git.gag.com Git - fw/altos/blob - src/product/ao_terraui.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2011 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 <math.h>
  20
  21 static __xdata struct ao_telemetry_sensor               ao_tel_sensor;
  22 static __xdata struct ao_telemetry_location             ao_tel_location;
  23 static __xdata struct ao_telemetry_configuration        ao_tel_config;
  24 static __xdata int16_t                                  ao_tel_max_speed;
  25 static __xdata int16_t                                  ao_tel_max_height;
  26 static int8_t ao_tel_rssi;
  27
  28 static __xdata char ao_lcd_line[17];
  29 static __xdata char ao_state_name[] = "SIPBFCDMLI";
  30
  31 static void
  32 ao_terraui_line(uint8_t addr)
  33 {
  34         ao_lcd_goto(addr);
  35         ao_lcd_putstring(ao_lcd_line);
  36 }
  37
  38 #define ao_terraui_state()      (ao_state_name[ao_tel_sensor.state])
  39
  40 static char
  41 ao_terraui_igniter(int16_t sense)
  42 {
  43         if (sense < AO_IGNITER_OPEN)
  44                 return '-';
  45         if (sense > AO_IGNITER_CLOSED)
  46                 return '+';
  47         return '?';
  48 }
  49
  50 static char
  51 ao_terraui_battery(void)
  52 {
  53         if (ao_tel_sensor.v_batt > 25558)
  54                 return '+';
  55         return '-';
  56 }
  57
  58 static char
  59 ao_terraui_gps(void)
  60 {
  61         if (ao_tel_location.flags & (1 << 4)) {
  62                 if ((ao_tel_location.flags & 0xf) >= 4)
  63                         return '+';
  64         }
  65         return '-';
  66 }
  67
  68 static char
  69 ao_terraui_local_gps(void)
  70 {
  71         if (ao_gps_data.flags & (1 << 4)) {
  72                 if ((ao_gps_data.flags & 0xf) >= 4)
  73                         return '+';
  74         }
  75         return '-';
  76 }
  77
  78 static char
  79 ao_terraui_logging(void)
  80 {
  81         if (ao_tel_config.flight != 0)
  82                 return '+';
  83         return '-';
  84 }
  85
  86 static __code char ao_progress[4] = { '\011', '\012', '\014', '\013' };
  87
  88 static uint8_t  ao_telem_progress;
  89 static uint8_t  ao_gps_progress;
  90
  91 static void
  92 ao_terraui_startup(void)
  93 {
  94         sprintf(ao_lcd_line, "%-16.16s", ao_product);
  95         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(0,0));
  96         sprintf(ao_lcd_line, "%-8.8s %5u  ", ao_version, ao_serial_number);
  97         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(1,0));
  98 }
  99
 100 static void
 101 ao_terraui_info_firstline(void)
 102 {
 103         sprintf(ao_lcd_line, "S %4d %7.7s %c",
 104                 ao_tel_sensor.serial,
 105                 ao_tel_config.callsign,
 106                 ao_terraui_state());
 107         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(0,0));
 108 }
 109
 110 static void
 111 ao_terraui_info(void)
 112 {
 113         ao_terraui_info_firstline();
 114         sprintf(ao_lcd_line, "F %4d RSSI%4d%c",
 115                 ao_tel_config.flight,
 116                 ao_tel_rssi,
 117                 ao_progress[ao_telem_progress]);
 118         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(1,0));
 119 }
 120
 121 static void
 122 ao_terraui_pad(void)
 123 {
 124         sprintf(ao_lcd_line, "B%c A%c M%c L%c G%c %c",
 125                 ao_terraui_battery(),
 126                 ao_terraui_igniter(ao_tel_sensor.sense_d),
 127                 ao_terraui_igniter(ao_tel_sensor.sense_m),
 128                 ao_terraui_logging(),
 129                 ao_terraui_gps(),
 130                 ao_terraui_state());
 131         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(0,0));
 132         sprintf(ao_lcd_line, "SAT %2d RSSI%4d%c",
 133                 ao_tel_location.flags & 0xf,
 134                 ao_tel_rssi,
 135                 ao_progress[ao_telem_progress]);
 136         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(1,0));
 137 }
 138
 139 static void
 140 ao_terraui_ascent(void)
 141 {
 142         sprintf(ao_lcd_line, "S %5d S\011%5d%c",
 143                 ao_tel_sensor.speed >> 4,
 144                 ao_tel_max_speed >> 4,
 145                 ao_terraui_state());
 146         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(0,0));
 147         sprintf(ao_lcd_line, "H %5d H\011%5d%c",
 148                 ao_tel_sensor.height >> 4,
 149                 ao_tel_max_height >> 4,
 150                 ao_progress[ao_telem_progress]);
 151         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(1,0));
 152 }
 153
 154 static int16_t mag(int32_t d)
 155 {
 156         if (d < 0)
 157                 d = -d;
 158         if (d > 0x7fff)
 159                 d = 0x7fff;
 160         return d;
 161 }
 162
 163 static int32_t
 164 dist(int32_t d)
 165 {
 166         __pdata uint32_t m;
 167         uint8_t neg = 0;
 168
 169         if (d < 0) {
 170                 d = -d;
 171                 neg = 1;
 172         }
 173
 174         m = 10000000;
 175         while (d >= (2147483647 / 111198)) {
 176                 d /= 10;
 177                 m /= 10;
 178         }
 179         d = (d * 111198) / m;
 180         if (neg)
 181                 d = -d;
 182         return d;
 183 }
 184
 185 static __code uint8_t cos_table[] = {
 186    0, /*  0 */
 187    0, /*  1 */
 188    0, /*  2 */
 189  255, /*  3 */
 190  254, /*  4 */
 191  253, /*  5 */
 192  252, /*  6 */
 193  251, /*  7 */
 194  249, /*  8 */
 195  247, /*  9 */
 196  245, /* 10 */
 197  243, /* 11 */
 198  240, /* 12 */
 199  238, /* 13 */
 200  235, /* 14 */
 201  232, /* 15 */
 202  228, /* 16 */
 203  225, /* 17 */
 204  221, /* 18 */
 205  217, /* 19 */
 206  213, /* 20 */
 207  209, /* 21 */
 208  205, /* 22 */
 209  200, /* 23 */
 210  195, /* 24 */
 211  190, /* 25 */
 212  185, /* 26 */
 213  180, /* 27 */
 214  175, /* 28 */
 215  169, /* 29 */
 216  163, /* 30 */
 217  158, /* 31 */
 218  152, /* 32 */
 219  145, /* 33 */
 220  139, /* 34 */
 221  133, /* 35 */
 222  126, /* 36 */
 223  120, /* 37 */
 224  113, /* 38 */
 225  106, /* 39 */
 226  100, /* 40 */
 227   93, /* 41 */
 228   86, /* 42 */
 229   79, /* 43 */
 230   71, /* 44 */
 231   64, /* 45 */
 232   57, /* 46 */
 233   49, /* 47 */
 234   42, /* 48 */
 235   35, /* 49 */
 236   27, /* 50 */
 237   20, /* 51 */
 238   12, /* 52 */
 239    5, /* 53 */
 240    1, /* 54 */
 241 };
 242
 243 static __code uint8_t tan_table[] = {
 244     0, /*  0 */
 245     4, /*  1 */
 246     9, /*  2 */
 247    13, /*  3 */
 248    18, /*  4 */
 249    22, /*  5 */
 250    27, /*  6 */
 251    31, /*  7 */
 252    36, /*  8 */
 253    41, /*  9 */
 254    45, /* 10 */
 255    50, /* 11 */
 256    54, /* 12 */
 257    59, /* 13 */
 258    64, /* 14 */
 259    69, /* 15 */
 260    73, /* 16 */
 261    78, /* 17 */
 262    83, /* 18 */
 263    88, /* 19 */
 264    93, /* 20 */
 265    98, /* 21 */
 266   103, /* 22 */
 267   109, /* 23 */
 268   114, /* 24 */
 269   119, /* 25 */
 270   125, /* 26 */
 271   130, /* 27 */
 272   136, /* 28 */
 273   142, /* 29 */
 274   148, /* 30 */
 275   154, /* 31 */
 276   160, /* 32 */
 277   166, /* 33 */
 278   173, /* 34 */
 279   179, /* 35 */
 280   186, /* 36 */
 281   193, /* 37 */
 282   200, /* 38 */
 283   207, /* 39 */
 284   215, /* 40 */
 285   223, /* 41 */
 286   231, /* 42 */
 287   239, /* 43 */
 288   247, /* 44 */
 289 };
 290
 291 int16_t ao_atan2(int32_t dy, int32_t dx) __reentrant
 292 {
 293         int8_t  m = 1;
 294         int16_t a = 0;
 295         uint8_t r;
 296         int8_t  t;
 297
 298         if (dx == 0) {
 299                 if (dy > 0)
 300                         return 90;
 301                 if (dy < 0)
 302                         return -90;
 303                 return 0;
 304         }
 305
 306         if (dx < 0) {
 307                 a = 180;
 308                 m = -m;
 309                 dx = -dx;
 310         }
 311
 312         if (dy < 0) {
 313                 m = -m;
 314                 a = -a;
 315                 dy = -dy;
 316         }
 317
 318         if (dy > dx) {
 319                 int32_t t;
 320
 321                 t = dy; dy = dx; dx = t;
 322                 a = a + m * 90;
 323                 m = -m;
 324         }
 325
 326         dy = dy << 8;
 327         dy = (dy + (dx >> 1)) / dx;
 328         r = dy;
 329         for (t = 0; t < 44; t++)
 330                 if (tan_table[t] >= r)
 331                         break;
 332         return t * m + a;
 333 }
 334
 335 static __pdata int32_t  lon_dist, lat_dist;
 336 static __pdata uint32_t ground_dist, range;
 337 static __pdata uint8_t dist_in_km;
 338 static __pdata int16_t bearing, elevation;
 339
 340 static void
 341 ao_terraui_lat_dist(void)
 342 {
 343         lat_dist = dist (ao_tel_location.latitude - ao_gps_data.latitude);
 344 }
 345
 346 static void
 347 ao_terraui_lon_dist(void) __reentrant
 348 {
 349         uint8_t c = cos_table[ao_gps_data.latitude >> 24];
 350         lon_dist = ao_tel_location.longitude;
 351
 352         /* check if it's shorter to go the other way around */
 353         if ((int16_t) (lon_dist >> 24) < (int16_t) (ao_gps_data.longitude >> 24) - (int16_t) (1800000000 >> 24))
 354                 lon_dist += 3600000000ul;
 355         lon_dist = dist(lon_dist - ao_gps_data.longitude);
 356         if (c) {
 357                 if (lon_dist & 0x7f800000)
 358                         lon_dist = (lon_dist >> 8) * c;
 359                 else
 360                         lon_dist = (lon_dist * (int16_t) c) >> 8;
 361         }
 362 }
 363
 364 static int32_t sqr(int32_t x) { return x * x; }
 365
 366 static void
 367 ao_terraui_compute(void)
 368 {
 369         uint16_t        h = ao_tel_sensor.height;
 370
 371         ao_terraui_lat_dist();
 372         ao_terraui_lon_dist();
 373         if (lat_dist > 32767 || lon_dist > 32767) {
 374                 dist_in_km = 1;
 375                 ground_dist = sqr(lat_dist/1000) + sqr(lon_dist/1000);
 376                 h = h/1000;
 377         } else {
 378                 dist_in_km = 0;
 379                 ground_dist = sqr(lat_dist) + sqr(lon_dist);
 380         }
 381         ground_dist = ao_sqrt (ground_dist);
 382         range = ao_sqrt(ground_dist * ground_dist + ao_tel_sensor.height * ao_tel_sensor.height);
 383         bearing = ao_atan2(lon_dist, lat_dist);
 384         if (bearing < 0)
 385                 bearing += 360;
 386         elevation = ao_atan2(ao_tel_sensor.height, ground_dist);
 387 }
 388
 389 static void
 390 ao_terraui_descent(void)
 391 {
 392         ao_terraui_compute();
 393         sprintf(ao_lcd_line, "\007 %4d  \005 %3d  %c",
 394                 bearing, elevation,
 395                 ao_terraui_state());
 396         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(0,0));
 397         sprintf(ao_lcd_line, "H:%5d S:%5d%c",
 398                 ao_tel_sensor.height, ao_tel_sensor.speed >> 4,
 399                 ao_progress[ao_telem_progress]);
 400         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(1,0));
 401 }
 402
 403 static void
 404 ao_terraui_recover(void)
 405 {
 406         ao_terraui_compute();
 407         sprintf(ao_lcd_line, "\007 %4d  \005 %3d  %c",
 408                 bearing, elevation,
 409                 ao_terraui_state());
 410         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(0,0));
 411         sprintf(ao_lcd_line, "R%5ld%cRSSI%4d%c",
 412                 ground_dist, dist_in_km ? 'k' : ' ',
 413                 ao_tel_rssi,
 414                 ao_progress[ao_telem_progress]);
 415         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(1,0));
 416 }
 417
 418 static void
 419 ao_terraui_coord(int32_t c, char plus, char minus, char extra) __reentrant
 420 {
 421         uint16_t        d;
 422         uint8_t         m;
 423         uint16_t        f;
 424
 425         if (c < 0) {
 426                 plus = minus;
 427                 c = -c;
 428         }
 429         d = c / 10000000;
 430         c = c % 10000000;
 431         c = c * 60;
 432         m = c / 10000000;
 433         c = c % 10000000;
 434         f = (c + 500) / 1000;
 435         sprintf(ao_lcd_line, "%c %3d\362 %2d.%04d\"%c",
 436                 plus, d, m, f, extra);
 437 }
 438
 439 static void
 440 ao_terraui_remote(void)
 441 {
 442         ao_terraui_coord(ao_tel_location.latitude, 'N', 'S', ao_terraui_state());
 443         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(0,0));
 444         ao_terraui_coord(ao_tel_location.longitude, 'E', 'W', ao_progress[ao_telem_progress]);
 445         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(1,0));
 446 }
 447
 448 static void
 449 ao_terraui_local(void) __reentrant
 450 {
 451         ao_terraui_coord(ao_gps_data.latitude, 'n', 's',
 452                          ao_terraui_local_gps());
 453         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(0,0));
 454         ao_terraui_coord(ao_gps_data.longitude, 'e', 'w', ao_progress[ao_gps_progress]);
 455         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(1,0));
 456 }
 457
 458 static __pdata uint8_t ao_set_freq;
 459 static __pdata uint32_t ao_set_freq_orig;
 460
 461 static void
 462 ao_terraui_freq(void) __reentrant
 463 {
 464         uint16_t        MHz;
 465         uint16_t        frac;
 466
 467         MHz = ao_config.frequency / 1000;
 468         frac = ao_config.frequency % 1000;
 469         ao_terraui_info_firstline();
 470         sprintf(ao_lcd_line, "Freq: %3d.%03d MHz", MHz, frac);
 471         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(1,0));
 472         ao_lcd_goto(AO_LCD_ADDR(1,11));
 473 }
 474
 475 static void
 476 ao_terraui_freq_start(void)
 477 {
 478         ao_set_freq = 1;
 479         ao_set_freq_orig = ao_config.frequency;
 480         ao_lcd_cursor_on();
 481 }
 482
 483 static void
 484 ao_terraui_freq_button(char b) {
 485
 486         switch (b) {
 487         case 0:
 488                 return;
 489         case 1:
 490                 if (ao_config.frequency > 430000)
 491                         ao_config.frequency -= 100;
 492                 break;
 493         case 2:
 494                 ao_set_freq = 0;
 495                 ao_lcd_cursor_off();
 496                 if (ao_set_freq_orig != ao_config.frequency)
 497                         ao_config_put();
 498                 return;
 499         case 3:
 500                 if (ao_config.frequency < 438000)
 501                         ao_config.frequency += 100;
 502                 break;
 503
 504         }
 505         ao_config_set_radio();
 506         ao_radio_recv_abort();
 507 }
 508
 509 static __code void (*__code ao_terraui_page[])(void) = {
 510         ao_terraui_startup,
 511         ao_terraui_info,
 512         ao_terraui_pad,
 513         ao_terraui_ascent,
 514         ao_terraui_descent,
 515         ao_terraui_recover,
 516         ao_terraui_remote,
 517         ao_terraui_local,
 518 };
 519
 520 #define NUM_PAGE        (sizeof (ao_terraui_page)/sizeof (ao_terraui_page[0]))
 521
 522 static __pdata uint8_t ao_current_page = 0;
 523 static __pdata uint8_t ao_shown_about = 3;
 524
 525 static void
 526 ao_terraui(void)
 527 {
 528         ao_lcd_start();
 529
 530         ao_delay(AO_MS_TO_TICKS(100));
 531         ao_button_clear();
 532
 533         for (;;) {
 534                 char    b;
 535
 536                 if (ao_set_freq)
 537                         ao_terraui_freq();
 538                 else
 539                         ao_terraui_page[ao_current_page]();
 540
 541                 ao_alarm(AO_SEC_TO_TICKS(1));
 542                 b = ao_button_get();
 543                 ao_clear_alarm();
 544
 545                 if (b > 0) {
 546                         ao_beep_for(AO_BEEP_HIGH, AO_MS_TO_TICKS(10));
 547                         ao_shown_about = 0;
 548                 }
 549
 550                 if (ao_set_freq) {
 551                         ao_terraui_freq_button(b);
 552                         continue;
 553                 }
 554                 switch (b) {
 555                 case 0:
 556                         if (ao_shown_about) {
 557                                 if (--ao_shown_about == 0)
 558                                         ao_current_page = 2;
 559                         }
 560                         break;
 561                 case 1:
 562                         ao_current_page++;
 563                         if (ao_current_page >= NUM_PAGE)
 564                                 ao_current_page = 0;
 565                         break;
 566                 case 2:
 567                         ao_terraui_freq_start();
 568                         break;
 569                 case 3:
 570                         if (ao_current_page == 0)
 571                                 ao_current_page = NUM_PAGE;
 572                         ao_current_page--;
 573                         break;
 574                 }
 575         }
 576 }
 577
 578 __xdata static struct ao_task ao_terraui_task;
 579
 580 static void
 581 ao_terramonitor(void)
 582 {
 583         uint8_t monitor;
 584
 585         monitor = ao_monitor_head;
 586         ao_monitor_set(sizeof (struct ao_telemetry_generic));
 587         for (monitor = ao_monitor_head;;
 588              monitor = ao_monitor_ring_next(monitor))
 589         {
 590                 while (monitor == ao_monitor_head)
 591                         ao_sleep(DATA_TO_XDATA(&ao_monitor_head));
 592                 if (ao_monitoring != sizeof (union ao_telemetry_all))
 593                         continue;
 594                 if (!(ao_monitor_ring[monitor].all.status & PKT_APPEND_STATUS_1_CRC_OK))
 595                         continue;
 596                 ao_tel_rssi = (ao_monitor_ring[monitor].all.rssi >> 1) - 74;
 597                 switch (ao_monitor_ring[monitor].all.telemetry.generic.type) {
 598                 case AO_TELEMETRY_SENSOR_TELEMETRUM:
 599                 case AO_TELEMETRY_SENSOR_TELEMINI:
 600                 case AO_TELEMETRY_SENSOR_TELENANO:
 601                         ao_xmemcpy(&ao_tel_sensor, &ao_monitor_ring[monitor], sizeof (ao_tel_sensor));
 602                         if (ao_tel_sensor.state < ao_flight_boost) {
 603                                 ao_tel_max_speed = 0;
 604                                 ao_tel_max_height = 0;
 605                         } else {
 606                                 if (ao_tel_sensor.speed > ao_tel_max_speed)
 607                                         ao_tel_max_speed = ao_tel_sensor.speed;
 608                                 if (ao_tel_sensor.height > ao_tel_max_height)
 609                                         ao_tel_max_height = ao_tel_sensor.height;
 610                         }
 611                         ao_telem_progress = (ao_telem_progress + 1) & 0x3;
 612                         break;
 613                 case AO_TELEMETRY_LOCATION:
 614                         ao_xmemcpy(&ao_tel_location, &ao_monitor_ring[monitor], sizeof (ao_tel_location));
 615                         break;
 616                 case AO_TELEMETRY_CONFIGURATION:
 617                         ao_xmemcpy(&ao_tel_config, &ao_monitor_ring[monitor], sizeof (ao_tel_config));
 618                 }
 619         }
 620 }
 621
 622 __xdata static struct ao_task ao_terramonitor_task;
 623
 624 static void
 625 ao_terragps(void)
 626 {
 627         uint16_t        gps_tick = ao_gps_progress;
 628
 629         for (;;) {
 630                 while (ao_gps_tick == gps_tick)
 631                         ao_sleep(&ao_gps_data);
 632                 gps_tick = ao_gps_tick;
 633                 ao_gps_progress = (ao_gps_progress + 1) & 3;
 634         }
 635 }
 636
 637 __xdata static struct ao_task ao_terragps_task;
 638
 639 void
 640 ao_terraui_init(void)
 641 {
 642         ao_add_task(&ao_terraui_task, ao_terraui, "ui");
 643         ao_add_task(&ao_terramonitor_task, ao_terramonitor, "monitor");
 644         ao_add_task(&ao_terragps_task, ao_terragps, "gps");
 645 }