ssr/Src/bmp085.c

   1 #include "stm32f1xx.h"
   2 #include "stm32f1xx_hal.h"
   3
   4 #include "util.h"
   5 #include "app.h"
   6
   7 #undef TEST_VECTOR
   8
   9 #if 0
  10 #define bmp_debug debug_printf
  11 #else
  12 static inline void bmp_debug(char *msg, ...)
  13 { }
  14 #endif
  15
  16 static byte bmp_i2c_buf[4];
  17 volatile byte *bmp_i2c_ptr;
  18 volatile byte bmp_i2c_len;
  19 volatile byte bmp_i2c_addr;
  20
  21 static uint bmp_read(uint reg, uint bytes)
  22 {
  23   bmp_i2c_buf[0] = reg;
  24   bmp_i2c_ptr = bmp_i2c_buf;
  25   bmp_i2c_len = 1;
  26   bmp_i2c_addr = 0xee;
  27
  28   LL_I2C_GenerateStartCondition(I2C1);
  29   LL_I2C_EnableIT_TX(I2C1);
  30
  31   while (bmp_i2c_len)
  32     ;
  33
  34   bmp_i2c_ptr = bmp_i2c_buf;
  35   bmp_i2c_len = bytes;
  36   bmp_i2c_addr = 0xef;
  37
  38   LL_I2C_GenerateStartCondition(I2C1);
  39   LL_I2C_EnableIT_RX(I2C1);
  40
  41   while (bmp_i2c_len)
  42     ;
  43
  44   uint d = 0;
  45   for (uint i=0; i<bytes; i++)
  46     d = (d << 8) | bmp_i2c_buf[i];
  47
  48   return d;
  49 }
  50
  51 static void bmp_start_measure(uint type)
  52 {
  53   LL_I2C_GenerateStartCondition(I2C1);
  54   while (!LL_I2C_IsActiveFlag_SB(I2C1))
  55     ;
  56
  57   LL_I2C_TransmitData8(I2C1, 0xee);
  58   while (!LL_I2C_IsActiveFlag_ADDR(I2C1))
  59     ;
  60   LL_I2C_ClearFlag_ADDR(I2C1);
  61
  62   while (!LL_I2C_IsActiveFlag_TXE(I2C1))
  63     ;
  64   LL_I2C_TransmitData8(I2C1, 0xf4);
  65
  66   while (!LL_I2C_IsActiveFlag_TXE(I2C1))
  67     ;
  68   LL_I2C_TransmitData8(I2C1, type);
  69
  70   while (!LL_I2C_IsActiveFlag_TXE(I2C1))
  71     ;
  72   LL_I2C_GenerateStopCondition(I2C1);
  73 }
  74
  75 // Formulae from BMP085 specs
  76 static void bmp_recalc(uint UT, uint UP, uint oss, u16 cc[11], int *tt, int *pp)
  77 {
  78   s16 AC1 = cc[0];
  79   s16 AC2 = cc[1];
  80   s16 AC3 = cc[2];
  81   u16 AC4 = cc[3];
  82   u16 AC5 = cc[4];
  83   u16 AC6 = cc[5];
  84   s16 B1 = cc[6];
  85   s16 B2 = cc[7];
  86   // s16 MB = cc[8];
  87   s16 MC = cc[9];
  88   s16 MD = cc[10];
  89   UP >>= (8-oss);
  90
  91   int X1 = (UT-AC6)*AC5 / (1<<15);
  92   int X2 = MC*(1<<11) / (X1+MD);
  93   int B5 = X1 + X2;
  94   int T = (B5+8) / (1<<4);
  95   *tt = T;
  96
  97   int B6 = B5 - 4000;
  98   X1 = (B2*(B6*B6/(1<<12))) / (1<<11);
  99   X2 = AC2 * B6 / (1<<11);
 100   int X3 = X1 + X2;
 101   int B3 = (((AC1*4 + X3) << oss) + 2) / 4;
 102   X1 = AC3 * B6 / (1<<13);
 103   X2 = (B1*(B6*B6/(1<<12))) / (1<<16);
 104   X3 = ((X1+X2) + 2) / (1<<2);
 105   uint B4 = (uint)(AC4 * (X3 + 32768)) / (1U<<15);
 106   uint B7 = (uint)(UP-B3) * (uint)(50000>>oss);
 107   int p;
 108   if (B7 < 0x80000000)
 109     p = (B7*2) / B4;
 110   else
 111     p = B7 / B4 * 2;
 112   X1 = (p/(1<<8)) * (p/(1<<8));
 113   X1 = (X1*3038) / (1<<16);
 114   X2 = (-7357*p) / (1<<16);
 115   p = p + (X1 + X2 + 3791) / (1<<4);
 116   *pp = p;
 117 }
 118
 119 #ifdef TEST_VECTOR
 120
 121 #define BMP_OSS 0
 122 static u16 bmp_constants[11] = {
 123   408,
 124   -72,
 125   -14383,
 126   32741,
 127   32757,
 128   23153,
 129   6190,
 130   4,
 131   32768,
 132   -8711,
 133   2868,
 134 };
 135
 136 void bmp_init(void)
 137 {
 138   bmp_debug("BMP: Test constants\n");
 139 }
 140
 141 #else
 142
 143 #define BMP_OSS 3
 144 static u16 bmp_constants[11];
 145
 146 void bmp_init(void)
 147 {
 148   bmp_debug("BMP: Reading constants\n");
 149   for (uint i=0; i<11; i++)
 150     {
 151       bmp_constants[i] = bmp_read(0xaa + 2*i, 2);
 152       bmp_debug("BMP: const[%d] = %04x\n", i, bmp_constants[i]);
 153     }
 154 }
 155
 156 #endif
 157
 158 enum bmp_state {
 159   BMP_IDLE,
 160   BMP_TEMP,
 161   BMP_PRESSURE,
 162 };
 163
 164 byte bmp_request;
 165 static byte bmp_state = BMP_IDLE;
 166 static u16 raw_temp;
 167 static u32 raw_press;
 168 int adjusted_temp;
 169 int adjusted_press;
 170 u32 bmp_counter;
 171
 172 void bmp_step(void)
 173 {
 174   switch (bmp_state)
 175     {
 176     case BMP_IDLE:
 177       if (!bmp_request)
 178         return;
 179       bmp_request = 0;
 180       bmp_debug("BMP: Start measure\n");
 181       bmp_start_measure(0x2e);
 182       bmp_state++;
 183       break;
 184     case BMP_TEMP:
 185       if (!LL_GPIO_IsInputPinSet(BMP_DONE_GPIO_Port, BMP_DONE_Pin))
 186         return;
 187       bmp_debug("BMP: Temperature measured\n");
 188 #ifdef TEST_VECTOR
 189       raw_temp = 27898;
 190 #else
 191       raw_temp = bmp_read(0xf6, 2);
 192 #endif
 193       bmp_debug("BMP: Raw temperature: %04x\n", raw_temp);
 194       bmp_start_measure(0xf4 | (BMP_OSS<<6));
 195       bmp_state++;
 196       break;
 197     case BMP_PRESSURE:
 198       if (!LL_GPIO_IsInputPinSet(BMP_DONE_GPIO_Port, BMP_DONE_Pin))
 199         return;
 200       bmp_debug("BMP: Pressure measured\n");
 201 #ifdef TEST_VECTOR
 202       raw_press = 23843 << 8;
 203 #else
 204       raw_press = bmp_read(0xf6, 3);
 205 #endif
 206       bmp_debug("BMP: Raw pressure: %06x\n", raw_press);
 207       bmp_recalc(raw_temp, raw_press, BMP_OSS, bmp_constants, &adjusted_temp, &adjusted_press);
 208       bmp_debug("BMP: Adjusted temp %d, press %d\n", adjusted_temp, adjusted_press);
 209       bmp_counter++;
 210       bmp_state = BMP_IDLE;
 211       break;
 212     }
 213 }