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/branches/v0.60_MicroMag3_Nick666/trunc/compass.c
0,0 → 1,221
/*
 
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"
 
MM3_working_struct MM3;
 
MM3_calib_struct ee_calib EEMEM; // Reservierung im EEPROM
MM3_calib_struct MM3_calib;
 
 
//############################################################################
// 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
eeprom_read_block(&MM3_calib,&ee_calib,sizeof(MM3_calib_struct));
}
 
 
//############################################################################
// 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 calib_MM3(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
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(MM3_calib_struct));
}
 
 
//############################################################################
// Neigungskompensierung und Berechnung der Ausrichtung
signed int MM3_heading(void)
//############################################################################
{
float sin_nick, cos_nick, sin_roll, cos_roll;
signed int x_corr, y_corr, heading;
signed int x_axis,y_axis,z_axis;
MM3.NickGrad = -(IntegralNick/(EE_Parameter.UserParam1*8));
MM3.RollGrad = -(IntegralRoll/(EE_Parameter.UserParam2*8));
// Berechung von sinus und cosinus
sin_nick = sin_f(MM3.NickGrad);
cos_nick = cos_f(MM3.NickGrad);
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 - MM3_calib.X_off);
y_axis = (MM3.y_axis - MM3_calib.Y_off);
z_axis = (MM3.z_axis - MM3_calib.Z_off);
// Neigungskompensation
x_corr = (cos_nick * x_axis) + (((sin_roll * y_axis) - (cos_roll * z_axis)) * sin_nick);
y_corr = ((cos_roll * y_axis) + (sin_roll * z_axis));
// Winkelberechnung
heading = atan2_i(x_corr, y_corr);
 
return (heading);
}