FTE-denshi / Mbed 2 deprecated FTE-06

東北大学学友会準加盟団体 From The Earth の高高度ロケットFTE-06（通称：海豚）にて使用したソフトウェアです．ご自由にお使いください．このプログラムによって生じた損害について当団体は一切責任を負いません．また，各モジュールのライブラリは当団体が作成したものではないので再配布は禁止します．

Dependencies:   mbed FATFileSystem

Fork of FTE-06 by Tetsushi Amano

main.cpp@3:983e03f4e146, 2017-05-23 (annotated)

Committer:
mizuki_akaike
Date:
Tue May 23 14:22:35 2017 +0000
Revision:
3:983e03f4e146
Parent:
2:3f81e5511138
Child:
4:460da1047e63
pre_sd?0.00037???;

Who changed what in which revision?

UserRevisionLine numberNew contents of line
moai26 0:9c3cc716cbb3 1 #pragma O3
moai26 0:9c3cc716cbb3 2
moai26 0:9c3cc716cbb3 3 #include "mbed.h"
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 4 #include "SDFileSystem.h"
moai26 0:9c3cc716cbb3 5
moai26 0:9c3cc716cbb3 6
moai26 0:9c3cc716cbb3 7
moai26 0:9c3cc716cbb3 8 //発射検知でLED1の点灯、頂点通過検知でLED2の点灯、パラシュート展開でLED3の点灯、水密構造のLED4の点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 9
moai26 0:9c3cc716cbb3 10
moai26 0:9c3cc716cbb3 11
moai26 0:9c3cc716cbb3 12
moai26 0:9c3cc716cbb3 13 #define launch_acc_threshold 5//発射時の加速度(G)
moai26 0:9c3cc716cbb3 14 #define acc_axis 1//上方向の軸を決定x;0,y;1,z;2
mizuki_akaike 3:983e03f4e146 15 #define pre_sd 0.00037//気圧センサの測定誤差(事前に測定して計算)
moai26 0:9c3cc716cbb3 16 #define size_dif 3//気圧の変位を保存する数
moai26 0:9c3cc716cbb3 17 #define time_limit_launch_and_fall_ms 20000//発射から頂点に至るまでの予測時間(msec)
moai26 0:9c3cc716cbb3 18 #define fall_detect_lock 2000//加速度で発射検知したときに頂点検知にロックをかける時間(msec)
moai26 0:9c3cc716cbb3 19
moai26 0:9c3cc716cbb3 20 DigitalOut myled1(LED1);
moai26 0:9c3cc716cbb3 21 DigitalOut myled2(LED2);
moai26 0:9c3cc716cbb3 22 DigitalOut myled3(LED3);
moai26 0:9c3cc716cbb3 23 DigitalOut myled4(LED4);
moai26 0:9c3cc716cbb3 24 Timer t;
moai26 0:9c3cc716cbb3 25
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 26 AnalogIn analog_rand(p20);//電圧読み取り用のピン
moai26 0:9c3cc716cbb3 27
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 28 double pres_dif[]= {0}; //気圧の変化をsize_difの数だけ保存
moai26 0:9c3cc716cbb3 29 uint32_t launch_detect_time=0;//発射検知の時間
moai26 0:9c3cc716cbb3 30 uint32_t fall_detect_time=0;//頂点検知の時間
moai26 0:9c3cc716cbb3 31
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 32 SDFileSystem sd(p5, p6, p7, p8, "sd");//SDカードのオブジェクト作成
moai26 0:9c3cc716cbb3 33
moai26 0:9c3cc716cbb3 34 class Rocket_Data_Get_And_Save//ロケットの測定データを管理するクラス
moai26 0:9c3cc716cbb3 35 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 36 public:
moai26 0:9c3cc716cbb3 37 double acc[3];//x,y,z
moai26 0:9c3cc716cbb3 38 double gyro[3];
moai26 0:9c3cc716cbb3 39 double mag[3];
moai26 0:9c3cc716cbb3 40 double latitude,longitude;
moai26 0:9c3cc716cbb3 41 double pres,temp;
moai26 0:9c3cc716cbb3 42 uint32_t eeprom_add;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 43 double val;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 44 unsigned int seed;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 45 char filename[100];
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 46 int result_num;
moai26 0:9c3cc716cbb3 47
moai26 0:9c3cc716cbb3 48 Rocket_Data_Get_And_Save() {//初期化子
moai26 0:9c3cc716cbb3 49 for(uint32_t j=0; j<3; j++) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 50 acc[j]=gyro[j]=mag[j]=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 51 pres=temp=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 52 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 53 eeprom_add=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 54 time_ms_now=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 55 latitude=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 56 longitude=0;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 57
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 58 /*analogpinの入力電圧を用いてrandomなfile作成*/
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 59 val = analog_rand.read();//p20の電圧読み取り
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 60 seed = val * 10000;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 61 do { seed %= 1000; } while (seed > 1000);//0~999のunsigned_int型に変換
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 62 srand(seed);
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 63 result_num = rand();
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 64 sprintf(filename, "result_%d.dat", result_num);
moai26 0:9c3cc716cbb3 65 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 66
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 67
moai26 0:9c3cc716cbb3 68 void save_data() { //sdカードへのデータの保存
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 69
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 70 /*
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 71 データのセーブについて
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 72 データを上書きされないように乱数を使って
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 73 データ名を毎回変更する
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 74 クラスの初期化子でファイル名を決めてしまうといいかも
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 75 乱数のseedは起動するたびに変更する必要があるので
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 76 何もつながっていないanalogpinの入力電圧とか使うといいかも
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 77 乱数の幅は0~999までとかに制限すること
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 78 データはresult_(乱数).datに保存すること
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 79 データの書式は
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 80 "time,temperature,pressure,acc_x,acc_y,acc_z,gyro_x,gyro_y,gyro_z,..."
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 81 という書式にすること
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 82 下手に単位とかデータの名前をいれるとデータ分析で時間がかかるので、数値を","で区切るだけにすること
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 83 */
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 84
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 85 /*SDカードに書き込み*/
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 86 mkdir("/sd/mydir", 0777);
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 87 FILE *fp = fopen("/sd/mydir/filename", "w");
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 88 if (fp == NULL)error("Could not open SD Card for write\n");
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 89 fprintf(fp, "%f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f\n", time, tempurature, pressure, acc[0], acc[1], acc[2], gyro[0], gyro[1], gyro[2], latitude, logitude);
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 90 fclose(fp);
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 91
moai26 0:9c3cc716cbb3 92 }
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 93
moai26 0:9c3cc716cbb3 94 void get_data() {
moai26 0:9c3cc716cbb3 95 time_ms_now=t.read_ms();//取得時の時間を保存
moai26 0:9c3cc716cbb3 96
moai26 0:9c3cc716cbb3 97 save_data();//データの保存
moai26 0:9c3cc716cbb3 98 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 99
moai26 0:9c3cc716cbb3 100 void write_data2eeprom() {//eepromへの書き込み
moai26 0:9c3cc716cbb3 101 //1文字書き込むごとにwait_ms(1)が必要
moai26 0:9c3cc716cbb3 102
moai26 0:9c3cc716cbb3 103
moai26 0:9c3cc716cbb3 104 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 105
moai26 0:9c3cc716cbb3 106 void get_GPS() {//GPSデータの取得
moai26 0:9c3cc716cbb3 107
moai26 0:9c3cc716cbb3 108
moai26 0:9c3cc716cbb3 109 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 110
moai26 0:9c3cc716cbb3 111 void send_GPS() {//GPSデータの送信
moai26 0:9c3cc716cbb3 112
moai26 0:9c3cc716cbb3 113
moai26 0:9c3cc716cbb3 114 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 115 private:
moai26 0:9c3cc716cbb3 116 uint32_t time_ms_now;
moai26 0:9c3cc716cbb3 117 };
moai26 0:9c3cc716cbb3 118
moai26 0:9c3cc716cbb3 119 Rocket_Data_Get_And_Save rocket_data;
moai26 0:9c3cc716cbb3 120
moai26 0:9c3cc716cbb3 121 uint32_t pressure_status_check()
moai26 0:9c3cc716cbb3 122 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 123 //気圧が上昇なら2,減少なら1,変化していないなら0を返す
moai26 0:9c3cc716cbb3 124 //つまり、機体が上昇なら1、下降なら2を返す
moai26 0:9c3cc716cbb3 125 uint32_t pressure_status[size_dif]= {0};
moai26 0:9c3cc716cbb3 126 //pres_dif[]は気圧の変動を保存
moai26 0:9c3cc716cbb3 127 for(uint32_t num=0; num<size_dif; num++) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 128 if(pres_dif[num]>3*pre_sd) {//pre_sdは気圧センサの測定誤差
moai26 0:9c3cc716cbb3 129 pressure_status[num]=2;
moai26 0:9c3cc716cbb3 130 } else if(pres_dif[num]<-3*pre_sd) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 131 pressure_status[num]=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 132 } else {
moai26 0:9c3cc716cbb3 133 pressure_status[num]=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 134 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 135 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 136 uint32_t msg=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 137 for(uint32_t num=2; num<size_dif; num++) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 138 if(pressure_status[num]==1&&pressure_status[num-1]==1&&pressure_status[num-2]==1) {//3回連続気圧減少なら、機体が上昇中
moai26 0:9c3cc716cbb3 139 msg=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 140 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 141 } else if(pressure_status[num]==2&&pressure_status[num-1]==2&&pressure_status[num-2]==2) {//3回連続気圧上昇なら、機体が下降中
moai26 0:9c3cc716cbb3 142 msg=2;
moai26 0:9c3cc716cbb3 143 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 144 } else { //それ以外は安定状態判定
moai26 0:9c3cc716cbb3 145 continue;
moai26 0:9c3cc716cbb3 146 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 147
moai26 0:9c3cc716cbb3 148 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 149
moai26 0:9c3cc716cbb3 150 return msg;
moai26 0:9c3cc716cbb3 151
moai26 0:9c3cc716cbb3 152 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 153
moai26 0:9c3cc716cbb3 154 void SD_check() //SDカードの確認
moai26 0:9c3cc716cbb3 155 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 156 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 157 起動時に４つのLEDを一旦全部点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 158 SDカードの接続とかセンサーがつながっていることが確認されたら、LEDをすべて消灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 159 確認終了後break
moai26 0:9c3cc716cbb3 160 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 161
moai26 0:9c3cc716cbb3 162
moai26 0:9c3cc716cbb3 163 myled1=myled2=myled3=myled4=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 164 wait_ms(1000);
moai26 0:9c3cc716cbb3 165 myled1=myled2=myled3=myled4=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 166 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 167
moai26 0:9c3cc716cbb3 168 uint32_t Launch_detect() //発射検知
moai26 0:9c3cc716cbb3 169 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 170 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 171 加速度センサーで検知するタイプと気圧センサで検知するタイプの二つを用意
moai26 0:9c3cc716cbb3 172
moai26 0:9c3cc716cbb3 173 加速度検知した場合は検知後、数秒間は頂点検知にロックをかける。
moai26 0:9c3cc716cbb3 174 検知したらbreak
moai26 0:9c3cc716cbb3 175 検知したらLED1を点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 176 加速度センサで検知したら1,気圧センサで検知したら0を返す
moai26 0:9c3cc716cbb3 177 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 178
moai26 0:9c3cc716cbb3 179 //センサの初期データを取得
moai26 0:9c3cc716cbb3 180 double pre_pres=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 181 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 182 for(uint32_t j=0; j<size_dif; j++) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 183 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 184 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 185 pres_dif[j]=rocket_data.pres-pre_pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 186 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 187
moai26 0:9c3cc716cbb3 188
moai26 0:9c3cc716cbb3 189 uint32_t msg;
moai26 0:9c3cc716cbb3 190 uint32_t cycle=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 191 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 192 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 193 while(true) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 194 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 195 pres_dif[cycle%size_dif]=rocket_data.pres-pre_pres;//差分を計算
moai26 0:9c3cc716cbb3 196 //加速度で検知
moai26 0:9c3cc716cbb3 197 if(fabs(rocket_data.acc[acc_axis])>launch_acc_threshold) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 198 launch_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 199 msg=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 200 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 201 //気圧で検知
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 202 } else if(pressure_status_check()==1) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 203 launch_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 204 msg=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 205 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 206 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 207 cycle++;
moai26 0:9c3cc716cbb3 208 pre_pres=rocket_data.pres;//更新
moai26 0:9c3cc716cbb3 209 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 210 myled1=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 211 return msg;
moai26 0:9c3cc716cbb3 212 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 213
moai26 0:9c3cc716cbb3 214 void fall_detect(uint32_t launch_detect_msg) //頂点検知
moai26 0:9c3cc716cbb3 215 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 216 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 217 加速度センサで発射検知された場合には、頂点検知ができなかったときのために時間の制限をかける。
moai26 0:9c3cc716cbb3 218 加速度検知のときは頂点検知に2,3秒ロックをかける
moai26 0:9c3cc716cbb3 219 気圧センサで発射検知された場合には、時間の制限はかけない。
moai26 0:9c3cc716cbb3 220 検知したらbreak
moai26 0:9c3cc716cbb3 221 検知したらLED2を点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 222 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 223 double pre_pres=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 224 uint32_t cycle=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 225 //加速度検知で発射検知したとき
moai26 0:9c3cc716cbb3 226 if(launch_detect_msg==1) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 227 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 228 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 229 while(true) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 230 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 231 pres_dif[cycle%size_dif]=rocket_data.pres-pre_pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 232 //頂点検知にロックをかける
moai26 0:9c3cc716cbb3 233 if((t.read_ms()-launch_detect_time)>fall_detect_lock) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 234 //気圧変動の判定を取得
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 235 if(pressure_status_check()==2) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 236 fall_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 237 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 238 //やばいときのための時間制限
moai26 0:9c3cc716cbb3 239 } else if((t.read_ms()-launch_detect_time)>time_limit_launch_and_fall_ms) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 240 fall_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 241 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 242 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 243 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 244 cycle++;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 245 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 246 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 247 //気圧で発射検知したとき
moai26 0:9c3cc716cbb3 248 } else {
moai26 0:9c3cc716cbb3 249 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 250 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 251 while(true) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 252 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 253 pres_dif[cycle%size_dif]=rocket_data.pres-pre_pres;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 254 if(pressure_status_check()==2) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 255 fall_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 256 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 257 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 258 cycle++;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 259 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 260 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 261 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 262
moai26 0:9c3cc716cbb3 263 myled2=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 264 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 265
moai26 0:9c3cc716cbb3 266
moai26 0:9c3cc716cbb3 267
moai26 0:9c3cc716cbb3 268 void para_open() //パラシュート展開
moai26 0:9c3cc716cbb3 269 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 270 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 271 fall_detectを抜けたら、パラシュート展開
moai26 0:9c3cc716cbb3 272 展開高度の制限が必要になったら、waitを挟む
moai26 0:9c3cc716cbb3 273 展開命令後LED3点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 274 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 275 wait_ms(1000);
moai26 0:9c3cc716cbb3 276 myled3=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 277 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 278
moai26 0:9c3cc716cbb3 279 void bottle_close() //水密構造稼働
moai26 0:9c3cc716cbb3 280 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 281 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 282 パラシュート展開完了後、水密構造を起動
moai26 0:9c3cc716cbb3 283 水密構造稼働ごLED4点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 284 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 285 wait_ms(1000);
moai26 0:9c3cc716cbb3 286 myled4=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 287 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 288
moai26 0:9c3cc716cbb3 289 int main()
moai26 0:9c3cc716cbb3 290 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 291 t.start();
moai26 0:9c3cc716cbb3 292 SD_check();
moai26 0:9c3cc716cbb3 293 uint32_t msg=Launch_detect();
moai26 0:9c3cc716cbb3 294 fall_detect(msg);
moai26 0:9c3cc716cbb3 295 para_open();
moai26 0:9c3cc716cbb3 296 bottle_close();
moai26 0:9c3cc716cbb3 297
moai26 0:9c3cc716cbb3 298
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 299 }