projects/microb2010/cobboard/sensor.c

   1 /*
   2  *  Copyright Droids Corporation (2009)
   3  *  Olivier MATZ <zer0@droids-corp.org>
   4  *
   5  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8  *  (at your option) any later version.
   9  *
  10  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  *  GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  17  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  18  *
  19  *  Revision : $Id: sensor.c,v 1.6 2009-11-08 17:25:00 zer0 Exp $
  20  *
  21  */
  22
  23 #include <stdlib.h>
  24
  25 #include <aversive.h>
  26 #include <aversive/error.h>
  27
  28 #include <adc.h>
  29 #include <scheduler.h>
  30 #include <ax12.h>
  31 #include <pwm_ng.h>
  32
  33 #include <pid.h>
  34 #include <quadramp.h>
  35 #include <control_system_manager.h>
  36 #include <blocking_detection_manager.h>
  37
  38 #include <parse.h>
  39 #include <rdline.h>
  40
  41 #include "../common/i2c_commands.h"
  42 #include "main.h"
  43 #include "sensor.h"
  44
  45 /************ ADC */
  46
  47 struct adc_infos {
  48         uint16_t config;
  49         int16_t value;
  50         int16_t prev_val;
  51         int16_t (*filter)(struct adc_infos *, int16_t);
  52 };
  53
  54 /* reach 90% of the value in 4 samples */
  55 int16_t rii_light(struct adc_infos *adc, int16_t val)
  56 {
  57         adc->prev_val = val + (int32_t)adc->prev_val / 2;
  58         return adc->prev_val / 2;
  59 }
  60
  61 /* reach 90% of the value in 8 samples */
  62 int16_t rii_medium(struct adc_infos *adc, int16_t val)
  63 {
  64         adc->prev_val = val + ((int32_t)adc->prev_val * 3) / 4;
  65         return adc->prev_val / 4;
  66 }
  67
  68 /* reach 90% of the value in 16 samples */
  69 int16_t rii_strong(struct adc_infos *adc, int16_t val)
  70 {
  71         adc->prev_val = val + ((int32_t)adc->prev_val * 7) / 8;
  72         return adc->prev_val / 8;
  73 }
  74
  75
  76 #define ADC_CONF(x) ( ADC_REF_AVCC | ADC_MODE_INT | MUX_ADC##x )
  77
  78 /* define which ADC to poll, see in sensor.h */
  79 static struct adc_infos adc_infos[ADC_MAX] = {
  80         [ADC_CSENSE1] = { .config = ADC_CONF(0), .filter = rii_medium },
  81         [ADC_CSENSE2] = { .config = ADC_CONF(1), .filter = rii_medium },
  82         [ADC_CSENSE3] = { .config = ADC_CONF(2), .filter = rii_medium },
  83         [ADC_CSENSE4] = { .config = ADC_CONF(3), .filter = rii_medium },
  84
  85         /* add adc on "cap" pins if needed */
  86 /*      [ADC_CAP1] = { .config = ADC_CONF(10) }, */
  87 /*      [ADC_CAP2] = { .config = ADC_CONF(11) }, */
  88 /*      [ADC_CAP3] = { .config = ADC_CONF(12) }, */
  89 /*      [ADC_CAP4] = { .config = ADC_CONF(13) }, */
  90 };
  91
  92 static void adc_event(int16_t result);
  93
  94 /* called every 10 ms, see init below */
  95 static void do_adc(__attribute__((unused)) void *dummy)
  96 {
  97         /* launch first conversion */
  98         adc_launch(adc_infos[0].config);
  99 }
 100
 101 static void adc_event(int16_t result)
 102 {
 103         static uint8_t i = 0;
 104
 105         /* filter value if needed */
 106         if (adc_infos[i].filter)
 107                 adc_infos[i].value = adc_infos[i].filter(&adc_infos[i],
 108                                                          result);
 109         else
 110                 adc_infos[i].value = result;
 111
 112         i ++;
 113         if (i >= ADC_MAX)
 114                 i = 0;
 115         else
 116                 adc_launch(adc_infos[i].config);
 117 }
 118
 119 int16_t sensor_get_adc(uint8_t i)
 120 {
 121         int16_t tmp;
 122         uint8_t flags;
 123
 124         IRQ_LOCK(flags);
 125         tmp = adc_infos[i].value;
 126         IRQ_UNLOCK(flags);
 127         return tmp;
 128 }
 129
 130 /************ boolean sensors */
 131
 132
 133 struct sensor_filter {
 134         uint8_t filter;
 135         uint8_t prev;
 136         uint8_t thres_off;
 137         uint8_t thres_on;
 138         uint8_t cpt;
 139         uint8_t invert;
 140 };
 141
 142 /* pullup mapping:
 143  * CAP 1,5,6,7,8
 144  */
 145 static struct sensor_filter sensor_filter[SENSOR_MAX] = {
 146         [S_COB_INSIDE_L] = { 5, 0, 4, 1, 0, 1 }, /* 0 */
 147         [S_CAP2] =      { 10, 0, 3, 7, 0, 0 }, /* 1 */
 148         [S_COB_INSIDE_R] = { 5, 0, 4, 1, 0, 0 }, /* 2 */
 149         [S_CAP4] =      { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 3 */
 150         [S_LCOB] =      { 1, 0, 0, 1, 0, 1 }, /* 4 */
 151         [S_LEFT] =      { 5, 0, 4, 1, 0, 0 }, /* 5 */ /////// not used
 152         [S_RIGHT] =     { 5, 0, 4, 1, 0, 1 }, /* 6 */ /////// not used
 153         [S_RCOB] =      { 1, 0, 0, 1, 0, 1 }, /* 7 */
 154         [S_RESERVED1] = { 10, 0, 3, 7, 0, 0 }, /* 8 */
 155         [S_RESERVED2] = { 10, 0, 3, 7, 0, 0 }, /* 9 */
 156         [S_RESERVED3] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 10 */
 157         [S_RESERVED4] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 11 */
 158         [S_RESERVED5] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 12 */
 159         [S_RESERVED6] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 13 */
 160         [S_RESERVED7] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 14 */
 161         [S_RESERVED8] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 15 */
 162 };
 163
 164 /* value of filtered sensors */
 165 static uint16_t sensor_filtered = 0;
 166
 167 /* sensor mapping :
 168  * 0-3:  PORTK 2->5 (cap1 -> cap4) (adc10 -> adc13)
 169  * 4-5:  PORTL 0->1 (cap5 -> cap6)
 170  * 6-7:  PORTE 3->4 (cap7 -> cap8)
 171  * 8-15: reserved
 172  */
 173
 174 uint16_t sensor_get_all(void)
 175 {
 176         uint16_t tmp;
 177         uint8_t flags;
 178         IRQ_LOCK(flags);
 179         tmp = sensor_filtered;
 180         IRQ_UNLOCK(flags);
 181         return tmp;
 182 }
 183
 184 uint8_t sensor_get(uint8_t i)
 185 {
 186         uint16_t tmp = sensor_get_all();
 187         return !!(tmp & _BV(i));
 188 }
 189
 190 /* get the physical value of pins */
 191 static uint16_t sensor_read(void)
 192 {
 193         uint16_t tmp = 0;
 194         tmp |= (uint16_t)((PINK & (_BV(2)|_BV(3)|_BV(4)|_BV(5))) >> 2) << 0;
 195         tmp |= (uint16_t)((PINL & (_BV(0)|_BV(1))) >> 0) << 4;
 196         tmp |= (uint16_t)((PINE & (_BV(3)|_BV(4))) >> 3) << 6;
 197         /* add reserved sensors here */
 198         return tmp;
 199 }
 200
 201 /* called every 10 ms, see init below */
 202 static void do_boolean_sensors(__attribute__((unused)) void *dummy)
 203 {
 204         uint8_t i;
 205         uint8_t flags;
 206         uint16_t sensor = sensor_read();
 207         uint16_t tmp = 0;
 208
 209         for (i=0; i<SENSOR_MAX; i++) {
 210                 if ((1 << i) & sensor) {
 211                         if (sensor_filter[i].cpt < sensor_filter[i].filter)
 212                                 sensor_filter[i].cpt++;
 213                         if (sensor_filter[i].cpt >= sensor_filter[i].thres_on)
 214                                 sensor_filter[i].prev = 1;
 215                 }
 216                 else {
 217                         if (sensor_filter[i].cpt > 0)
 218                                 sensor_filter[i].cpt--;
 219                         if (sensor_filter[i].cpt <= sensor_filter[i].thres_off)
 220                                 sensor_filter[i].prev = 0;
 221                 }
 222
 223                 if (sensor_filter[i].prev && !sensor_filter[i].invert) {
 224                         tmp |= (1UL << i);
 225                 }
 226                 else if (!sensor_filter[i].prev && sensor_filter[i].invert) {
 227                         tmp |= (1UL << i);
 228                 }
 229         }
 230         IRQ_LOCK(flags);
 231         sensor_filtered = tmp;
 232         IRQ_UNLOCK(flags);
 233 }
 234
 235 static uint8_t lcob_cpt = 0, rcob_cpt = 0;
 236 uint8_t cob_falling_edge(uint8_t side)
 237 {
 238         uint8_t flags;
 239
 240         if (side == I2C_LEFT_SIDE) {
 241                 IRQ_LOCK(flags);
 242                 if (lcob_cpt == 0) {
 243                         IRQ_UNLOCK(flags);
 244                         return 0;
 245                 }
 246                 lcob_cpt = 0;
 247                 IRQ_UNLOCK(flags);
 248                 return 1;
 249         }
 250         else {
 251                 IRQ_LOCK(flags);
 252                 if (rcob_cpt == 0) {
 253                         IRQ_UNLOCK(flags);
 254                         return 0;
 255                 }
 256                 rcob_cpt = 0;
 257                 IRQ_UNLOCK(flags);
 258                 return 1;
 259         }
 260 }
 261
 262 static void cob_edge_manage(void)
 263 {
 264         static uint8_t lprev, rprev;
 265         uint8_t l, r;
 266         l = sensor_get(S_LCOB);
 267         r = sensor_get(S_RCOB);
 268         /* falling edge */
 269         if (lprev != 0 && l == 0)
 270                 lcob_cpt = 10;
 271         if (rprev != 0 && r == 0)
 272                 rcob_cpt = 10;
 273         if (lcob_cpt > 0)
 274                 lcob_cpt --;
 275         if (rcob_cpt > 0)
 276                 rcob_cpt --;
 277         lprev = l;
 278         rprev = r;
 279 }
 280
 281
 282 /************ global sensor init */
 283
 284 /* called every 10 ms, see init below */
 285 static void do_sensors(__attribute__((unused)) void *dummy)
 286 {
 287         do_adc(NULL);
 288         do_boolean_sensors(NULL);
 289         cob_edge_manage();
 290 }
 291
 292 void sensor_init(void)
 293 {
 294         adc_init();
 295         adc_register_event(adc_event);
 296         /* CS EVENT */
 297         scheduler_add_periodical_event_priority(do_sensors, NULL,
 298                                                 10000L / SCHEDULER_UNIT,
 299                                                 ADC_PRIO);
 300 }
 301