG_ACCNICK  =   2+2*2
190
    IDX_ANALOG_ACCROLL  =   2+2*3
191
    IDX_ANALOG_COMPASS  =   2+2*3
192
    IDX_ANALOG_VOLTAGE  =   2+2*9
193
 
194
    def __init__(self, msg):
195
        if (msg.cmd != 'D'):
196
            raise InvalidMsgType
197
        self.msg = msg
198
 
705 FredericG 199
    def getAngleNick(self):
200
        return self.msg.data2SignedInt(DebugDataMsg.IDX_ANALOG_ANGLENICK)
201
 
202
    def getAngleRoll(self):
203
        return self.msg.data2SignedInt(DebugDataMsg.IDX_ANALOG_ANGLEROLL)
204
 
552 fredericg 205
    def getAccNick(self):
696 FredericG 206
        return self.msg.data2SignedInt(DebugDataMsg.IDX_ANALOG_ACCNICK)
552 fredericg 207
 
208
    def getAccRoll(self):
696 FredericG 209
        return self.msg.data2SignedInt(DebugDataMsg.IDX_ANALOG_ACCROLL)
552 fredericg 210
 
211
    def getCompassHeading(self):
696 FredericG 212
        return self.msg.data2SignedInt(DebugDataMsg.IDX_ANALOG_COMPASS)
552 fredericg 213
 
214
    def getVoltage(self):
696 FredericG 215
        return float(self.msg.data2SignedInt(DebugDataMsg.IDX_ANALOG_VOLTAGE))/10
552 fredericg 216
 
217
class VibrationDataMsg:
218
     def __init__(self, msg):
219
        if (msg.cmd != 'F'):
220
            raise InvalidMsgType
221
        self.msg = msg
222
 
223
     def getData(self):
224
        data = []
563 FredericG 225
        for i in range(0,50):
552 fredericg 226
          data.append(self.msg.data2SignedInt(2*i))
227
        return data
228
 
229
class VersionMsg:
230
    def __init__(self, msg):
231
        if (msg.cmd != 'V'):
232
            raise InvalidMsgType
233
        self.msg = msg
234
 
235
    def getVersion(self):
236
        return (self.msg.data[0], self.msg.data[1])
237
 
238
class MkComm:
653 FredericG 239
    ADDRESS_ALL    = 0
240
    ADDRESS_FC     = 1
241
    ADDRESS_NC     = 2
242
    ADDRESS_MK3MAG = 3
243
 
552 fredericg 244
    def __init__(self, printDebugMsg=False):
245
        #self.logfile = open('mklog.txt', "rbU")
246
 
247
        self.serPort = None
248
        self.printDebugMsg = printDebugMsg
249
 
250
        msg = MkMsg(address=0, cmd='v', data=[])
697 FredericG 251
        self.getVersionMsgLn = msg.generateUartLine()
552 fredericg 252
        msg = MkMsg(address=0, cmd='d', data=[500])
697 FredericG 253
        self.getDebugMsgLn = msg.generateUartLine()
552 fredericg 254
 
255
 
256
    def open(self, comPort):
257
        self.serPort = serial.Serial(comPort, 57600, timeout=0.5)
258
        if not self.serPort.isOpen():
259
            raise IOError("Failed to open serial port")
260
 
563 FredericG 261
    def close(self):
262
        self.serPort.close()
263
 
552 fredericg 264
    def isOpen(self):
265
        return self.serPort != None
266
 
267
    def sendLn(self, ln):
268
        self.serPort.write(ln)
269
 
270
    def waitForLn(self):
271
        return self.serPort.readline(eol='\r')
272
 
702 FredericG 273
    def waitForMsg(self, cmd2wait4, timeout=0.5):
552 fredericg 274
        msg = None
275
        done = False
702 FredericG 276
        if self.printDebugMsg: print "[Debug] =>Wait4 %s TO=%.1fs" % (cmd2wait4, timeout)
277
        startTime = time.clock()
552 fredericg 278
        while (not done):
279
            line = self.waitForLn()
280
            try:
281
                msg = MkMsg(msg=line)
702 FredericG 282
                if self.printDebugMsg: print "[Debug]    msg %s" % msg.cmd
552 fredericg 283
                if (msg.cmd == cmd2wait4):
284
                    done = True
285
            except InvalidMsg:
702 FredericG 286
                if self.printDebugMsg: print "[Debug]    no valid msg"
287
 
288
            if ((time.clock()-startTime) > timeout):
289
                raise NoResponse(cmd2wait4)
290
        if self.printDebugMsg: print "[Debug]    Done: %.1fs" % (time.clock()-startTime)
552 fredericg 291
        return msg
698 FredericG 292
 
293
    def sendMsg(self, msg):
294
        self.sendLn(msg.generateUartLine())
552 fredericg 295
 
653 FredericG 296
    def sendNCRedirectUartFromFC(self):
297
        self.serPort.flushInput()
298
        msg = MkMsg(address=MkComm.ADDRESS_NC, cmd='u', data=[0])
698 FredericG 299
        self.sendMsg(msg)
653 FredericG 300
        time.sleep(.5)
696 FredericG 301
        # No reply expected...   
302
 
303
    def sendSettings(self, settings):
304
        msg = MkMsg(address=MkComm.ADDRESS_FC, cmd='s', data=settings)
698 FredericG 305
        self.sendMsg(msg)
702 FredericG 306
        #time.sleep(1)
307
        msg = self.waitForMsg('S', timeout=2)
696 FredericG 308
 
552 fredericg 309
    def getDebugMsg(self):
310
        self.serPort.flushInput()
311
        self.sendLn(self.getDebugMsgLn)
312
        msg = self.waitForMsg('D')
313
        msg = DebugDataMsg(msg)
314
        return msg
696 FredericG 315
 
316
    def getSettingsMsg(self, index=0xFF):
317
        self.serPort.flushInput()
318
        msg = MkMsg(address=MkComm.ADDRESS_FC, cmd='q', data=[index])
698 FredericG 319
        self.sendMsg(msg)
696 FredericG 320
        msg = self.waitForMsg('Q')
321
        msg = SettingsMsg(msg)
322
        return msg
552 fredericg 323
 
324
    def getVersionMsg(self):
325
        self.sendLn(self.getVersionMsgLn)
326
        msg = self.waitForMsg('V')
327
        msg = VersionMsg(msg)
328
        return msg
329
 
330
    def setMotorTest(self, motorSpeeds):
653 FredericG 331
        msg = MkMsg(address=MkComm.ADDRESS_FC, cmd='t', data=motorSpeeds)
698 FredericG 332
        self.sendMsg(msg)
552 fredericg 333
 
613 FredericG 334
    def doVibrationTest(self, nbSamples, channel):
552 fredericg 335
        data = []
563 FredericG 336
        for i in range(0,(min(nbSamples,1000)/50)):
653 FredericG 337
          msg = MkMsg(address=MkComm.ADDRESS_FC, cmd='f', data=[channel, i])
698 FredericG 338
          self.sendMsg(msg)
552 fredericg 339
          msg = self.waitForMsg('F')
340
          msg = VibrationDataMsg(msg)
341
          data += msg.getData()
342
 
618 FredericG 343
        # FIXE: should be fixed in the FC code
344
        data[0]=data[1]
552 fredericg 345
        return data
346
 
705 FredericG 347
    def recordDbgMsg(self, samplePeriod, nbSamples):
348
        result = []
349
        self.serPort.flushInput()
350
        msg = MkMsg(address=0, cmd='d', data=[int(samplePeriod*100)])
351
        self.sendMsg(msg)
352
        for i in range(nbSamples):
353
            print i
354
            msg = self.waitForMsg('D', timeout=samplePeriod+1)
355
            msg = DebugDataMsg(msg)
356
            result.append(msg)
357
        return result
552 fredericg 358
 
359
 
360
 
361
if __name__ == '__main__':
362
    try:
363
        comm = MkComm()
702 FredericG 364
        comm.printDebugMsg = True
552 fredericg 365
        comm.open(comPort="COM5")
366
 
367
        msg = comm.getVersionMsg()
368
        print "Version: %d.%d" % msg.getVersion()
696 FredericG 369
 
705 FredericG 370
#        msg = comm.getSettingsMsg()
371
#        print "Index=",msg.getIndex()
372
#        print "Name=",msg.getName()
373
#        print "StickP=",msg.getSetting(SettingsMsg.IDX_STICK_P)
374
#        print "StickD=",msg.getSetting(SettingsMsg.IDX_STICK_D)
375
#        
376
#        msg.setSetting(SettingsMsg.IDX_STICK_P, msg.getSetting(SettingsMsg.IDX_STICK_P)+1)
377
#        comm.sendSettings(msg.getSettings())
696 FredericG 378
 
705 FredericG 379
        messages = comm.recordDbgMsg(0.05, 20)
380
        for msg in messages:
381
            print msg.getAngleRoll()
702 FredericG 382
 
705 FredericG 383
 
552 fredericg 384
 
385
    except Exception,e:
386
        print
387
        print "An error occured: ", e
388
        print
389
        traceback.print_exc()
390
        raw_input("Press ENTER, the application will close")