hostsim enhancements, some bugs remaining (freeze sometimes)
[aversive.git] / projects / microb2010 / mechboard / 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 "main.h"
42 #include "sensor.h"
43
44 /************ ADC */
45
46 struct adc_infos {
47         uint16_t config;
48         int16_t value;
49         int16_t prev_val;
50         int16_t (*filter)(struct adc_infos *, int16_t);
51 };
52
53 /* reach 90% of the value in 4 samples */
54 int16_t rii_light(struct adc_infos *adc, int16_t val)
55 {
56         adc->prev_val = val + (int32_t)adc->prev_val / 2;
57         return adc->prev_val / 2;
58 }
59
60 /* reach 90% of the value in 8 samples */
61 int16_t rii_medium(struct adc_infos *adc, int16_t val)
62 {
63         adc->prev_val = val + ((int32_t)adc->prev_val * 3) / 4;
64         return adc->prev_val / 4;
65 }
66
67 /* reach 90% of the value in 16 samples */
68 int16_t rii_strong(struct adc_infos *adc, int16_t val)
69 {
70         adc->prev_val = val + ((int32_t)adc->prev_val * 7) / 8;
71         return adc->prev_val / 8;
72 }
73
74
75 #define ADC_CONF(x) ( ADC_REF_AVCC | ADC_MODE_INT | MUX_ADC##x )
76
77 /* define which ADC to poll, see in sensor.h */
78 static struct adc_infos adc_infos[ADC_MAX] = { 
79         [ADC_CSENSE1] = { .config = ADC_CONF(0), .filter = rii_medium },
80         [ADC_CSENSE2] = { .config = ADC_CONF(1), .filter = rii_medium },
81         [ADC_CSENSE3] = { .config = ADC_CONF(2), .filter = rii_medium },
82         [ADC_CSENSE4] = { .config = ADC_CONF(3), .filter = rii_medium },
83
84         /* add adc on "cap" pins if needed */
85 /*      [ADC_CAP1] = { .config = ADC_CONF(10) }, */
86 /*      [ADC_CAP2] = { .config = ADC_CONF(11) }, */
87 /*      [ADC_CAP3] = { .config = ADC_CONF(12) }, */
88 /*      [ADC_CAP4] = { .config = ADC_CONF(13) }, */
89 };
90
91 static void adc_event(int16_t result);
92
93 /* called every 10 ms, see init below */
94 static void do_adc(__attribute__((unused)) void *dummy) 
95 {
96         /* launch first conversion */
97         adc_launch(adc_infos[0].config);
98 }
99
100 static void adc_event(int16_t result)
101 {
102         static uint8_t i = 0;
103
104         /* filter value if needed */
105         if (adc_infos[i].filter)
106                 adc_infos[i].value = adc_infos[i].filter(&adc_infos[i],
107                                                          result);
108         else
109                 adc_infos[i].value = result;
110
111         i ++;
112         if (i >= ADC_MAX)
113                 i = 0;
114         else
115                 adc_launch(adc_infos[i].config);
116 }
117
118 int16_t sensor_get_adc(uint8_t i)
119 {
120         int16_t tmp;
121         uint8_t flags;
122
123         IRQ_LOCK(flags);
124         tmp = adc_infos[i].value;
125         IRQ_UNLOCK(flags);
126         return tmp;
127 }
128
129 /************ boolean sensors */
130
131
132 struct sensor_filter {
133         uint8_t filter;
134         uint8_t prev;
135         uint8_t thres_off;
136         uint8_t thres_on;
137         uint8_t cpt;
138         uint8_t invert;
139 };
140
141 /* pullup mapping:
142  * CAP 1,5,6,7,8
143  */
144 static struct sensor_filter sensor_filter[SENSOR_MAX] = {
145         [S_CAP1] =      { 10, 0, 3, 7, 0, 0 }, /* 0 */
146         [S_FRONT] =     { 5, 0, 4, 1, 0, 0 },  /* 1 */
147         [S_CAP3] =      { 10, 0, 3, 7, 0, 0 }, /* 2 */
148         [S_CAP4] =      { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 3 */
149         [S_COL_LEFT] =  { 5, 0, 4, 1, 0, 1 }, /* 4 */
150         [S_LEFT] =      { 5, 0, 4, 1, 0, 1 }, /* 5 */
151         [S_RIGHT] =     { 5, 0, 4, 1, 0, 1 }, /* 6 */
152         [S_COL_RIGHT] = { 5, 0, 4, 1, 0, 1 }, /* 7 */
153         [S_RESERVED1] = { 10, 0, 3, 7, 0, 0 }, /* 8 */
154         [S_RESERVED2] = { 10, 0, 3, 7, 0, 0 }, /* 9 */
155         [S_RESERVED3] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 10 */
156         [S_RESERVED4] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 11 */
157         [S_RESERVED5] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 12 */
158         [S_RESERVED6] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 13 */
159         [S_RESERVED7] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 14 */
160         [S_RESERVED8] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 15 */
161 };
162
163 /* value of filtered sensors */
164 static uint16_t sensor_filtered = 0;
165
166 /* sensor mapping : 
167  * 0-3:  PORTK 2->5 (cap1 -> cap4) (adc10 -> adc13)
168  * 4-5:  PORTL 0->1 (cap5 -> cap6)
169  * 6-7:  PORTE 3->4 (cap7 -> cap8)
170  * 8-15: reserved
171  */
172
173 uint16_t sensor_get_all(void)
174 {
175         uint16_t tmp;
176         uint8_t flags;
177         IRQ_LOCK(flags);
178         tmp = sensor_filtered;
179         IRQ_UNLOCK(flags);
180         return tmp;
181 }
182
183 uint8_t sensor_get(uint8_t i)
184 {
185         uint16_t tmp = sensor_get_all();
186         return !!(tmp & _BV(i));
187 }
188
189 /* get the physical value of pins */
190 static uint16_t sensor_read(void)
191 {
192         uint16_t tmp = 0;
193         tmp |= (uint16_t)((PINK & (_BV(2)|_BV(3)|_BV(4)|_BV(5))) >> 2) << 0;
194         tmp |= (uint16_t)((PINL & (_BV(0)|_BV(1))) >> 0) << 4;
195         tmp |= (uint16_t)((PINE & (_BV(3)|_BV(4))) >> 3) << 6;
196         /* add reserved sensors here */
197         return tmp;
198 }
199
200 /* called every 10 ms, see init below */
201 static void do_boolean_sensors(__attribute__((unused)) void *dummy)
202 {
203         uint8_t i;
204         uint8_t flags;
205         uint16_t sensor = sensor_read();
206         uint16_t tmp = 0;
207
208         for (i=0; i<SENSOR_MAX; i++) {
209                 if ((1 << i) & sensor) {
210                         if (sensor_filter[i].cpt < sensor_filter[i].filter)
211                                 sensor_filter[i].cpt++;
212                         if (sensor_filter[i].cpt >= sensor_filter[i].thres_on)
213                                 sensor_filter[i].prev = 1;
214                 }
215                 else {
216                         if (sensor_filter[i].cpt > 0)
217                                 sensor_filter[i].cpt--;
218                         if (sensor_filter[i].cpt <= sensor_filter[i].thres_off)
219                                 sensor_filter[i].prev = 0;
220                 }
221                 
222                 if (sensor_filter[i].prev && !sensor_filter[i].invert) {
223                         tmp |= (1UL << i);
224                 }
225                 else if (!sensor_filter[i].prev && sensor_filter[i].invert) {
226                         tmp |= (1UL << i);
227                 }
228         }
229         IRQ_LOCK(flags);
230         sensor_filtered = tmp;
231         IRQ_UNLOCK(flags);
232 }
233
234
235
236 /************ global sensor init */
237
238 /* called every 10 ms, see init below */
239 static void do_sensors(__attribute__((unused)) void *dummy)
240 {
241         do_adc(NULL);
242         do_boolean_sensors(NULL);
243 }
244
245 void sensor_init(void)
246 {
247         adc_init();
248         adc_register_event(adc_event);
249         /* CS EVENT */
250         scheduler_add_periodical_event_priority(do_sensors, NULL, 
251                                                 10000L / SCHEDULER_UNIT, 
252                                                 ADC_PRIO);
253 }
254