Subversion Repositories FlightCtrl

/*

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"

struct MM3_calib_struct ee_calib EEMEM;         // Reservierung im EEPROM

struct MM3_working_struct MM3;
struct MM3_calib_struct MM3_calib;


//############################################################################
// Initialisierung
void init_MM3(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(struct MM3_calib_struct));
}


//############################################################################
// Wird in der SIGNAL (SIG_OVERFLOW0) aufgerufen
void timer0_MM3(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)
        }
}


//############################################################################
// SPI byte ready
SIGNAL (SIG_SPI)
//############################################################################
{
        static char tmp;
        int wert;

        switch (MM3.STATE)
        {
        case MM3_DRDY:          // 1. Byte ist da, zwischenspeichern
                tmp = SPDR;
                SPDR = 0x00;    // Übertragung von 2. Byte auslösen
                MM3.STATE = MM3_BYTE2;
                return;
               
        case MM3_BYTE2:         // 2. Byte der entsprechenden Achse ist da
                wert = tmp;
                wert <<= 8;             // 1. Byte an MSB-Stelle rücken
                wert |= SPDR;   // 2. Byte dranpappen
               
                if(abs(wert) < Max_Axis_Value)          // Spikes filtern. Zuweisung nur, wenn Max-Wert nicht überschritten
                switch (MM3.AXIS)
                {
                case MM3_X:
                        MM3.x_axis = wert;
                        MM3.AXIS = MM3_Y;
                        break;
                case MM3_Y:
                        MM3.y_axis = wert;
                        MM3.AXIS = MM3_Z;
                        break;
                case MM3_Z:
                        MM3.z_axis = wert;
                        MM3.AXIS = MM3_X;
                }
               
                MM3.STATE = MM3_RESET;
        }
}

//############################################################################
// 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;
       
        GRN_ON;
        ROT_OFF;
       
        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)
                {
                        ROT_FLASH;
                        GRN_FLASH;
                        beeptime = 50;
                        beeper = 50;
                }
                beeper--;
               
                // Schleife mit 100 Hz
                timer = SetDelay(10);
                while(!CheckDelay(timer));
               
                // Wenn Gas zurück genommen wird, Kalibrierung mit 1/2 Sekunde Verzögerung beenden
                if (PPM_in[EE_Parameter.Kanalbelegung[K_GAS]] < 100) measurement--;
        }
       
        // Wertebereich der Achsen
        MM3_calib.X_range = (x_max - x_min);
        MM3_calib.Y_range = (y_max - y_min);
        MM3_calib.Z_range = (z_max - z_min);
       
        // Offset der Achsen
        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(struct MM3_calib_struct));
}


//############################################################################
// Neigungskompensierung und Berechnung der Ausrichtung
signed int heading_MM3(void)
//############################################################################
{
        float sin_nick, cos_nick, sin_roll, cos_roll;
        float x_corr, y_corr;
        signed int x_axis,y_axis,z_axis,heading;
        signed int nicktilt,rolltilt;
        unsigned int div_faktor;
               
        div_faktor = (uint16_t)EE_Parameter.UserParam1 * 8;
       
        // Berechung von sinus und cosinus
        nicktilt = (IntegralNick/div_faktor);
        sin_nick = sin_f(nicktilt);
        cos_nick = cos_f(nicktilt);
       
        rolltilt = (IntegralRoll/div_faktor);
        sin_roll = sin_f(rolltilt);
        cos_roll = cos_f(rolltilt);
       
        // Offset
        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);

        // Normierung Wertebereich
        if ((MM3_calib.X_range > MM3_calib.Y_range) && (MM3_calib.X_range > MM3_calib.Z_range))
        {
                y_axis = ((long)y_axis * MM3_calib.X_range) / MM3_calib.Y_range;
                z_axis = ((long)z_axis * MM3_calib.X_range) / MM3_calib.Z_range;
        }
        else if ((MM3_calib.Y_range > MM3_calib.X_range) && (MM3_calib.Y_range > MM3_calib.Z_range))
        {
                x_axis = ((long)x_axis * MM3_calib.Y_range) / MM3_calib.X_range;
                z_axis = ((long)z_axis * MM3_calib.Y_range) / MM3_calib.Z_range;
        }
        else //if ((MM3_calib.Z_range > MM3_calib.X_range) && (MM3_calib.Z_range > MM3_calib.Y_range))
        {
                x_axis = ((long)x_axis * MM3_calib.Z_range) / MM3_calib.X_range;
                y_axis = ((long)y_axis * MM3_calib.Z_range) / MM3_calib.Y_range;
        }
       
        //DebugOut.Analog[9] = x_axis;
        //DebugOut.Analog[10] = y_axis;
        //DebugOut.Analog[11] = z_axis;
       
    // Neigungskompensation
        x_corr = x_axis * cos_nick;
        x_corr += y_axis * sin_roll * sin_nick;
        x_corr -= z_axis * cos_roll * sin_nick;
       
        y_corr = y_axis * cos_roll;
        y_corr += z_axis * sin_roll;
       
        // Winkelberechnung    
        heading = atan2_i(x_corr, y_corr);
        if (heading < 0) heading = -heading;
        else heading = 360 - heading;  
       
        /*
        if (!x_corr && y_corr <0) return (90);
        if (!x_corr && y_corr >0) return (270);
       
        heading = atan(y_corr/x_corr)*57.29578;
        if (x_corr < 0) heading = 180-heading;
        if (x_corr > 0 && y_corr < 0) heading = -heading;
        if (x_corr > 0 && y_corr > 0) heading = 360 - heading;
        */
return (heading);
}