Subversion Repositories FlightCtrl

Rev

Go to most recent revision | Blame | Compare with Previous | Last modification | View Log | RSS feed

// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
// + Copyright (c) Holger Buss, Ingo Busker
// + Nur für den privaten Gebrauch
// + www.MikroKopter.com
// + porting the sources to other systems or using the software on other systems (except hardware from www.mikrokopter.de) is not allowed
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
// + Es gilt für das gesamte Projekt (Hardware, Software, Binärfiles, Sourcecode und Dokumentation),
// + dass eine Nutzung (auch auszugsweise) nur für den privaten (nicht-kommerziellen) Gebrauch zulässig ist.
// + Sollten direkte oder indirekte kommerzielle Absichten verfolgt werden, ist mit uns (info@mikrokopter.de) Kontakt
// + bzgl. der Nutzungsbedingungen aufzunehmen.
// + Eine kommerzielle Nutzung ist z.B.Verkauf von MikroKoptern, Bestückung und Verkauf von Platinen oder Bausätzen,
// + Verkauf von Luftbildaufnahmen, usw.
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
// + Werden Teile des Quellcodes (mit oder ohne Modifikation) weiterverwendet oder veröffentlicht,
// + unterliegen sie auch diesen Nutzungsbedingungen und diese Nutzungsbedingungen incl. Copyright müssen dann beiliegen
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
// + Sollte die Software (auch auszugesweise) oder sonstige Informationen des MikroKopter-Projekts
// + auf anderen Webseiten oder sonstigen Medien veröffentlicht werden, muss unsere Webseite "http://www.mikrokopter.de"
// + eindeutig als Ursprung verlinkt werden
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
// + Keine Gewähr auf Fehlerfreiheit, Vollständigkeit oder Funktion
// + Benutzung auf eigene Gefahr
// + Wir übernehmen keinerlei Haftung für direkte oder indirekte Personen- oder Sachschäden
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
// + Die Portierung der Software (oder Teile davon) auf andere Systeme (ausser der Hardware von www.mikrokopter.de) ist nur
// + mit unserer Zustimmung zulässig
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
// + Die Funktion printf_P() unterliegt ihrer eigenen Lizenz und ist hiervon nicht betroffen
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
// + Redistributions of source code (with or without modifications) must retain the above copyright notice,
// + this list of conditions and the following disclaimer.
// +   * Neither the name of the copyright holders nor the names of contributors may be used to endorse or promote products derived
// +     from this software without specific prior written permission.
// +   * The use of this project (hardware, software, binary files, sources and documentation) is only permittet
// +     for non-commercial use (directly or indirectly)
// +     Commercial use (for excample: selling of MikroKopters, selling of PCBs, assembly, ...) is only permitted
// +     with our written permission
// +   * If sources or documentations are redistributet on other webpages, out webpage (http://www.MikroKopter.de) must be
// +     clearly linked as origin
// +   * porting to systems other than hardware from www.mikrokopter.de is not allowed
// +  THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
// +  AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
// +  IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
// +  ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
// +  LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
// +  CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
// +  SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
// +  INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN// +  CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
// +  ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
// +  POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include "fc.h"
#include "eeprom.h"
#include "uart0.h"
#include "main.h"
#include "rc.h"

volatile int16_t        ServoNickValue = 0;
volatile int16_t        ServoRollValue = 0;
volatile uint8_t        ServoActive = 0;

#define HEF4017R_ON     PORTC |=  (1<<PORTC6)
#define HEF4017R_OFF    PORTC &= ~(1<<PORTC6)


/*****************************************************/
/*              Initialize Timer 2                   */
/*****************************************************/
// The timer 2 is used to generate the PWM at PD7 (J7)
// to control a camera servo for nick compensation.
void TIMER2_Init(void)
{
        uint8_t sreg = SREG;

        // disable all interrupts before reconfiguration
        cli();

        DDRD  &= ~(1<<DDD7);  // set PD7 as input of the PWM for servo
        //DDRD  |= (1<<DDD7); // set PD7 as output of the PWM for servo
        PORTD &= ~(1<<PORTD7);  // set PD7 to low

        DDRC  |= (1<<DDC6);     // set PC6 as output (Reset for HEF4017)
        //PORTC &= ~(1<<PORTC6);        // set PC6 to low
        HEF4017R_ON; // enable reset

        // Timer/Counter 2 Control Register A

        // Timer Mode is FastPWM with timer reload at OCR2A (Bits: WGM22 = 1, WGM21 = 1, WGM20 = 1)
    // PD7: Normal port operation, OC2A disconnected, (Bits: COM2A1 = 0, COM2A0 = 0)
    // PD6: Normal port operation, OC2B disconnected, (Bits: COM2B1 = 0, COM2B0 = 0)
        TCCR2A &= ~((1<<COM2A1)|(1<<COM2A0)|(1<<COM2B1)|(1<<COM2B0));
    TCCR2A |= (1<<WGM21)|(1<<WGM20);

    // Timer/Counter 2 Control Register B

        // Set clock divider for timer 2 to SYSKLOCK/32 = 20MHz / 32 = 625 kHz
        // The timer increments from 0x00 to 0xFF with an update rate of 625 kHz or 1.6 us
        // hence the timer overflow interrupt frequency is 625 kHz / 256 = 2.44 kHz or 0.4096 ms

    // divider 32 (Bits: CS022 = 0, CS21 = 1, CS20 = 1)
        TCCR2B &= ~((1<<FOC2A)|(1<<FOC2B)|(1<<CS22));
    TCCR2B |= (1<<CS21)|(1<<CS20)|(1<<WGM22);

        // Initialize the Timer/Counter 2 Register
    TCNT2 = 0;

        // Initialize the Output Compare Register A used for PWM generation on port PD7.
        OCR2A = 255;
        TCCR2A |= (1<<COM2A1); // set or clear at compare match depends on value of COM2A0

        // Timer/Counter 2 Interrupt Mask Register
        // Enable timer output compare match A Interrupt only
        TIMSK2 &= ~((1<<OCIE2B)|(1<<TOIE2));
        TIMSK2 |= (1<<OCIE2A);

    SREG = sreg;
}


void Servo_On(void)
{
        ServoActive = 1;
        DDRD  |= (1<<DDD7); // set PD7 as output of the PWM for servo
}

void Servo_Off(void)
{
        ServoActive = 0;
        DDRD  &= ~(1<<DDD7);  // set PD7 as input
        HEF4017R_ON; // enable reset
}

/*****************************************************/
/*              Control Servo Position               */
/*****************************************************/

ISR(TIMER2_COMPA_vect)
{

        // frame len 22.5 ms = 14063 * 1.6 us
        // stop pulse: 0.3 ms = 188 * 1.6 us
        // min servo pulse: 0.6 ms =  375 * 1.6 us
        // max servo pulse: 2.4 ms = 1500 * 1.6 us
        // resolution: 1500 - 375 = 1125 steps

        #define IRS_RUNTIME 127
        #define PPM_STOPPULSE 188
        //#define PPM_FRAMELEN 14063
        #define PPM_FRAMELEN (1757 * ParamSet.ServoRefresh) // 22.5 ms / 8 Channels = 2.8125ms per Servo Channel
        #define MINSERVOPULSE 375
        #define MAXSERVOPULSE 1500
        #define SERVORANGE (MAXSERVOPULSE - MINSERVOPULSE)

        static uint8_t  PulseOutput = 0;
        static uint16_t RemainingPulse = 0;
        static uint16_t ServoFrameTime = 0;
        static uint8_t  ServoIndex = 0;

        #define MULTIPLYER 4
        static int16_t ServoNickOffset = (255 / 2) * MULTIPLYER; // initial value near center position
        static int16_t ServoRollOffset = (255 / 2) * MULTIPLYER; // initial value near center position

        if(BoardRelease < 20)
        {
                //---------------------------
                // Nick servo state machine
                //---------------------------
                if(!PulseOutput) // pulse output complete
                {
                        if(TCCR2A & (1<<COM2A0)) // we had a low pulse
                        {
                                TCCR2A &= ~(1<<COM2A0);// make a high pulse
                                RemainingPulse  = MINSERVOPULSE + SERVORANGE/2; // center position ~ 1.5ms

                                ServoNickOffset = (ServoNickOffset * 3 + (int16_t)FCParam.ServoNickControl * MULTIPLYER) / 4; // lowpass offset
                                ServoNickValue = ServoNickOffset; // offset (Range from 0 to 255 * 3 = 765)
                                if(ParamSet.ServoCompInvert & 0x01)
                                {       // inverting movement of servo
                                        ServoNickValue += (int16_t)( ( (int32_t)ParamSet.ServoNickComp * MULTIPLYER * (IntegralGyroNick / 128L ) ) / (256L) );
                                }
                                else
                                {       // non inverting movement of servo
                                        ServoNickValue -= (int16_t)( ( (int32_t)ParamSet.ServoNickComp * MULTIPLYER * (IntegralGyroNick / 128L ) ) / (256L) );
                                }
                                // limit servo value to its parameter range definition
                                if(ServoNickValue < ((int16_t)ParamSet.ServoNickMin * MULTIPLYER) )
                                {
                                        ServoNickValue = (int16_t)ParamSet.ServoNickMin * MULTIPLYER;
                                }
                                else
                                if(ServoNickValue > ((int16_t)ParamSet.ServoNickMax * MULTIPLYER) )
                                {
                                        ServoNickValue = (int16_t)ParamSet.ServoNickMax * MULTIPLYER;
                                }

                                RemainingPulse += ServoNickValue - (256 / 2) * MULTIPLYER; // shift ServoNickValue to center position

                                ServoNickValue /= MULTIPLYER;

                                // range servo pulse width
                                if(RemainingPulse > MAXSERVOPULSE )                     RemainingPulse = MAXSERVOPULSE; // upper servo pulse limit
                                else if(RemainingPulse < MINSERVOPULSE )        RemainingPulse = MINSERVOPULSE; // lower servo pulse limit
                                // accumulate time for correct update rate
                                ServoFrameTime = RemainingPulse;
                        }
                        else // we had a high pulse
                        {
                                TCCR2A |= (1<<COM2A0); // make a low pulse
                                RemainingPulse = PPM_FRAMELEN - ServoFrameTime;
                        }
                        // set pulse output active
                        PulseOutput = 1;
                }
        } // EOF Nick servo state machine
        else
        {
                //-----------------------------------------------------
                // PPM state machine, onboard demultiplexed by HEF4017
                //-----------------------------------------------------
                if(!PulseOutput) // pulse output complete
                {
                        if(TCCR2A & (1<<COM2A0)) // we had a low pulse
                        {
                                TCCR2A &= ~(1<<COM2A0);// make a high pulse

                                if(ServoIndex == 0) // if we are at the sync gap
                                {
                                        RemainingPulse = PPM_FRAMELEN - ServoFrameTime; // generate sync gap by filling time to full frame time
                                        ServoFrameTime = 0; // reset servo frame time
                                        HEF4017R_ON; // enable HEF4017 reset
                                }
                                else // servo channels
                                {
                                        RemainingPulse  = MINSERVOPULSE + SERVORANGE/2; // center position ~ 1.5ms
                                        switch(ServoIndex) // map servo channels
                                        {
                                                case 1: // Nick Compensation Servo
                                                        ServoNickOffset = (ServoNickOffset * 3 + (int16_t)FCParam.ServoNickControl * MULTIPLYER) / 4; // lowpass offset
                                                        ServoNickValue = ServoNickOffset; // offset (Range from 0 to 255 * 3 = 765)
                                                        if(ParamSet.ServoCompInvert & 0x01)
                                                        {       // inverting movement of servo
                                                                ServoNickValue += (int16_t)( ( (int32_t)ParamSet.ServoNickComp * MULTIPLYER * (IntegralGyroNick / 128L ) ) / (256L) );
                                                        }
                                                        else
                                                        {       // non inverting movement of servo
                                                                ServoNickValue -= (int16_t)( ( (int32_t)ParamSet.ServoNickComp * MULTIPLYER * (IntegralGyroNick / 128L ) ) / (256L) );
                                                        }
                                                        // limit servo value to its parameter range definition
                                                        if(ServoNickValue < ((int16_t)ParamSet.ServoNickMin * MULTIPLYER) )
                                                        {
                                                                ServoNickValue = (int16_t)ParamSet.ServoNickMin * MULTIPLYER;
                                                        }
                                                        else
                                                        if(ServoNickValue > ((int16_t)ParamSet.ServoNickMax * MULTIPLYER) )
                                                        {
                                                                ServoNickValue = (int16_t)ParamSet.ServoNickMax * MULTIPLYER;
                                                        }

                                                        RemainingPulse += ServoNickValue - (256 / 2) * MULTIPLYER; // shift ServoNickValue to center position

                                                        ServoNickValue /= MULTIPLYER;
                                                        break;


                                                case 2: // Roll Compensation Servo
                                                        ServoRollOffset = (ServoRollOffset * 3 + (int16_t)FCParam.ServoRollControl * MULTIPLYER) / 4; // lowpass offset
                                                        ServoRollValue = ServoRollOffset; // offset (Range from 0 to 255 * 3 = 765)
                                                        if(ParamSet.ServoCompInvert & 0x02)
                                                        {       // inverting movement of servo
                                                                ServoRollValue += (int16_t)( ( (int32_t)ParamSet.ServoRollComp * MULTIPLYER * (IntegralGyroRoll / 128L ) ) / (256L) );
                                                        }
                                                        else
                                                        {       // non inverting movement of servo
                                                                ServoRollValue -= (int16_t)( ( (int32_t)ParamSet.ServoRollComp * MULTIPLYER * (IntegralGyroRoll / 128L ) ) / (256L) );
                                                        }
                                                        // limit servo value to its parameter range definition
                                                        if(ServoRollValue < ((int16_t)ParamSet.ServoRollMin * MULTIPLYER) )
                                                        {
                                                                ServoRollValue = (int16_t)ParamSet.ServoRollMin * MULTIPLYER;
                                                        }
                                                        else
                                                        if(ServoRollValue > ((int16_t)ParamSet.ServoRollMax * MULTIPLYER) )
                                                        {
                                                                ServoRollValue = (int16_t)ParamSet.ServoRollMax * MULTIPLYER;
                                                        }
                                                        RemainingPulse += ServoRollValue - (256 / 2) * MULTIPLYER; // shift ServoRollValue to center position
                                                        ServoRollValue /= MULTIPLYER;
                                                        break;

                                                default: // other servo channels
                                                        RemainingPulse += 2 * PPM_in[ServoIndex]; // add channel value, factor of 2 because timer 1 increments 3.2µs
                                                        break;
                                        }
                                        // range servo pulse width
                                        if(RemainingPulse > MAXSERVOPULSE )                     RemainingPulse = MAXSERVOPULSE; // upper servo pulse limit
                                        else if(RemainingPulse < MINSERVOPULSE )        RemainingPulse = MINSERVOPULSE; // lower servo pulse limit
                                        // substract stop pulse width
                                        RemainingPulse -= PPM_STOPPULSE;
                                        // accumulate time for correct sync gap
                                        ServoFrameTime += RemainingPulse;
                                }
                        }
                        else // we had a high pulse
                        {
                                TCCR2A |= (1<<COM2A0); // make a low pulse
                                // set pulsewidth to stop pulse width
                                RemainingPulse = PPM_STOPPULSE;
                                // accumulate time for correct sync gap
                                ServoFrameTime += RemainingPulse;
                                if(ServoActive && RC_Quality > 180) HEF4017R_OFF; // disable HEF4017 reset
                                else HEF4017R_ON; // enable reset
                                ServoIndex++; // change to next servo channel
                                if(ServoIndex > ParamSet.ServoRefresh) ServoIndex = 0; // reset to the sync gap
                        }
                        // set pulse output active
                        PulseOutput = 1;
                }
        } // EOF PPM state machine

        // General pulse output generator
        if(RemainingPulse > (255 + IRS_RUNTIME))
        {
                OCR2A = 255;
                RemainingPulse -= 255;
        }
        else
        {
                if(RemainingPulse > 255) // this is the 2nd last part
                {
                        if((RemainingPulse - 255) < IRS_RUNTIME)
                        {
                                OCR2A = 255 - IRS_RUNTIME;
                                RemainingPulse -= 255 - IRS_RUNTIME;

                        }
                        else // last part > ISR_RUNTIME
                        {
                                OCR2A = 255;
                                RemainingPulse -= 255;
                        }
                }
                else // this is the last part
                {
                        OCR2A = RemainingPulse;
                        RemainingPulse = 0;
                        PulseOutput = 0; // trigger to stop pulse
                }
        } // EOF general pulse output generator

}