projects/microb2010/tests/static_beacon/static_beacon.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: main.c,v 1.8 2009-05-02 10:08:09 zer0 Exp $
  20  *
  21  */
  22
  23 #include <aversive.h>
  24 #include <aversive/wait.h>
  25
  26 #include <uart.h>
  27
  28 /*
  29  * Leds: PD5 -> PD7
  30  * Photodiodes: PC0 PC1
  31  * IR: PB1, OC1A
  32  */
  33
  34 /*
  35  * hfuse:  RSTDISBL=1 WTDON=1 SPIEN=0 CKOPT=0 EESAVE=1 BOOTSZ1=0 BOOTSZ0=0 BOOTRST=1
  36  * lfuse:  BODLEVEL=1 BODEN=1 SUT1=1 SUT0=1 CKSEL3=1 CKSEL2=1 CKSEL1=1 CKSEL0=1
  37  */
  38
  39 #define N_PERIODS   10
  40 #define N_CYCLES_0  17
  41 #define N_CYCLES_1  17
  42 #define N_CYCLES_PERIOD (N_CYCLES_0 + N_CYCLES_1)
  43
  44 #define LED_PORT PORTD
  45 #define LED_DDR  DDRD
  46 #define LED1_BIT  5
  47 #define LED2_BIT  6
  48 #define LED3_BIT  7
  49
  50 #define LED_TOGGLE(port, bit) do {              \
  51                 if (port & _BV(bit))            \
  52                         port &= ~_BV(bit);      \
  53                 else                            \
  54                         port |= _BV(bit);       \
  55         } while(0)
  56
  57 #define LED1_ON()  sbi(LED_PORT, LED1_BIT)
  58 #define LED1_OFF() cbi(LED_PORT, LED1_BIT)
  59 #define LED1_TOGGLE() LED_TOGGLE(LED_PORT, LED1_BIT)
  60 #define LED2_ON()  sbi(LED_PORT, LED2_BIT)
  61 #define LED2_OFF() cbi(LED_PORT, LED2_BIT)
  62 #define LED2_TOGGLE() LED_TOGGLE(LED_PORT, LED2_BIT)
  63 #define LED3_ON()  sbi(LED_PORT, LED3_BIT)
  64 #define LED3_OFF() cbi(LED_PORT, LED3_BIT)
  65 #define LED3_TOGGLE() LED_TOGGLE(LED_PORT, LED3_BIT)
  66
  67 #define IR_PORT PORTB
  68 #define IR_DDR  DDRB
  69 #define IR_BIT  1
  70
  71 /* FRAME must be odd */
  72 /* #define FRAME 0x0B /\* in little endian 1-1-0-1 *\/ */
  73 /* #define FRAME_LEN 4 */
  74 #define FRAME 0xAA5B /* in little endian */
  75 #define FRAME_LEN 16
  76
  77 /* pin returns !0 when nothing, and 0 when laser is on photodiode */
  78 #define PHOTO_PIN PINC
  79 #define PHOTO_BIT 0
  80 #define READ_PHOTO() (!!(PHOTO_PIN & (_BV(PHOTO_BIT))))
  81
  82 /* in cycles/64 (unit is 4 us at 16Mhz) */
  83 #define MAX_PHOTO_TIME ((uint8_t)25)  /* t=100us len=5mm rps=40Hz dist=20cm */
  84
  85 /* XXX to be recalculated */
  86 #define MIN_INTER_TIME ((uint8_t)12)  /* t=50us len=50mm rps=40Hz dist=350cm */
  87 #define MAX_INTER_TIME ((uint8_t)250) /* t=1000us len=50mm rps=40Hz dist=20cm */
  88
  89 /* in ms */
  90 #define INTER_LASER_TIME 10
  91
  92 //#define NO_MODULATION
  93 #define WAIT_LASER
  94
  95 /* basic functions to transmit on IR */
  96
  97 static inline void xmit_0(void)
  98 {
  99         uint8_t t = ((N_CYCLES_PERIOD * N_PERIODS) / 3);
 100 #ifdef NO_MODULATION
 101         cbi(IR_PORT, IR_BIT);
 102 #else
 103         TCCR1B = 0;
 104         TCCR1A = 0;
 105 #endif
 106         _delay_loop_1(t); /* 3 cycles per loop */
 107 }
 108
 109 static inline void xmit_1(void)
 110 {
 111         uint8_t t = ((N_CYCLES_PERIOD * N_PERIODS) / 3);
 112 #ifdef NO_MODULATION
 113         sbi(IR_PORT, IR_BIT);
 114 #else
 115         TCCR1B = _BV(WGM13) | _BV(WGM12);
 116         TCNT1 = N_CYCLES_PERIOD-1;
 117         TCCR1A = _BV(COM1A1) | _BV(WGM11);
 118         TCCR1B = _BV(WGM13) | _BV(WGM12) | _BV(CS10);
 119 #endif
 120         _delay_loop_1(t); /* 3 cycles per loop */
 121 }
 122
 123 /* transmit in manchester code */
 124
 125 static inline void xmit_manchester_0(void)
 126 {
 127         xmit_0();
 128         xmit_1();
 129 }
 130
 131 static inline void xmit_manchester_1(void)
 132 {
 133         xmit_1();
 134         xmit_0();
 135 }
 136
 137 /* transmit a full frame. Each byte is lsb first. */
 138
 139 static void xmit_bits(uint32_t frame, uint8_t nbit)
 140 {
 141         uint8_t i;
 142
 143         for (i=0; i<nbit; i++) {
 144                 if (frame & 1)
 145                         xmit_manchester_1();
 146                 else
 147                         xmit_manchester_0();
 148
 149                 /* next bit */
 150                 frame >>= 1UL;
 151         }
 152         xmit_0();
 153 }
 154
 155 /* */
 156 static inline int8_t wait_laser(void)
 157 {
 158         uint8_t photos;
 159         uint8_t time1, time2;
 160         uint8_t diff;
 161
 162         /*
 163           wait photo on
 164           wait photo off
 165           wait photo on or timeout
 166           wait photo off
 167           should return the amount of time to wait
 168          */
 169
 170         /* wait until all is off */
 171         while (READ_PHOTO() != 0);
 172
 173         /* wait until photo is on */
 174         while (READ_PHOTO() != 1);
 175         time1 = TCNT0;
 176         LED1_ON();
 177
 178         /* wait until photo is off, if it takes too long time,
 179          * return. */
 180         while (READ_PHOTO() != 0) {
 181                 diff = TCNT0 - time1;
 182                 if (diff > MAX_PHOTO_TIME)
 183                         return -1;
 184         }
 185
 186         /* wait photo on. */
 187         while (READ_PHOTO() != 1) {
 188                 diff = TCNT0 - time1;
 189                 if (diff > MAX_INTER_TIME)
 190                         return -1;
 191         }
 192         time2 = TCNT0;
 193
 194         /* wait until photo is off, if it takes too long time,
 195          * return. */
 196         while (READ_PHOTO() != 0) {
 197                 diff = TCNT0 - time2;
 198                 if (diff > MAX_PHOTO_TIME)
 199                         return -1;
 200         }
 201
 202         LED2_ON();
 203
 204         diff = time2 - time1;
 205         if (diff < MIN_INTER_TIME)
 206                 return -1;
 207
 208         /* laser ok */
 209         return 0;
 210 }
 211
 212 /* */
 213
 214 int main(void)
 215 {
 216         /* must be odd */
 217         uint32_t frame = FRAME;
 218         int8_t ret;
 219         int16_t c;
 220
 221         /* LEDS */
 222         LED_DDR = _BV(LED1_BIT) | _BV(LED2_BIT) | _BV(LED3_BIT);
 223         IR_DDR |= _BV(IR_BIT);
 224
 225         uart_init();
 226         fdevopen(uart0_dev_send, uart0_dev_recv);
 227         sei();
 228
 229 #if 0
 230         while (1) {
 231                 c = uart_recv_nowait(0);
 232                 if (c != -1)
 233                         printf("%c", (char)(c+1));
 234                 LED1_ON();
 235                 wait_ms(500);
 236                 LED1_OFF();
 237                 wait_ms(500);
 238         }
 239 #endif
 240
 241 #if 0
 242         while (1) {
 243                 if (READ_PHOTO() & _BV(PHOTO1_BIT))
 244                         LED1_ON();
 245                 else
 246                         LED1_OFF();
 247         }
 248 #endif
 249
 250 #ifndef NO_MODULATION
 251         /* configure PWM */
 252         ICR1 = N_CYCLES_PERIOD;
 253         OCR1A = N_CYCLES_1;
 254         TCCR1A = _BV(COM1A1) | _BV(WGM11);
 255         TCCR1B = _BV(WGM13) | _BV(WGM12);
 256 #endif
 257
 258         /* configure timer 0, prescaler = 64 */
 259         TCCR0 = _BV(CS01) | _BV(CS00);
 260
 261         while (1) {
 262
 263 #ifdef WAIT_LASER
 264                 ret = wait_laser();
 265
 266                 LED1_OFF();
 267                 LED2_OFF();
 268
 269                 if (ret)
 270                         continue;
 271 #endif
 272
 273 #if 1
 274                 LED3_ON();
 275                 /* ok, transmit frame */
 276                 xmit_bits(frame, FRAME_LEN);
 277
 278                 /* don't watch a laser during this time */
 279                 wait_ms(INTER_LASER_TIME);
 280                 LED3_OFF();
 281 #else
 282                 LED1_ON();
 283                 wait_ms(1);
 284                 LED1_OFF();
 285 #endif
 286         }
 287         return 0;
 288 }