git.gag.com Git - fw/altos/blob - src/micropeak/ao_micropeak.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2012 Keith Packard <keithp@keithp.com>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation; version 2 of the License.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
   9  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11  * General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  14  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  15  * 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA.
  16  */
  17
  18 #include <ao.h>
  19 #include <ao_ms5607.h>
  20 #include <ao_log_micro.h>
  21
  22 static struct ao_ms5607_sample  sample;
  23 static struct ao_ms5607_value   value;
  24
  25 static uint32_t pa;
  26 static uint32_t pa_sum;
  27 static uint32_t pa_avg;
  28 static int32_t  pa_diff;
  29 static uint32_t pa_ground;
  30 static uint32_t pa_min;
  31 static uint32_t pa_interval_min, pa_interval_max;
  32 static alt_t    ground_alt, max_alt;
  33 alt_t           ao_max_height;
  34
  35 static void
  36 ao_pa_get(void)
  37 {
  38         ao_ms5607_sample(&sample);
  39         ao_ms5607_convert(&sample, &value);
  40         pa = value.pres;
  41 }
  42
  43 #define FILTER_SHIFT            3
  44 #define SAMPLE_SLEEP            AO_MS_TO_TICKS(96)
  45
  46 /* 16 sample, or about two seconds worth */
  47 #define GROUND_AVG_SHIFT        4
  48 #define GROUND_AVG              (1 << GROUND_AVG_SHIFT)
  49
  50 /* Pressure change (in Pa) to detect boost */
  51 #define BOOST_DETECT            120     /* 10m at sea level, 12m at 2000m */
  52
  53 /* Wait after power on before doing anything to give the user time to assemble the rocket */
  54 #define BOOST_DELAY             AO_SEC_TO_TICKS(30)
  55
  56 /* Pressure change (in Pa) to detect landing */
  57 #define LAND_DETECT             12      /* 1m at sea level, 1.2m at 2000m */
  58
  59 static void
  60 ao_compute_height(void)
  61 {
  62         ground_alt = ao_pa_to_altitude(pa_ground);
  63         max_alt = ao_pa_to_altitude(pa_min);
  64         ao_max_height = max_alt - ground_alt;
  65 }
  66
  67 #if !HAS_EEPROM
  68
  69 #define PA_GROUND_OFFSET        0
  70 #define PA_MIN_OFFSET           4
  71 #define N_SAMPLES_OFFSET        8
  72 #define STARTING_LOG_OFFSET     10
  73 #define MAX_LOG_OFFSET          512
  74
  75 static uint16_t ao_log_offset = STARTING_LOG_OFFSET;
  76
  77 void
  78 ao_save_flight(void)
  79 {
  80         uint16_t        n_samples = (ao_log_offset - STARTING_LOG_OFFSET) / sizeof (uint16_t);
  81         ao_eeprom_write(PA_GROUND_OFFSET, &pa_ground, sizeof (pa_ground));
  82         ao_eeprom_write(PA_MIN_OFFSET, &pa_min, sizeof (pa_min));
  83         ao_eeprom_write(N_SAMPLES_OFFSET, &n_samples, sizeof (n_samples));
  84 }
  85
  86 void
  87 ao_restore_flight(void)
  88 {
  89         ao_eeprom_read(PA_GROUND_OFFSET, &pa_ground, sizeof (pa_ground));
  90         ao_eeprom_read(PA_MIN_OFFSET, &pa_min, sizeof (pa_min));
  91 }
  92
  93 void
  94 ao_log_micro(void)
  95 {
  96         uint16_t        low_bits = pa;
  97
  98         if (ao_log_offset < MAX_LOG_OFFSET) {
  99                 ao_eeprom_write(ao_log_offset, &low_bits, sizeof (low_bits));
 100                 ao_log_offset += sizeof (low_bits);
 101         }
 102 }
 103 #endif
 104
 105 int
 106 main(void)
 107 {
 108         int16_t         sample_count;
 109         uint16_t        time;
 110 #if HAS_EEPROM
 111         uint8_t dump_eeprom = 0;
 112 #endif
 113         ao_led_init(LEDS_AVAILABLE);
 114         ao_timer_init();
 115
 116 #if HAS_EEPROM
 117
 118         /* Set MOSI and CLK as inputs with pull-ups */
 119         DDRB &= ~(1 << 0) | (1 << 2);
 120         PORTB |= (1 << 0) | (1 << 2);
 121
 122         /* Check to see if either MOSI or CLK are pulled low by the
 123          * user shorting them to ground. If so, dump the eeprom out
 124          * via the LED. Wait for the shorting wire to go away before
 125          * continuing.
 126          */
 127         while ((PINB & ((1 << 0) | (1 << 2))) != ((1 << 0) | (1 << 2)))
 128                 dump_eeprom = 1;
 129         PORTB &= ~(1 << 0) | (1 << 2);
 130
 131         ao_i2c_init();
 132 #endif
 133         ao_restore_flight();
 134         ao_compute_height();
 135         /* Give the person a second to get their finger out of the way */
 136         ao_delay(AO_MS_TO_TICKS(1000));
 137         ao_report_altitude();
 138
 139         ao_spi_init();
 140         ao_ms5607_init();
 141         ao_ms5607_setup();
 142
 143 #if HAS_EEPROM
 144         ao_storage_init();
 145
 146         /* Check to see if there's a flight recorded in memory */
 147         if (dump_eeprom && ao_log_micro_scan())
 148                 ao_log_micro_dump();
 149 #endif
 150
 151         ao_delay(BOOST_DELAY);
 152         /* Wait for motion, averaging values to get ground pressure */
 153         time = ao_time();
 154         ao_pa_get();
 155         pa_avg = pa_ground = pa << FILTER_SHIFT;
 156         sample_count = 0;
 157         for (;;) {
 158                 time += SAMPLE_SLEEP;
 159                 if (sample_count == 0)
 160                         ao_led_on(AO_LED_REPORT);
 161                 ao_delay_until(time);
 162                 ao_pa_get();
 163                 if (sample_count == 0)
 164                         ao_led_off(AO_LED_REPORT);
 165                 pa_avg = pa_avg - (pa_avg >> FILTER_SHIFT) + pa;
 166                 pa_diff = pa_ground - pa_avg;
 167
 168                 /* Check for a significant pressure change */
 169                 if (pa_diff > (BOOST_DETECT << FILTER_SHIFT))
 170                         break;
 171
 172                 if (sample_count < GROUND_AVG * 2) {
 173                         if (sample_count < GROUND_AVG)
 174                                 pa_sum += pa;
 175                         ++sample_count;
 176                 } else {
 177                         pa_ground = pa_sum >> (GROUND_AVG_SHIFT - FILTER_SHIFT);
 178                         pa_sum = 0;
 179                         sample_count = 0;
 180                 }
 181         }
 182
 183         pa_ground >>= FILTER_SHIFT;
 184
 185 #if HAS_EEPROM
 186         ao_log_micro_data(AO_LOG_MICRO_GROUND | pa_ground);
 187 #endif
 188
 189         /* Now sit around until the pressure is stable again and record the max */
 190
 191         sample_count = 0;
 192         pa_min = pa_avg;
 193         pa_interval_min = pa_avg;
 194         pa_interval_max = pa_avg;
 195         for (;;) {
 196                 time += SAMPLE_SLEEP;
 197                 ao_delay_until(time);
 198                 if ((sample_count & 3) == 0)
 199                         ao_led_on(AO_LED_REPORT);
 200                 ao_pa_get();
 201                 if ((sample_count & 3) == 0)
 202                         ao_led_off(AO_LED_REPORT);
 203 #if HAS_EEPROM
 204                 ao_log_micro_data(AO_LOG_MICRO_DATA | pa);
 205 #else
 206                 if (sample_count & 1)
 207                         ao_log_micro();
 208 #endif
 209                 pa_avg = pa_avg - (pa_avg >> FILTER_SHIFT) + pa;
 210                 if (pa_avg < pa_min)
 211                         pa_min = pa_avg;
 212
 213                 if (sample_count == (GROUND_AVG - 1)) {
 214                         pa_diff = pa_interval_max - pa_interval_min;
 215
 216                         /* Check to see if the pressure is now stable */
 217                         if (pa_diff < (LAND_DETECT << FILTER_SHIFT))
 218                                 break;
 219                         sample_count = 0;
 220                         pa_interval_min = pa_avg;
 221                         pa_interval_max = pa_avg;
 222                 } else {
 223                         if (pa_avg < pa_interval_min)
 224                                 pa_interval_min = pa_avg;
 225                         if (pa_avg > pa_interval_max)
 226                                 pa_interval_max = pa_avg;
 227                         ++sample_count;
 228                 }
 229         }
 230         pa_min >>= FILTER_SHIFT;
 231 #if HAS_EEPROM
 232         ao_log_micro_data(AO_LOG_MICRO_DONE | pa_min);
 233 #endif
 234         ao_save_flight();
 235         ao_compute_height();
 236         ao_report_altitude();
 237         for (;;) {
 238                 cli();
 239                 set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);
 240                 sleep_mode();
 241         }
 242 }