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 /************ ADC */
  52
  53 struct adc_infos {
  54         uint16_t config;
  55         int16_t value;
  56         int16_t prev_val;
  57         int16_t (*filter)(struct adc_infos *, int16_t);
  58 };
  59
  60 /* reach 90% of the value in 4 samples */
  61 int16_t rii_light(struct adc_infos *adc, int16_t val)
  62 {
  63         adc->prev_val = val + (int32_t)adc->prev_val / 2;
  64         return adc->prev_val / 2;
  65 }
  66
  67 /* reach 90% of the value in 8 samples */
  68 int16_t rii_medium(struct adc_infos *adc, int16_t val)
  69 {
  70         adc->prev_val = val + ((int32_t)adc->prev_val * 3) / 4;
  71         return adc->prev_val / 4;
  72 }
  73
  74 /* reach 90% of the value in 16 samples */
  75 int16_t rii_strong(struct adc_infos *adc, int16_t val)
  76 {
  77         adc->prev_val = val + ((int32_t)adc->prev_val * 7) / 8;
  78         return adc->prev_val / 8;
  79 }
  80
  81
  82 #define ADC_CONF(x) ( ADC_REF_AVCC | ADC_MODE_INT | MUX_ADC##x )
  83
  84 /* define which ADC to poll, see in sensor.h */
  85 static struct adc_infos adc_infos[ADC_MAX] = {
  86         [ADC_CSENSE1] = { .config = ADC_CONF(0), .filter = rii_medium },
  87         [ADC_CSENSE2] = { .config = ADC_CONF(1), .filter = rii_medium },
  88         [ADC_CSENSE3] = { .config = ADC_CONF(2), .filter = rii_medium },
  89         [ADC_CSENSE4] = { .config = ADC_CONF(3), .filter = rii_medium },
  90         [ADC_BATTERY1] = { .config = ADC_CONF(8), .filter = rii_strong },
  91         [ADC_BATTERY2] = { .config = ADC_CONF(9), .filter = rii_strong },
  92
  93         /* add adc on "cap" pins if needed */
  94 /*      [ADC_CAP1] = { .config = ADC_CONF(10) }, */
  95 /*      [ADC_CAP2] = { .config = ADC_CONF(11) }, */
  96 /*      [ADC_CAP3] = { .config = ADC_CONF(12) }, */
  97 /*      [ADC_CAP4] = { .config = ADC_CONF(13) }, */
  98 };
  99
 100 static void adc_event(int16_t result);
 101
 102 /* called every 10 ms, see init below */
 103 static void do_adc(void *dummy)
 104 {
 105         /* launch first conversion */
 106         adc_launch(adc_infos[0].config);
 107 }
 108
 109 static void adc_event(int16_t result)
 110 {
 111         static uint8_t i = 0;
 112
 113         /* filter value if needed */
 114         if (adc_infos[i].filter)
 115                 adc_infos[i].value = adc_infos[i].filter(&adc_infos[i],
 116                                                          result);
 117         else
 118                 adc_infos[i].value = result;
 119
 120         i ++;
 121         if (i >= ADC_MAX)
 122                 i = 0;
 123         else
 124                 adc_launch(adc_infos[i].config);
 125 }
 126
 127 int16_t sensor_get_adc(uint8_t i)
 128 {
 129         int16_t tmp;
 130         uint8_t flags;
 131
 132         IRQ_LOCK(flags);
 133         tmp = adc_infos[i].value;
 134         IRQ_UNLOCK(flags);
 135         return tmp;
 136 }
 137
 138 /************ boolean sensors */
 139
 140
 141 struct sensor_filter {
 142         uint8_t filter;
 143         uint8_t prev;
 144         uint8_t thres_off;
 145         uint8_t thres_on;
 146         uint8_t cpt;
 147         uint8_t invert;
 148 };
 149
 150 /* pullup mapping:
 151  * CAP 1,5,6,7,8
 152  */
 153 static struct sensor_filter sensor_filter[SENSOR_MAX] = {
 154         [S_CAP1] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 4 */
 155         [S_CAP2] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 1 */
 156         [S_COLUMN_LEFT] = { 1, 0, 0, 1, 0, 1 }, /* 2 */
 157         [S_COLUMN_RIGHT] = { 1, 0, 0, 1, 0, 1 }, /* 3 */
 158         [S_START_SWITCH] = { 10, 0, 3, 7, 0, 0 }, /* 0 */
 159         [S_DISP_LEFT] = { 1, 0, 0, 1, 0, 1 }, /* 5 */
 160         [S_DISP_RIGHT] = { 1, 0, 0, 1, 0, 1 }, /* 6 */
 161         [S_CAP8] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 7 */
 162         [S_RESERVED1] = { 10, 0, 3, 7, 0, 0 }, /* 8 */
 163         [S_RESERVED2] = { 10, 0, 3, 7, 0, 0 }, /* 9 */
 164         [S_RESERVED3] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 10 */
 165         [S_RESERVED4] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 11 */
 166         [S_RESERVED5] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 12 */
 167         [S_RESERVED6] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 13 */
 168         [S_RESERVED7] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 14 */
 169         [S_RESERVED8] = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, /* 15 */
 170 };
 171
 172 /* value of filtered sensors */
 173 static uint16_t sensor_filtered = 0;
 174
 175 /* sensor mapping :
 176  * 0-3:  PORTK 2->5 (cap1 -> cap4) (adc10 -> adc13)
 177  * 4-5:  PORTL 0->1 (cap5 -> cap6)
 178  * 6-7:  PORTE 3->4 (cap7 -> cap8)
 179  * 8-15: reserved
 180  */
 181
 182 uint16_t sensor_get_all(void)
 183 {
 184         uint16_t tmp;
 185         uint8_t flags;
 186         IRQ_LOCK(flags);
 187         tmp = sensor_filtered;
 188         IRQ_UNLOCK(flags);
 189         return tmp;
 190 }
 191
 192 uint8_t sensor_get(uint8_t i)
 193 {
 194         uint16_t tmp = sensor_get_all();
 195         return (tmp & _BV(i));
 196 }
 197
 198 /* get the physical value of pins */
 199 static uint16_t sensor_read(void)
 200 {
 201         uint16_t tmp = 0;
 202         tmp |= (uint16_t)((PINK & (_BV(2)|_BV(3)|_BV(4)|_BV(5))) >> 2) << 0;
 203         tmp |= (uint16_t)((PINL & (_BV(0)|_BV(1))) >> 0) << 4;
 204         tmp |= (uint16_t)((PINE & (_BV(3)|_BV(4))) >> 3) << 6;
 205         /* add reserved sensors here */
 206         return tmp;
 207 }
 208
 209 /* called every 10 ms, see init below */
 210 static void do_boolean_sensors(void *dummy)
 211 {
 212         uint8_t i;
 213         uint8_t flags;
 214         uint16_t sensor = sensor_read();
 215         uint16_t tmp = 0;
 216
 217         for (i=0; i<SENSOR_MAX; i++) {
 218                 if ((1 << i) & sensor) {
 219                         if (sensor_filter[i].cpt < sensor_filter[i].filter)
 220                                 sensor_filter[i].cpt++;
 221                         if (sensor_filter[i].cpt >= sensor_filter[i].thres_on)
 222                                 sensor_filter[i].prev = 1;
 223                 }
 224                 else {
 225                         if (sensor_filter[i].cpt > 0)
 226                                 sensor_filter[i].cpt--;
 227                         if (sensor_filter[i].cpt <= sensor_filter[i].thres_off)
 228                                 sensor_filter[i].prev = 0;
 229                 }
 230
 231                 if (sensor_filter[i].prev) {
 232                         tmp |= (1UL << i);
 233                 }
 234         }
 235         IRQ_LOCK(flags);
 236         sensor_filtered = tmp;
 237         IRQ_UNLOCK(flags);
 238 }
 239
 240 /* virtual obstacle */
 241
 242 #define DISABLE_CPT_MAX 200
 243 static uint8_t disable = 0; /* used to disable obstacle detection
 244                            * during some time */
 245
 246 /* called every 10 ms */
 247 void
 248 sensor_obstacle_update(void)
 249 {
 250         if (disable > 0) {
 251                 disable --;
 252                 if (disable == 0)
 253                         DEBUG(E_USER_STRAT, "re-enable sensor");
 254         }
 255 }
 256
 257 void sensor_obstacle_disable(void)
 258 {
 259         DEBUG(E_USER_STRAT, "disable sensor");
 260         disable = DISABLE_CPT_MAX;
 261 }
 262
 263 void sensor_obstacle_enable(void)
 264 {
 265         disable = 0;
 266 }
 267
 268 uint8_t sensor_obstacle_is_disabled(void)
 269 {
 270         return disable;
 271 }
 272
 273
 274 /************ global sensor init */
 275
 276 /* called every 10 ms, see init below */
 277 static void do_sensors(void *dummy)
 278 {
 279         do_adc(NULL);
 280         do_boolean_sensors(NULL);
 281         sensor_obstacle_update();
 282 }
 283
 284 void sensor_init(void)
 285 {
 286         adc_init();
 287         adc_register_event(adc_event);
 288         /* CS EVENT */
 289         scheduler_add_periodical_event_priority(do_sensors, NULL,
 290                                                 10000L / SCHEDULER_UNIT,
 291                                                 ADC_PRIO);
 292 }
 293