firmware/adc.c

   1 #include <avr/io.h>
   2 #include <avr/interrupt.h>
   3
   4 #include "lights.h"
   5
   6 #define AMBIENT_ADC N_PWMLEDS
   7 #define BATTERY_ADC (N_PWMLEDS + 1)
   8
   9 #define NUM_ADCS 5
  10 volatile static unsigned char current_adc;
  11 static uint16_t adc_sum;
  12 static unsigned char sum_shift;
  13 static unsigned char adc_vals;
  14
  15 static void inline setup_mux(unsigned char n)
  16 {
  17         ADCSRA |= _BV(ADEN); // enable ADC
  18
  19         /* ADC numbering: PWM LEDs first, then ambient light sensor, battery sensor */
  20         switch (n) {
  21         case 0: // pwmled 1: 1.1V, ADC0,1 (PA0,1), gain 20
  22                 ADMUX = _BV(REFS1) | _BV(MUX3) | _BV(MUX1) | _BV(MUX0);
  23                 sum_shift = 3; // 8 measurements
  24                 break;
  25         case 1: // pwmled 2: 1.1V, ADC2,1 (PA2,1), gain 20
  26                 ADMUX = _BV(REFS1) | _BV(MUX3) | _BV(MUX2) | _BV(MUX1);
  27                 sum_shift = 3; // 8 measurements
  28                 break;
  29         case 2: // pwmled 3: 1.1V, ADC4 (PA5), single-ended
  30                 ADMUX = _BV(REFS1) | _BV(MUX2);
  31                 sum_shift = 3; // 8 measurements
  32                 break;
  33         case 3: // ambient light: 1.1V, ADC5 (PA6), single-ended
  34                 ADMUX = _BV(REFS1) | _BV(MUX2) | _BV(MUX0);
  35                 sum_shift = 0; // 1 measurement
  36                 break;
  37         case 4: // batt voltage: 1.1V, ADC6 (PA7), single-ended
  38                 ADMUX = _BV(REFS1) | _BV(MUX2) | _BV(MUX1);
  39                 sum_shift = 0; // 1 measurement
  40                 break;
  41         }
  42
  43         adc_sum = 0;
  44         adc_vals = 1 << sum_shift;
  45 }
  46
  47 static void start_next_adc()
  48 {
  49         if (current_adc > 0) {
  50                 current_adc--;
  51                 // set up mux, start one-shot conversion
  52                 setup_mux(current_adc);
  53                 ADCSRA |= _BV(ADSC);
  54         } else {
  55                 current_adc = NUM_ADCS;
  56                 // TODO: kick the watchdog here.
  57         }
  58 }
  59
  60 void init_adc()
  61 {
  62         current_adc = NUM_ADCS;
  63
  64         ADCSRA = _BV(ADEN)                      // enable
  65                 | _BV(ADPS1) | _BV(ADPS0)       // CLK/8 = 125 kHz
  66                 // | _BV(ADPS2)                 // CLK/16 = 62.5 kHz
  67                 ;
  68         // ADCSRB |= _BV(GSEL); // gain 8 or 32
  69
  70         // Disable digital input on all bits used by ADC
  71         DIDR0 = _BV(ADC0D) | _BV(ADC1D) | _BV(ADC2D)
  72                 | _BV(ADC4D) | _BV(ADC5D) | _BV(ADC6D);
  73
  74         ADCSRA |= _BV(ADSC);
  75
  76         /* Do first conversion and drop the result */
  77         while ((ADCSRA & _BV(ADIF)) == 0)
  78                 ;
  79         ADCSRA |= _BV(ADIF); // clear the IRQ flag
  80         ADCSRA |= _BV(ADIE); // enable IRQ
  81
  82         ADCSRA &= ~_BV(ADEN); // disable until needed
  83 }
  84
  85 void susp_adc()
  86 {
  87         ADCSRA = 0;
  88         DIDR0 = 0;
  89 }
  90
  91 ISR(ADC_vect) { // IRQ handler
  92         uint16_t adcval = ADCW;
  93
  94         if (adc_vals)
  95                 // start the next conversion immediately
  96                 ADCSRA |= _BV(ADSC);
  97         else
  98                 ADCSRA &= ~_BV(ADEN); // the last one, disable ADC
  99
 100         if (adc_vals < (1 << sum_shift))
 101                  // drop the first conversion, use all others
 102                  adc_sum += adcval;
 103
 104         if (adc_vals) {
 105                 adc_vals--;
 106                 return;
 107         }
 108
 109         // Now handle the (1 << sum_shift) measurements
 110
 111         adcval = adc_sum >> sum_shift;
 112
 113         if (current_adc < N_PWMLEDS)
 114                 pwmled_adc(current_adc, adcval);
 115         if (current_adc == AMBIENT_ADC)
 116                 ambient_adc(adcval);
 117         if (current_adc == BATTERY_ADC)
 118                 battery_adc(adcval);
 119
 120         start_next_adc();
 121 }
 122
 123 void timer_start_adcs()
 124 {
 125         if (current_adc == NUM_ADCS) // Don't start if in progress
 126                 start_next_adc();
 127 }
 128