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_info(void)
  93 {
  94         sprintf(ao_lcd_line, "S %4d %7.7s %c",
  95                 ao_tel_sensor.serial,
  96                 ao_tel_config.callsign,
  97                 ao_terraui_state());
  98         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(0,0));
  99         sprintf(ao_lcd_line, "F %4d RSSI%4d%c",
 100                 ao_tel_config.flight,
 101                 ao_tel_rssi,
 102                 ao_progress[ao_telem_progress]);
 103         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(1,0));
 104 }
 105
 106 static void
 107 ao_terraui_pad(void)
 108 {
 109         sprintf(ao_lcd_line, "B%c A%c M%c L%c G%c %c",
 110                 ao_terraui_battery(),
 111                 ao_terraui_igniter(ao_tel_sensor.sense_d),
 112                 ao_terraui_igniter(ao_tel_sensor.sense_m),
 113                 ao_terraui_logging(),
 114                 ao_terraui_gps(),
 115                 ao_terraui_state());
 116         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(0,0));
 117         sprintf(ao_lcd_line, "SAT %2d RSSI%4d%c",
 118                 ao_tel_location.flags & 0xf,
 119                 ao_tel_rssi,
 120                 ao_progress[ao_telem_progress]);
 121         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(1,0));
 122 }
 123
 124 static void
 125 ao_terraui_ascent(void)
 126 {
 127         sprintf(ao_lcd_line, "S %5d S\011%5d%c",
 128                 ao_tel_sensor.speed >> 4,
 129                 ao_tel_max_speed >> 4,
 130                 ao_terraui_state());
 131         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(0,0));
 132         sprintf(ao_lcd_line, "H %5d H\011%5d%c",
 133                 ao_tel_sensor.height >> 4,
 134                 ao_tel_max_height >> 4,
 135                 ao_progress[ao_telem_progress]);
 136         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(1,0));
 137 }
 138
 139 static int16_t mag(int32_t d)
 140 {
 141         if (d < 0)
 142                 d = -d;
 143         if (d > 0x7fff)
 144                 d = 0x7fff;
 145         return d;
 146 }
 147
 148 static uint32_t
 149 dist(int32_t d)
 150 {
 151         int32_t m;
 152
 153         if (d < 0)
 154                 d = -d;
 155
 156         m = 1000000;
 157         while (d >= (2147483647 / 111198)) {
 158                 d /= 10;
 159                 m /= 10;
 160         }
 161         return (d * 111198) / m;
 162 }
 163
 164 static __code uint8_t cos_table[] = {
 165    0, /*  0 */
 166    0, /*  1 */
 167    0, /*  2 */
 168  255, /*  3 */
 169  254, /*  4 */
 170  253, /*  5 */
 171  252, /*  6 */
 172  251, /*  7 */
 173  249, /*  8 */
 174  247, /*  9 */
 175  245, /* 10 */
 176  243, /* 11 */
 177  240, /* 12 */
 178  238, /* 13 */
 179  235, /* 14 */
 180  232, /* 15 */
 181  228, /* 16 */
 182  225, /* 17 */
 183  221, /* 18 */
 184  217, /* 19 */
 185  213, /* 20 */
 186  209, /* 21 */
 187  205, /* 22 */
 188  200, /* 23 */
 189  195, /* 24 */
 190  190, /* 25 */
 191  185, /* 26 */
 192  180, /* 27 */
 193  175, /* 28 */
 194  169, /* 29 */
 195  163, /* 30 */
 196  158, /* 31 */
 197  152, /* 32 */
 198  145, /* 33 */
 199  139, /* 34 */
 200  133, /* 35 */
 201  126, /* 36 */
 202  120, /* 37 */
 203  113, /* 38 */
 204  106, /* 39 */
 205  100, /* 40 */
 206   93, /* 41 */
 207   86, /* 42 */
 208   79, /* 43 */
 209   71, /* 44 */
 210   64, /* 45 */
 211   57, /* 46 */
 212   49, /* 47 */
 213   42, /* 48 */
 214   35, /* 49 */
 215   27, /* 50 */
 216   20, /* 51 */
 217   12, /* 52 */
 218    5, /* 53 */
 219    1, /* 54 */
 220 };
 221
 222 static __code uint8_t tan_table[] = {
 223     0, /*  0 */
 224     4, /*  1 */
 225     9, /*  2 */
 226    13, /*  3 */
 227    18, /*  4 */
 228    22, /*  5 */
 229    27, /*  6 */
 230    31, /*  7 */
 231    36, /*  8 */
 232    41, /*  9 */
 233    45, /* 10 */
 234    50, /* 11 */
 235    54, /* 12 */
 236    59, /* 13 */
 237    64, /* 14 */
 238    69, /* 15 */
 239    73, /* 16 */
 240    78, /* 17 */
 241    83, /* 18 */
 242    88, /* 19 */
 243    93, /* 20 */
 244    98, /* 21 */
 245   103, /* 22 */
 246   109, /* 23 */
 247   114, /* 24 */
 248   119, /* 25 */
 249   125, /* 26 */
 250   130, /* 27 */
 251   136, /* 28 */
 252   142, /* 29 */
 253   148, /* 30 */
 254   154, /* 31 */
 255   160, /* 32 */
 256   166, /* 33 */
 257   173, /* 34 */
 258   179, /* 35 */
 259   186, /* 36 */
 260   193, /* 37 */
 261   200, /* 38 */
 262   207, /* 39 */
 263   215, /* 40 */
 264   223, /* 41 */
 265   231, /* 42 */
 266   239, /* 43 */
 267   247, /* 44 */
 268 };
 269
 270 int16_t ao_atan2(int32_t dy, int32_t dx) __reentrant
 271 {
 272         int8_t  m = 1;
 273         int16_t a = 0;
 274         uint8_t r;
 275         int8_t  t;
 276
 277         if (dx == 0) {
 278                 if (dy > 0)
 279                         return 90;
 280                 if (dy < 0)
 281                         return -90;
 282                 return 0;
 283         }
 284
 285         if (dx < 0) {
 286                 a = 180;
 287                 m = -m;
 288                 dx = -dx;
 289         }
 290
 291         if (dy < 0) {
 292                 m = -m;
 293                 a = -a;
 294                 dy = -dy;
 295         }
 296
 297         if (dy > dx) {
 298                 int     t;
 299
 300                 t = dy; dy = dx; dx = t;
 301                 a = a + m * 90;
 302                 m = -m;
 303         }
 304
 305         r = ((dy << 8) + (dx >> 1)) / dx;
 306         for (t = 0; t < 44; t++)
 307                 if (tan_table[t] >= r)
 308                         break;
 309         return t * m + a;
 310 }
 311
 312 static __pdata uint32_t lon_dist, lat_dist;
 313 static __pdata uint32_t ground_dist, range;
 314 static __pdata int16_t bearing, elevation;
 315
 316 static void
 317 ao_terraui_lat_dist(void)
 318 {
 319         lat_dist = dist (ao_tel_location.latitude - ao_gps_data.latitude);
 320 }
 321
 322 static void
 323 ao_terraui_lon_dist(void)
 324 {
 325         uint8_t c = cos_table[ao_gps_data.latitude >> 24];
 326         lon_dist = dist(ao_tel_location.longitude - ao_gps_data.longitude);
 327         if (c)
 328                 lon_dist = ((uint32_t) lon_dist * c) >> 8;
 329 }
 330
 331 static void
 332 ao_terraui_compute(void)
 333 {
 334         ao_terraui_lat_dist();
 335         ao_terraui_lon_dist();
 336         ground_dist = ao_sqrt (lat_dist * lat_dist + lon_dist * lon_dist);
 337         range = ao_sqrt(ground_dist * ground_dist + ao_tel_sensor.height * ao_tel_sensor.height);
 338         bearing = ao_atan2(lat_dist, lon_dist);
 339         elevation = ao_atan2(ao_tel_sensor.height, ground_dist);
 340 }
 341
 342 static void
 343 ao_terraui_descent(void)
 344 {
 345         ao_terraui_compute();
 346         sprintf(ao_lcd_line, "\007 %4d  \005 %3d  %c",
 347                 bearing, elevation,
 348                 ao_terraui_state());
 349         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(0,0));
 350         sprintf(ao_lcd_line, "H:%5d S:%5d%c",
 351                 ao_tel_sensor.height, ao_tel_sensor.speed >> 4,
 352                 ao_progress[ao_telem_progress]);
 353         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(1,0));
 354 }
 355
 356 static void
 357 ao_terraui_coord(int32_t c, char plus, char minus, char extra) __reentrant
 358 {
 359         uint16_t        d;
 360         uint8_t         m;
 361         uint16_t        f;
 362
 363         if (c < 0) {
 364                 plus = minus;
 365                 c = -c;
 366         }
 367         d = c / 10000000;
 368         c = c % 10000000;
 369         c = c * 60;
 370         m = c / 10000000;
 371         c = c % 10000000;
 372         f = (c + 500) / 1000;
 373         sprintf(ao_lcd_line, "%c %3d\362 %2d.%04d\"%c",
 374                 plus, d, m, f, extra);
 375 }
 376
 377 static void
 378 ao_terraui_remote(void)
 379 {
 380         ao_terraui_coord(ao_tel_location.latitude, 'N', 'S', ao_terraui_state());
 381         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(0,0));
 382         ao_terraui_coord(ao_tel_location.longitude, 'E', 'W', ao_progress[ao_telem_progress]);
 383         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(1,0));
 384 }
 385
 386 static void
 387 ao_terraui_local(void) __reentrant
 388 {
 389         ao_terraui_coord(ao_gps_data.latitude, 'n', 's',
 390                          ao_terraui_local_gps());
 391         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(0,0));
 392         ao_terraui_coord(ao_gps_data.longitude, 'e', 'w', ao_progress[ao_gps_progress]);
 393         ao_terraui_line(AO_LCD_ADDR(1,0));
 394 }
 395
 396 static void
 397 ao_terraui_config(void)
 398 {
 399
 400 }
 401
 402 enum ao_page {
 403         ao_page_info,
 404         ao_page_pad,
 405         ao_page_ascent,
 406         ao_page_descent,
 407         ao_page_remote,
 408         ao_page_local,
 409 };
 410
 411 static void
 412 ao_terraui(void)
 413 {
 414         enum ao_page    cur_page = ao_page_info;
 415
 416         ao_lcd_start();
 417         for (;;) {
 418                 char    b;
 419                 switch (cur_page) {
 420                 case ao_page_info:
 421                         ao_terraui_info();
 422                         break;
 423                 case ao_page_pad:
 424                         ao_terraui_pad();
 425                         break;
 426                 case ao_page_ascent:
 427                         ao_terraui_ascent();
 428                         break;
 429                 case ao_page_descent:
 430                         ao_terraui_descent();
 431                         break;
 432                 case ao_page_remote:
 433                         ao_terraui_remote();
 434                         break;
 435                 case ao_page_local:
 436                         ao_terraui_local();
 437                         break;
 438                 }
 439
 440                 ao_alarm(AO_SEC_TO_TICKS(1));
 441                 b = ao_button_get();
 442                 ao_clear_alarm();
 443
 444                 switch (b) {
 445                 case 0:
 446                         break;
 447                 case 1:
 448                         if (cur_page == ao_page_local)
 449                                 cur_page = ao_page_info;
 450                         else
 451                                 cur_page++;
 452                         ao_beep_for(AO_BEEP_HIGH, AO_MS_TO_TICKS(50));
 453                         break;
 454                 case 2:
 455                         ao_beep_for(AO_BEEP_LOW, AO_MS_TO_TICKS(200));
 456                         break;
 457                 case 3:
 458                         if (cur_page == ao_page_info)
 459                                 cur_page = ao_page_local;
 460                         else
 461                                 cur_page--;
 462                         ao_beep_for(AO_BEEP_MID, AO_MS_TO_TICKS(50));
 463                         break;
 464                 }
 465         }
 466 }
 467
 468 __xdata static struct ao_task ao_terraui_task;
 469
 470 static void
 471 ao_terramonitor(void)
 472 {
 473         uint8_t monitor;
 474
 475         monitor = ao_monitor_head;
 476         for (monitor = ao_monitor_head;;
 477              monitor = ao_monitor_ring_next(monitor))
 478         {
 479                 while (monitor == ao_monitor_head)
 480                         ao_sleep(DATA_TO_XDATA(&ao_monitor_head));
 481                 if (ao_monitoring != sizeof (union ao_telemetry_all))
 482                         continue;
 483                 if (!(ao_monitor_ring[monitor].all.status & PKT_APPEND_STATUS_1_CRC_OK))
 484                         continue;
 485                 ao_tel_rssi = (ao_monitor_ring[monitor].all.rssi >> 1) - 74;
 486                 switch (ao_monitor_ring[monitor].all.telemetry.generic.type) {
 487                 case AO_TELEMETRY_SENSOR_TELEMETRUM:
 488                 case AO_TELEMETRY_SENSOR_TELEMINI:
 489                 case AO_TELEMETRY_SENSOR_TELENANO:
 490                         ao_xmemcpy(&ao_tel_sensor, &ao_monitor_ring[monitor], sizeof (ao_tel_sensor));
 491                         if (ao_tel_sensor.state < ao_flight_boost) {
 492                                 ao_tel_max_speed = 0;
 493                                 ao_tel_max_height = 0;
 494                         } else {
 495                                 if (ao_tel_sensor.speed > ao_tel_max_speed)
 496                                         ao_tel_max_speed = ao_tel_sensor.speed;
 497                                 if (ao_tel_sensor.height > ao_tel_max_height)
 498                                         ao_tel_max_height = ao_tel_sensor.height;
 499                         }
 500                         ao_telem_progress = (ao_telem_progress + 1) & 0x3;
 501                         break;
 502                 case AO_TELEMETRY_LOCATION:
 503                         ao_xmemcpy(&ao_tel_location, &ao_monitor_ring[monitor], sizeof (ao_tel_location));
 504                         break;
 505                 case AO_TELEMETRY_CONFIGURATION:
 506                         ao_xmemcpy(&ao_tel_config, &ao_monitor_ring[monitor], sizeof (ao_tel_config));
 507                 }
 508         }
 509 }
 510
 511 __xdata static struct ao_task ao_terramonitor_task;
 512
 513 static void
 514 ao_terragps(void)
 515 {
 516         uint16_t        gps_tick = ao_gps_progress;
 517
 518         for (;;) {
 519                 while (ao_gps_tick == gps_tick)
 520                         ao_sleep(&ao_gps_data);
 521                 gps_tick = ao_gps_tick;
 522                 ao_gps_progress = (ao_gps_progress + 1) & 3;
 523         }
 524 }
 525
 526 __xdata static struct ao_task ao_terragps_task;
 527
 528 void
 529 ao_terraui_init(void)
 530 {
 531         ao_add_task(&ao_terraui_task, ao_terraui, "ui");
 532         ao_add_task(&ao_terramonitor_task, ao_terramonitor, "monitor");
 533         ao_add_task(&ao_terragps_task, ao_terragps, "gps");
 534 }