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Copyright 2007, Niklas Nold |
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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/>. |
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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 |
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#include "main.h" |
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MM3_working_struct MM3; |
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MM3_calib_struct ee_calib EEMEM; // Reservierung im EEPROM |
MM3_calib_struct MM3_calib; |
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//############################################################################ |
// 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); |
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DDRB |= (1<<PB7)|(1<<PB5)|(1<<PB2); // J8, MOSI, SCK Ausgang |
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PORTD &= ~(1<<PD3); // J5 auf Low |
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MM3.AXIS = MM3_X; |
MM3.STATE = MM3_RESET; |
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// Kalibrierung aus dem EEprom lesen |
eeprom_read_block(&MM3_calib,&ee_calib,sizeof(MM3_calib_struct)); |
} |
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//############################################################################ |
// 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) |
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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 |
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MM3.DRDY = SetDelay(8); // Laut Datenblatt max. Zeit bis Messung fertig (bei PS 256 eigentlich 4 ms) |
MM3.STATE = MM3_WAIT_DRDY; |
return; |
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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; |
*/ |
} |
} |
|
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//############################################################################ |
// 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; |
} |
} |
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//############################################################################ |
// 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); |
} |