Src/bmp085.c

   1 #include "stm32f1xx.h"
   2 #include "stm32f1xx_hal.h"
   3
   4 #include "util.h"
   5 #include "app.h"
   6
   7 static uint bmp_read(uint reg, uint bytes)
   8 {
   9   LL_I2C_GenerateStartCondition(I2C1);
  10   while (!LL_I2C_IsActiveFlag_SB(I2C1))
  11     ;
  12   LL_I2C_TransmitData8(I2C1, 0xee);
  13   while (!LL_I2C_IsActiveFlag_ADDR(I2C1))
  14     ;
  15   LL_I2C_ClearFlag_ADDR(I2C1);
  16   while (!LL_I2C_IsActiveFlag_TXE(I2C1))
  17     ;
  18   LL_I2C_TransmitData8(I2C1, reg);
  19   while (!LL_I2C_IsActiveFlag_TXE(I2C1))
  20     ;
  21   LL_I2C_GenerateStopCondition(I2C1);
  22
  23   LL_I2C_GenerateStartCondition(I2C1);
  24   while (!LL_I2C_IsActiveFlag_SB(I2C1))
  25     ;
  26   LL_I2C_DisableBitPOS(I2C1);
  27   LL_I2C_TransmitData8(I2C1, 0xef);
  28   while (!LL_I2C_IsActiveFlag_ADDR(I2C1))
  29     ;
  30
  31   // This is quite tricky (see manual)
  32   uint d = 0;
  33   if (bytes == 1)
  34     {
  35       LL_I2C_AcknowledgeNextData(I2C1, LL_I2C_NACK);
  36       LL_I2C_ClearFlag_ADDR(I2C1);
  37       LL_I2C_GenerateStopCondition(I2C1);
  38       while (!LL_I2C_IsActiveFlag_RXNE(I2C1))
  39         ;
  40       d = (d << 8) | LL_I2C_ReceiveData8(I2C1);
  41     }
  42   else if (bytes == 2)
  43     {
  44       LL_I2C_EnableBitPOS(I2C1);
  45       LL_I2C_ClearFlag_ADDR(I2C1);
  46       LL_I2C_AcknowledgeNextData(I2C1, LL_I2C_NACK);
  47       while (!LL_I2C_IsActiveFlag_BTF(I2C1))
  48         ;
  49       LL_I2C_GenerateStopCondition(I2C1);
  50       for (uint i=0; i<2; i++)
  51         d = (d << 8) | LL_I2C_ReceiveData8(I2C1);
  52     }
  53   else
  54     {
  55       LL_I2C_AcknowledgeNextData(I2C1, LL_I2C_ACK);
  56       LL_I2C_ClearFlag_ADDR(I2C2);
  57
  58       uint d = 0;
  59       for (uint i=0; i<bytes; i++)
  60         {
  61           if (i+3 < bytes || i+1 == bytes)
  62             {
  63 #if 0
  64               while (!LL_I2C_IsActiveFlag_RXNE(I2C1))
  65                 ;
  66 #endif
  67             }
  68           else if (i+3 == bytes)
  69             {
  70               while (!LL_I2C_IsActiveFlag_BTF(I2C1))
  71                 ;
  72               LL_I2C_AcknowledgeNextData(I2C1, LL_I2C_NACK);
  73             }
  74           else if (i+2 == bytes)
  75             {
  76               while (!LL_I2C_IsActiveFlag_BTF(I2C1))
  77                 ;
  78               LL_I2C_GenerateStopCondition(I2C1);
  79             }
  80           d = (d << 8) | LL_I2C_ReceiveData8(I2C1);
  81         }
  82     }
  83
  84   return d;
  85 }
  86
  87 static void bmp_start_measure(uint type)
  88 {
  89   LL_I2C_GenerateStartCondition(I2C1);
  90   while (!LL_I2C_IsActiveFlag_SB(I2C1))
  91     ;
  92
  93   LL_I2C_TransmitData8(I2C1, 0xee);
  94   while (!LL_I2C_IsActiveFlag_ADDR(I2C1))
  95     ;
  96   LL_I2C_ClearFlag_ADDR(I2C1);
  97
  98   while (!LL_I2C_IsActiveFlag_TXE(I2C1))
  99     ;
 100   LL_I2C_TransmitData8(I2C1, 0xf4);
 101
 102   while (!LL_I2C_IsActiveFlag_TXE(I2C1))
 103     ;
 104   LL_I2C_TransmitData8(I2C1, type);
 105
 106   while (!LL_I2C_IsActiveFlag_TXE(I2C1))
 107     ;
 108   LL_I2C_GenerateStopCondition(I2C1);
 109 }
 110
 111 // Formulae from BMP085 specs
 112 static void bmp_recalc(uint UT, uint UP, uint oss, u16 cc[11], s16 *tt, s16 *pp)
 113 {
 114   s16 AC1 = cc[0];
 115   s16 AC2 = cc[1];
 116   s16 AC3 = cc[2];
 117   u16 AC4 = cc[3];
 118   u16 AC5 = cc[4];
 119   u16 AC6 = cc[5];
 120   s16 B1 = cc[6];
 121   s16 B2 = cc[7];
 122   // FIXME: Why is this unused?
 123   // s16 MB = cc[8];
 124   s16 MC = cc[9];
 125   s16 MD = cc[10];
 126   UP >>= (8-oss);
 127
 128   int X1 = (UT-AC6)*AC5 / (1<<15);
 129   int X2 = MC*(1<<11) / (X1+MD);
 130   int B5 = X1 + X2;
 131   int T = (B5+8) / (1<<4);
 132   *tt = T;
 133
 134   int B6 = B5 - 4000;
 135   X1 = (B2*(B6*B6/(1<<12))) / (1<<11);
 136   X2 = AC2 * B6 / (1<<11);
 137   int X3 = X1 + X2;
 138   int B3 = (((AC1*4 + X3) << oss) + 2) / 4;
 139   X1 = AC3 * B6 / (1<<13);
 140   X2 = (B1*(B6*B6/(1<<12))) / (1<<16);
 141   X3 = ((X1+X2) + 2) / (1<<2);
 142   uint B4 = (uint)(AC4 * (X3 + 32768)) / (1U<<15);
 143   uint B7 = (uint)(UP-B3) * (uint)(50000>>oss);
 144   int p;
 145   if (B7 < 0x80000000)
 146     p = (B7*2) / B4;
 147   else
 148     p = B7 / B4 * 2;
 149   X1 = (p/(1<<8)) * (p/(1<<8));
 150   X1 = (X1*3038) / (1<<16);
 151   X2 = (-7357*p) / (1<<16);
 152   p = p + (X1 + X2 + 3791) / (1<<4);
 153   *pp = p;
 154 }
 155
 156 static u16 bmp_constants[11];
 157
 158 void bmp_init(void)
 159 {
 160   for (uint i=0; i<11; i++)
 161     bmp_constants[i] = bmp_read(0xaa + 2*i, 2);
 162 }
 163
 164 enum bmp_state {
 165   BMP_IDLE,
 166   BMP_TEMP,
 167   BMP_PRESSURE,
 168 };
 169
 170 static byte bmp_state = BMP_IDLE;
 171 static u16 raw_temp;
 172 static u32 raw_press;
 173 #define BMP_OSS 3
 174 s16 adjusted_temp;
 175 s16 adjusted_press;
 176
 177 void bmp_step(void)
 178 {
 179   switch (bmp_state)
 180     {
 181     case BMP_IDLE:
 182       debug_puts("BMP: Start measure\n");
 183       bmp_start_measure(0x2e);
 184       bmp_state++;
 185       break;
 186     case BMP_TEMP:
 187       if (!LL_GPIO_IsInputPinSet(BMP_DONE_GPIO_Port, BMP_DONE_Pin))
 188         return;
 189       debug_puts("BMP: Temperature measured\n");
 190       raw_temp = bmp_read(0xf6, 2);
 191       debug_printf("BMP: Temperature read: %u\n", raw_temp);
 192       bmp_start_measure(0xf4 | (BMP_OSS<<6));
 193       bmp_state++;
 194       break;
 195     case BMP_PRESSURE:
 196       if (!LL_GPIO_IsInputPinSet(BMP_DONE_GPIO_Port, BMP_DONE_Pin))
 197         return;
 198       debug_puts("BMP: Pressure measured\n");
 199       raw_press = bmp_read(0xf6, 3);
 200       debug_printf("BMP: Pressure read: %u\n", raw_press);
 201       bmp_recalc(raw_temp, raw_press, BMP_OSS, bmp_constants, &adjusted_temp, &adjusted_press);
 202       debug_printf("BMP: Adjusted temp %u, press %u\n", adjusted_temp, adjusted_press);
 203       bmp_state = BMP_IDLE;
 204       break;
 205     }
 206 }