projects/microb2010/mainboard/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 1.8 2009-11-08 17:24:33 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 <trajectory_manager.h>
  37 #include <vect_base.h>
  38 #include <lines.h>
  39 #include <polygon.h>
  40 #include <obstacle_avoidance.h>
  41 #include <blocking_detection_manager.h>
  42 #include <robot_system.h>
  43 #include <position_manager.h>
  44
  45 #include <parse.h>
  46 #include <rdline.h>
  47
  48 #include "main.h"
  49 #include "sensor.h"
  50
  51 #ifndef HOST_VERSION
  52
  53 /************ ADC */
  54
  55 struct adc_infos {
  56         uint16_t config;
  57         int16_t value;
  58         int16_t prev_val;
  59         int16_t (*filter)(struct adc_infos *, int16_t);
  60 };
  61
  62 /* reach 90% of the value in 4 samples */
  63 int16_t rii_light(struct adc_infos *adc, int16_t val)
  64 {
  65         adc->prev_val = val + (int32_t)adc->prev_val / 2;
  66         return adc->prev_val / 2;
  67 }
  68
  69 /* reach 90% of the value in 8 samples */
  70 int16_t rii_medium(struct adc_infos *adc, int16_t val)
  71 {
  72         adc->prev_val = val + ((int32_t)adc->prev_val * 3) / 4;
  73         return adc->prev_val / 4;
  74 }
  75
  76 /* reach 90% of the value in 16 samples */
  77 int16_t rii_strong(struct adc_infos *adc, int16_t val)
  78 {
  79         adc->prev_val = val + ((int32_t)adc->prev_val * 7) / 8;
  80         return adc->prev_val / 8;
  81 }
  82
  83
  84 #define ADC_CONF(x) ( ADC_REF_AVCC | ADC_MODE_INT | MUX_ADC##x )
  85
  86 /* define which ADC to poll, see in sensor.h */
  87 static struct adc_infos adc_infos[ADC_MAX] = {
  88         [ADC_CSENSE1] = { .config = ADC_CONF(0), .filter = rii_medium },
  89         [ADC_CSENSE2] = { .config = ADC_CONF(1), .filter = rii_medium },
  90         [ADC_CSENSE3] = { .config = ADC_CONF(2), .filter = rii_medium },
  91         [ADC_CSENSE4] = { .config = ADC_CONF(3), .filter = rii_medium },
  92         [ADC_BATTERY1] = { .config = ADC_CONF(8), .filter = rii_strong },
  93         [ADC_BATTERY2] = { .config = ADC_CONF(9), .filter = rii_strong },
  94
  95         /* add adc on "cap" pins if needed */
  96 /*      [ADC_CAP1] = { .config = ADC_CONF(10) }, */
  97 /*      [ADC_CAP2] = { .config = ADC_CONF(11) }, */
  98 /*      [ADC_CAP3] = { .config = ADC_CONF(12) }, */
  99 /*      [ADC_CAP4] = { .config = ADC_CONF(13) }, */
 100 };
 101
 102 static void adc_event(int16_t result);
 103
 104 /* called every 10 ms, see init below */
 105 static void do_adc(void *dummy)
 106 {
 107         /* launch first conversion */
 108         adc_launch(adc_infos[0].config);
 109 }
 110
 111 static void adc_event(int16_t result)
 112 {
 113         static uint8_t i = 0;
 114
 115         /* filter value if needed */
 116         if (adc_infos[i].filter)
 117                 adc_infos[i].value = adc_infos[i].filter(&adc_infos[i],
 118                                                          result);
 119         else
 120                 adc_infos[i].value = result;
 121
 122         i ++;
 123         if (i >= ADC_MAX)
 124                 i = 0;
 125         else
 126                 adc_launch(adc_infos[i].config);
 127 }
 128 #endif /* !HOST_VERSION */
 129
 130 int16_t sensor_get_adc(uint8_t i)
 131 {
 132 #ifdef HOST_VERSION
 133         return 0;
 134 #else
 135         int16_t tmp;
 136         uint8_t flags;
 137
 138         IRQ_LOCK(flags);
 139         tmp = adc_infos[i].value;
 140         IRQ_UNLOCK(flags);
 141         return tmp;
 142 #endif
 143 }
 144
 145 /************ boolean sensors */
 146
 147 #ifndef HOST_VERSION
 148 struct sensor_filter {
 149         uint8_t filter;
 150         uint8_t prev;
 151         uint8_t thres_off;
 152         uint8_t thres_on;
 153         uint8_t cpt;
 154         uint8_t invert;
 155 };
 156
 157 /* pullup mapping:
 158  * CAP 1,5,6,7,8
 159  */
 160 static struct sensor_filter sensor_filter[SENSOR_MAX] = {
 161         [S_CAP1] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 0 */
 162         [S_CAP2] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 1 */
 163         [S_LFRONT] = { 1, 0, 0, 1, 0, 1 },    /* 2 */
 164         [S_RFRONT] = { 1, 0, 0, 1, 0, 1 },    /* 3 */
 165         [S_START_SWITCH] = { 10, 0, 3, 7, 0, 0 },  /* 4 */
 166         [S_DISP_LEFT] = { 1, 0, 0, 1, 0, 1 },  /* 5 */
 167         [S_RCOB_WHITE] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 6 */
 168         [S_LCOB_WHITE] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 7 */
 169         [S_RESERVED1] = { 10, 0, 3, 7, 0, 0 }, /* 8 */
 170         [S_RESERVED2] = { 10, 0, 3, 7, 0, 0 }, /* 9 */
 171         [S_RESERVED3] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 10 */
 172         [S_RESERVED4] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 11 */
 173         [S_RESERVED5] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 12 */
 174         [S_RESERVED6] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 13 */
 175         [S_RESERVED7] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 14 */
 176         [S_RESERVED8] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 15 */
 177 };
 178 #endif /* !HOST_VERSION */
 179
 180 /* value of filtered sensors */
 181 static uint16_t sensor_filtered = 0;
 182
 183 /* sensor mapping :
 184  * 0-3:  PORTK 2->5 (cap1 -> cap4) (adc10 -> adc13)
 185  * 4-5:  PORTL 0->1 (cap5 -> cap6)
 186  * 6-7:  PORTE 3->4 (cap7 -> cap8)
 187  * 8-15: reserved
 188  */
 189
 190 uint16_t sensor_get_all(void)
 191 {
 192         uint16_t tmp;
 193         uint8_t flags;
 194         IRQ_LOCK(flags);
 195         tmp = sensor_filtered;
 196         IRQ_UNLOCK(flags);
 197         return tmp;
 198 }
 199
 200 uint8_t sensor_get(uint8_t i)
 201 {
 202 #ifdef HOST_VERSION
 203         return 0;
 204 #else
 205         uint16_t tmp = sensor_get_all();
 206         return (tmp & _BV(i));
 207 #endif
 208 }
 209
 210 #ifndef HOST_VERSION
 211 /* get the physical value of pins */
 212 static uint16_t sensor_read(void)
 213 {
 214         uint16_t tmp = 0;
 215         tmp |= (uint16_t)((PINK & (_BV(2)|_BV(3)|_BV(4)|_BV(5))) >> 2) << 0;
 216         tmp |= (uint16_t)((PINL & (_BV(0)|_BV(1))) >> 0) << 4;
 217         tmp |= (uint16_t)((PINE & (_BV(3)|_BV(4))) >> 3) << 6;
 218         /* add reserved sensors here */
 219         return tmp;
 220 }
 221
 222 /* called every 10 ms, see init below */
 223 static void do_boolean_sensors(void *dummy)
 224 {
 225         uint8_t i;
 226         uint8_t flags;
 227         uint16_t sensor = sensor_read();
 228         uint16_t tmp = 0;
 229
 230         for (i=0; i<SENSOR_MAX; i++) {
 231                 if ((1 << i) & sensor) {
 232                         if (sensor_filter[i].cpt < sensor_filter[i].filter)
 233                                 sensor_filter[i].cpt++;
 234                         if (sensor_filter[i].cpt >= sensor_filter[i].thres_on)
 235                                 sensor_filter[i].prev = 1;
 236                 }
 237                 else {
 238                         if (sensor_filter[i].cpt > 0)
 239                                 sensor_filter[i].cpt--;
 240                         if (sensor_filter[i].cpt <= sensor_filter[i].thres_off)
 241                                 sensor_filter[i].prev = 0;
 242                 }
 243
 244                 if (sensor_filter[i].prev) {
 245                         tmp |= (1UL << i);
 246                 }
 247         }
 248         IRQ_LOCK(flags);
 249         sensor_filtered = tmp;
 250         IRQ_UNLOCK(flags);
 251 }
 252 #endif /* !HOST_VERSION */
 253
 254 /* virtual obstacle */
 255
 256 #define DISABLE_CPT_MAX 200
 257 static uint8_t disable = 0; /* used to disable obstacle detection
 258                            * during some time */
 259
 260 /* called every 10 ms */
 261 void
 262 sensor_obstacle_update(void)
 263 {
 264         if (disable > 0) {
 265                 disable --;
 266                 if (disable == 0)
 267                         DEBUG(E_USER_STRAT, "re-enable sensor");
 268         }
 269 }
 270
 271 void sensor_obstacle_disable(void)
 272 {
 273         DEBUG(E_USER_STRAT, "disable sensor");
 274         disable = DISABLE_CPT_MAX;
 275 }
 276
 277 void sensor_obstacle_enable(void)
 278 {
 279         disable = 0;
 280 }
 281
 282 uint8_t sensor_obstacle_is_disabled(void)
 283 {
 284         return disable;
 285 }
 286
 287
 288 /************ global sensor init */
 289
 290 #ifndef HOST_VERSION
 291 /* called every 10 ms, see init below */
 292 static void do_sensors(void *dummy)
 293 {
 294         do_adc(NULL);
 295         do_boolean_sensors(NULL);
 296         sensor_obstacle_update();
 297 }
 298 #endif
 299
 300 void sensor_init(void)
 301 {
 302 #ifdef HOST_VERSION
 303         return;
 304 #else
 305         adc_init();
 306         adc_register_event(adc_event);
 307         /* CS EVENT */
 308         scheduler_add_periodical_event_priority(do_sensors, NULL,
 309                                                 10000L / SCHEDULER_UNIT,
 310                                                 ADC_PRIO);
 311 #endif
 312 }
 313