/elec/quadcopter

To get this branch, use:
bzr branch http://bzr.ed.am/elec/quadcopter

« back to all changes in this revision

Viewing changes to test/receiver/pulse-width-x8/main.ino

  • Committer: Tim Marston
  • Date: 2013-10-23 21:08:18 UTC
  • Revision ID: tim@ed.am-20131023210818-w3b4t7ddzxvu11mo
added "graphic" display to receiver test program

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
test/receiver/pulse-width-x8/main.ino
1
 
//
2
 
// main.ino
3
 
//
4
 
// Testing to see if we can read all 8 channels, multiplexed together on to two
5
 
// interrupts (odd channels on one, and even on the other).  We read the
6
 
// channels by measuring the pulse width.
7
 
//
8
 
// Ideally, it would be nice if we could read the raw PPM stream from the
9
 
// receiver.  Sometimes you can open up your receiver and get to this stream,
10
 
// but we have been unable.  And since this isn't guaranteed to ever be
11
 
// available, reading the analogue outputs is certainly more portable.  So, we
12
 
// are multiplexing the separate channels to two streams of pulses, like this:
13
 
//
14
 
//     ch.1  ch.3  ch.5  ch.7  ch.2  ch.4  ch.6  ch.8
15
 
//       |     |     |     |     |     |     |     |
16
 
//       ▼     ▼     ▼     ▼     ▼     ▼     ▼     ▼
17
 
//       ¯     ¯     ¯     ¯     ¯     ¯     ¯     ¯
18
 
//       |     |     |     |     |     |     |     |
19
 
//       '-----+-----+-----+     +-----+-----+-----'
20
 
//                         |     |
21
 
//    ____________________ | ___ | _____________________
22
 
//                         |     |
23
 
//         (int. 0) pin 2  o     o  pin 3 (int. 1)
24
 
//
25
 
// (Note that on our receiver, and contrary to the above diagram, the channels
26
 
// are not actually sent in order.  Channels 2 and 3 are reversed.  To this end,
27
 
// the order that channels are received can be adjusted below.)
28
 
 
29
 
 
30
 
#include <limits.h>
31
 
 
32
 
 
33
 
// minimum pulse width (in ms), used to weed out crappy signals
34
 
#define MIN_PULSE_WIDTH 1000UL
35
 
 
36
 
// maximum pulse width (in ms), used to weed out crappy signals
37
 
#define MAX_PULSE_WIDTH 2000UL
38
 
 
39
 
// number of channels
40
 
#define NUM_CHANNELS 8
41
 
 
42
 
// minimum frame gap time (in ms), used to check that the frame gap is where we
43
 
// expect it to be and that we have read the channels properly
44
 
#define MIN_FRAME_GAP_WIDTH ( 4000UL + MIN_PULSE_WIDTH )
45
 
 
46
 
// the width of the display of a single channel (in chars)
47
 
#define GRAPH_SIZE 7
48
 
 
49
 
// the channel's expected range for use in drawing (should be similar to
50
 
// {MAX,MIN}_PULSE_WIDTH values)
51
 
#define GRAPH_MIN 1000
52
 
#define GRAPH_MAX 2000
53
 
 
54
 
 
55
 
// channel sequence order
56
 
const int channel_order_[] = { 1, 3, 2, 4, 5, 6, 7, 8 };
57
 
 
58
 
// set to the time of the last pulse edges
59
 
static unsigned long new_pulse_up_[2] = { 0, 0 };
60
 
static unsigned long new_pulse_down_ = 0;
61
 
static char new_pulse_interrupt_;
62
 
 
63
 
 
64
 
// ISR to handle the PPM signals
65
 
inline void signal_handler( int interrupt, int pin )
66
 
{
67
 
        // record rising/falling edge
68
 
        if( digitalRead( pin ) )
69
 
                new_pulse_up_[ interrupt ] = micros();
70
 
        else {
71
 
                new_pulse_down_ = micros();
72
 
 
73
 
                // record which interrupt just had a falling edge
74
 
                new_pulse_interrupt_ = interrupt;
75
 
        }
76
 
}
77
 
void signal_handler_0()
78
 
{
79
 
        signal_handler( 0, 2 );
80
 
}
81
 
void signal_handler_1()
82
 
{
83
 
        signal_handler( 1, 3 );
84
 
}
85
 
 
86
 
 
87
 
void setup()
88
 
{
89
 
        // set up an interrupts
90
 
        attachInterrupt( 0, signal_handler_0, CHANGE );
91
 
        attachInterrupt( 1, signal_handler_1, CHANGE );
92
 
        digitalWrite( 2, LOW );
93
 
        digitalWrite( 3, LOW );
94
 
 
95
 
        Serial.begin( 9600 );
96
 
}
97
 
 
98
 
 
99
 
unsigned long calculate_duration( unsigned long then, unsigned long now )
100
 
{
101
 
        return now - then;
102
 
        
103
 
        if( now < then )
104
 
                return now + ( ULONG_MAX - then );
105
 
        else
106
 
                return now - then;
107
 
}
108
 
 
109
 
 
110
 
static int count_ = 0, good_ = 0;
111
 
 
112
 
 
113
 
bool read_channels( unsigned long channel_values[] )
114
 
{
115
 
        static unsigned long last_pulse_down = 0;
116
 
        static int next_channel = 0;
117
 
 
118
 
        // capture pulse values atomically
119
 
        noInterrupts();
120
 
        unsigned long pulse_up = new_pulse_up_[ new_pulse_interrupt_ ];
121
 
        unsigned long pulse_down = new_pulse_down_;
122
 
        char new_pulse_interrupt = new_pulse_interrupt_;
123
 
        interrupts();
124
 
 
125
 
        // if the amount of time that has passed since the last falling edge is
126
 
        // greater than the frame gap, reset the next channel so that we can start
127
 
        // reading them again
128
 
        if( next_channel &&
129
 
                new_pulse_interrupt == 1 &&
130
 
                calculate_duration( pulse_down, micros() ) > MIN_FRAME_GAP_WIDTH )
131
 
        {
132
 
                // reset the next channel (which restarts reading them)
133
 
                next_channel = 0;
134
 
        }
135
 
 
136
 
        // check for a new complete pulse
137
 
        if( pulse_down != last_pulse_down )
138
 
        {
139
 
                // are there still pulses to read?
140
 
                if( next_channel < NUM_CHANNELS )
141
 
                {
142
 
                        unsigned long duration =
143
 
                                calculate_duration( pulse_up, pulse_down );
144
 
 
145
 
                        // does this pulse look ok?
146
 
                        if( duration >= MIN_PULSE_WIDTH &&
147
 
                                duration <= MAX_PULSE_WIDTH )
148
 
                        {
149
 
                                // store channel value
150
 
                                int channel = channel_order_[ next_channel ] - 1;
151
 
                                channel_values[ channel ] = duration;
152
 
 
153
 
                                // we got a channel
154
 
                                next_channel++;
155
 
                        }
156
 
                        else {
157
 
                                // set invalid channel number (to indicate error)
158
 
                                next_channel = NUM_CHANNELS + 1;
159
 
                        }
160
 
                }
161
 
 
162
 
                last_pulse_down = pulse_down;
163
 
        }
164
 
 
165
 
        // if we've read a frame, invalidate the frame (so we don't report it a
166
 
        // second time) and return true
167
 
        if( next_channel == NUM_CHANNELS ) {
168
 
                next_channel++;
169
 
                return true;
170
 
        }
171
 
        
172
 
        return false;
173
 
}
174
 
 
175
 
 
176
 
void draw_graph( unsigned long channel_values[] )
177
 
{
178
 
        // init graph
179
 
        static char graph[ GRAPH_SIZE + 2 ];
180
 
        static char inited_graph = false;
181
 
        if( !inited_graph ) {
182
 
                for( int a = 1; a < GRAPH_SIZE + 1; a++ )
183
 
                        graph[ a ] = '_';
184
 
                graph[ 0 ] = '|';
185
 
                graph[ GRAPH_SIZE + 1 ] = 0;
186
 
                inited_graph = true;
187
 
        }
188
 
 
189
 
        // draw channels
190
 
        for( int a = 0; a < NUM_CHANNELS; a++ ) {
191
 
                unsigned long value = max( 0,
192
 
                        min( channel_values[ a ], GRAPH_MAX ) - GRAPH_MIN );
193
 
                int pos = ( GRAPH_SIZE ) * value / ( GRAPH_MAX - GRAPH_MIN );
194
 
                graph[ pos + 1 ] = '^';
195
 
                Serial.print( graph );
196
 
                graph[ pos + 1 ] = '_';
197
 
        }
198
 
        Serial.println( "|" );
199
 
}
200
 
 
201
 
 
202
 
void loop()
203
 
{
204
 
        unsigned long channel_values[ NUM_CHANNELS ];
205
 
 
206
 
        while( true )
207
 
        {
208
 
                if( read_channels( channel_values ) )
209
 
                        draw_graph( channel_values );
210
 
        }
211
 
}