firmware/ambient.c

   1 #include <avr/io.h>
   2 #include <avr/eeprom.h>
   3
   4 #include "lights.h"
   5
   6 #define AMBIENT_FAST_SHIFT 2    // running avg of ADC vals
   7 #define AMBIENT_SLOW_SHIFT 6    // 1 << AMBIENT_SLOW_SHIFT times slower
   8
   9 static uint16_t ambient_fast, ambient_slow;
  10 volatile unsigned char ambient_zone;
  11 static unsigned char ambient_min, ambient_max, ambient_drop;
  12
  13 /* logging */
  14 #define AMBIENT_LOG_SIZE 128
  15 static unsigned char ambient_log_offset_stored EEMEM;
  16 static unsigned char ambient_log_offset;
  17 static unsigned char ambient_log[AMBIENT_LOG_SIZE] EEMEM;
  18
  19 /* My photodiode reads 0x00C5 .. 0x033B */
  20 typedef struct {
  21         uint16_t lo, hi; // TODO: consider changing this to bytes
  22 } ambient_zone_t;
  23
  24 /*
  25  * Note: these have to be sorted, starting with 0, ending with 0xFFFF
  26  * and having small overlaps in order to provide a bit of hysteresis.
  27  */
  28 static ambient_zone_t ambient_zones[N_AMBIENT_ZONES] = {
  29         { 0x0000, 0x0250 }, // dark
  30         { 0x0240, 0x02e0 }, // evening
  31         { 0x02c0, 0x0300 }, // dawn
  32         { 0x02f8, 0xffff }, // day
  33 };
  34
  35 void init_ambient()
  36 {
  37         ambient_slow = 0;
  38         ambient_fast = 0;
  39         ambient_max = 0;
  40         ambient_min = 0xFF;
  41         ambient_zone = 1;
  42         ambient_drop = 0;
  43
  44         ambient_log_offset = eeprom_read_byte(&ambient_log_offset_stored);
  45
  46         if (ambient_log_offset == AMBIENT_LOG_SIZE)
  47                 ambient_log_offset = 0; // start over
  48 }
  49
  50 void susp_ambient()
  51 {
  52         unsigned char stored_offset;
  53
  54         ambient_log_min_max();
  55
  56         stored_offset = eeprom_read_byte(&ambient_log_offset_stored);
  57         if (stored_offset != ambient_log_offset)
  58                 eeprom_write_byte(&ambient_log_offset_stored,
  59                         ambient_log_offset);
  60 }
  61
  62 void ambient_log_min_max()
  63 {
  64         if (ambient_log_offset >= AMBIENT_LOG_SIZE - 1)
  65                 return;
  66
  67         ambient_max -= ambient_min;
  68         // ambient_max >>= 2;
  69         if (ambient_max > 15)
  70                 ambient_max = 15;
  71
  72         ambient_drop >>= 2;
  73         if (ambient_drop > 15)
  74                 ambient_drop = 15;
  75
  76         eeprom_write_byte(&ambient_log[ambient_log_offset++], ambient_min);
  77         eeprom_write_byte(&ambient_log[ambient_log_offset++],
  78                 (ambient_max << 4) | ambient_drop);
  79
  80         ambient_min = 0xFF;
  81         ambient_max = 0;
  82         ambient_drop = 0;
  83 }
  84
  85 static inline void ambient_zone_changed()
  86 {
  87         pwmled_select_brightness();
  88         pattern_reload();
  89 }
  90
  91 static unsigned char val_to_zone(uint16_t ambient_val)
  92 {
  93         unsigned char new_zone = ambient_zone;
  94
  95         while (ambient_zones[new_zone].lo > ambient_val)
  96                 new_zone--;
  97
  98         while (ambient_zones[new_zone].hi < ambient_val)
  99                 new_zone++;
 100
 101         return new_zone;
 102 }
 103
 104 void ambient_adc(uint16_t adcval)
 105 {
 106         unsigned char new_zone, user_zone;
 107         unsigned char byte_fast, byte_slow, drop;
 108         uint16_t a_10bit;
 109
 110         // running avg - shorter timespan
 111         ambient_fast += adcval - (ambient_fast >> AMBIENT_FAST_SHIFT);
 112
 113         // running avg - longer timespan
 114         a_10bit = ambient_fast >> (AMBIENT_FAST_SHIFT + AMBIENT_ADC_SHIFT);
 115         ambient_slow += a_10bit - (ambient_slow >> AMBIENT_SLOW_SHIFT);
 116
 117         // ambient zones are governed by shorter timespan by default
 118         new_zone = val_to_zone(a_10bit);
 119
 120         if (new_zone > 1 && (
 121                 new_zone == ambient_zone-1 || new_zone == ambient_zone+1)) {
 122                 // but change to the neighbouring zone is governed by _slow,
 123                 // except to the darkest zone, where we want fast reaction.
 124                 new_zone = val_to_zone(ambient_slow >> AMBIENT_SLOW_SHIFT);
 125         }
 126
 127         // user_param ambient zone override
 128         if ((user_zone = get_user_param(0)) > 0)
 129                 new_zone = user_zone - 1;
 130
 131         // TODO: maybe use these values instead of 10-bit?
 132         byte_fast = a_10bit >> 2;
 133         byte_slow = ambient_slow >> (AMBIENT_SLOW_SHIFT + 2);
 134
 135         if (byte_slow > byte_fast) {
 136                 drop = byte_slow - byte_fast;
 137                 if (drop > ambient_drop)
 138                         ambient_drop = drop;
 139         }
 140
 141         if (ambient_min > byte_slow)
 142                 ambient_min = byte_slow;
 143
 144         if (ambient_max < byte_slow)
 145                 ambient_max = byte_slow;
 146
 147         if (new_zone != ambient_zone) {
 148                 ambient_zone = new_zone;
 149 #if 0
 150                 log_byte(0xab);
 151                 log_byte(ambient_zone);
 152                 log_word(adcval);
 153                 log_flush();
 154 #endif
 155                 ambient_zone_changed();
 156         }
 157 }
 158