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@0:9c3cc716cbb3, 2017-05-23 (annotated)

Committer:
moai26
Date:
Tue May 23 06:06:12 2017 +0000
Revision:
0:9c3cc716cbb3
Child:
1:6d05a3f76ac5
test

;

Who changed what in which revision?

UserRevisionLine numberNew contents of line
moai26 0:9c3cc716cbb3 1 //for FTE-06
moai26 0:9c3cc716cbb3 2 #pragma O3
moai26 0:9c3cc716cbb3 3
moai26 0:9c3cc716cbb3 4 #include "mbed.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 launch_pressure_threshold 990//発射したとみなす気圧（おおよそ地上気圧-80.4hpa)
moai26 0:9c3cc716cbb3 15 #define acc_axis 1//上方向の軸を決定x;0,y;1,z;2
moai26 0:9c3cc716cbb3 16 #define pre_sd 0.037//気圧センサの測定誤差(事前に測定して計算)
moai26 0:9c3cc716cbb3 17 #define size_dif 3//気圧の変位を保存する数
moai26 0:9c3cc716cbb3 18 #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 19 #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 20
moai26 0:9c3cc716cbb3 21 DigitalOut myled1(LED1);
moai26 0:9c3cc716cbb3 22 DigitalOut myled2(LED2);
moai26 0:9c3cc716cbb3 23 DigitalOut myled3(LED3);
moai26 0:9c3cc716cbb3 24 DigitalOut myled4(LED4);
moai26 0:9c3cc716cbb3 25 Timer t;
moai26 0:9c3cc716cbb3 26
moai26 0:9c3cc716cbb3 27
moai26 0:9c3cc716cbb3 28
moai26 0:9c3cc716cbb3 29 double pres_dif[size_dif]= {0}; //気圧の変化をsize_difの数だけ保存
moai26 0:9c3cc716cbb3 30 uint32_t launch_detect_time=0;//発射検知の時間
moai26 0:9c3cc716cbb3 31 uint32_t fall_detect_time=0;//頂点検知の時間
moai26 0:9c3cc716cbb3 32
moai26 0:9c3cc716cbb3 33
moai26 0:9c3cc716cbb3 34
moai26 0:9c3cc716cbb3 35 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 36 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 37 public:
moai26 0:9c3cc716cbb3 38 double acc[3];//x,y,z
moai26 0:9c3cc716cbb3 39 double gyro[3];
moai26 0:9c3cc716cbb3 40 double mag[3];
moai26 0:9c3cc716cbb3 41 double latitude,longitude;
moai26 0:9c3cc716cbb3 42 double pres,temp;
moai26 0:9c3cc716cbb3 43 uint32_t eeprom_add;
moai26 0:9c3cc716cbb3 44
moai26 0:9c3cc716cbb3 45
moai26 0:9c3cc716cbb3 46 Rocket_Data_Get_And_Save() {//初期化子
moai26 0:9c3cc716cbb3 47 for(uint32_t j=0; j<3; j++) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 48 acc[j]=gyro[j]=mag[j]=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 49 pres=temp=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 50 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 51 eeprom_add=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 52 time_ms_now=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 53 latitude=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 54 longitude=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 55 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 56
moai26 0:9c3cc716cbb3 57 void save_data() { //sdカードへのデータの保存
moai26 0:9c3cc716cbb3 58 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 59 データのセーブについて
moai26 0:9c3cc716cbb3 60 データを上書きされないように乱数を使って
moai26 0:9c3cc716cbb3 61 データ名を毎回変更する
moai26 0:9c3cc716cbb3 62 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
moai26 0:9c3cc716cbb3 63 乱数のseedは起動するたびに変更する必要があるので
moai26 0:9c3cc716cbb3 64 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
moai26 0:9c3cc716cbb3 65 乱数の幅は0~999までとかに制限すること
moai26 0:9c3cc716cbb3 66 データはresult_(乱数).datに保存すること
moai26 0:9c3cc716cbb3 67 データの書式は
moai26 0:9c3cc716cbb3 68 "time,temperature,pressure,acc_x,acc_y,acc_z,gyro_x,gyro_y,gyro_z,..."
moai26 0:9c3cc716cbb3 69 という書式にすること
moai26 0:9c3cc716cbb3 70 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
moai26 0:9c3cc716cbb3 71 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 72
moai26 0:9c3cc716cbb3 73 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 74 void get_data() {
moai26 0:9c3cc716cbb3 75 time_ms_now=t.read_ms();//取得時の時間を保存
moai26 0:9c3cc716cbb3 76
moai26 0:9c3cc716cbb3 77 save_data();//データの保存
moai26 0:9c3cc716cbb3 78 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 79
moai26 0:9c3cc716cbb3 80 void write_data2eeprom() {//eepromへの書き込み
moai26 0:9c3cc716cbb3 81 //1文字書き込むごとにwait_ms(1)が必要
moai26 0:9c3cc716cbb3 82
moai26 0:9c3cc716cbb3 83
moai26 0:9c3cc716cbb3 84 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 85
moai26 0:9c3cc716cbb3 86 void get_GPS() {//GPSデータの取得
moai26 0:9c3cc716cbb3 87
moai26 0:9c3cc716cbb3 88
moai26 0:9c3cc716cbb3 89 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 90
moai26 0:9c3cc716cbb3 91 void send_GPS() {//GPSデータの送信
moai26 0:9c3cc716cbb3 92
moai26 0:9c3cc716cbb3 93
moai26 0:9c3cc716cbb3 94 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 95 private:
moai26 0:9c3cc716cbb3 96 uint32_t time_ms_now;
moai26 0:9c3cc716cbb3 97 };
moai26 0:9c3cc716cbb3 98
moai26 0:9c3cc716cbb3 99 Rocket_Data_Get_And_Save rocket_data;
moai26 0:9c3cc716cbb3 100
moai26 0:9c3cc716cbb3 101 uint32_t pressure_status_check()
moai26 0:9c3cc716cbb3 102 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 103 //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 104 //つまり、機体が上昇なら1、下降なら2を返す
moai26 0:9c3cc716cbb3 105 uint32_t pressure_status[size_dif]= {0};
moai26 0:9c3cc716cbb3 106 //pres_dif[]は気圧の変動を保存
moai26 0:9c3cc716cbb3 107 for(uint32_t num=0; num<size_dif; num++) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 108 if(pres_dif[num]>3*pre_sd) {//pre_sdは気圧センサの測定誤差
moai26 0:9c3cc716cbb3 109 pressure_status[num]=2;
moai26 0:9c3cc716cbb3 110 } else if(pres_dif[num]<-3*pre_sd) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 111 pressure_status[num]=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 112 } else {
moai26 0:9c3cc716cbb3 113 pressure_status[num]=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 114 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 115 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 116 uint32_t msg=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 117 for(uint32_t num=2; num<size_dif; num++) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 118 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 119 msg=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 120 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 121 } 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 122 msg=2;
moai26 0:9c3cc716cbb3 123 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 124 } else { //それ以外は安定状態判定
moai26 0:9c3cc716cbb3 125 continue;
moai26 0:9c3cc716cbb3 126 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 127
moai26 0:9c3cc716cbb3 128 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 129
moai26 0:9c3cc716cbb3 130 return msg;
moai26 0:9c3cc716cbb3 131
moai26 0:9c3cc716cbb3 132 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 133
moai26 0:9c3cc716cbb3 134 void SD_check() //SDカードの確認
moai26 0:9c3cc716cbb3 135 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 136 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 137 起動時に４つのLEDを一旦全部点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 138 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 139 確認終了後break
moai26 0:9c3cc716cbb3 140 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 141
moai26 0:9c3cc716cbb3 142
moai26 0:9c3cc716cbb3 143 myled1=myled2=myled3=myled4=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 144 wait_ms(1000);
moai26 0:9c3cc716cbb3 145 myled1=myled2=myled3=myled4=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 146 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 147
moai26 0:9c3cc716cbb3 148 uint32_t Launch_detect() //発射検知
moai26 0:9c3cc716cbb3 149 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 150 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 151 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 152
moai26 0:9c3cc716cbb3 153 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 154 検知したらbreak
moai26 0:9c3cc716cbb3 155 検知したらLED1を点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 156 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 157 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 158
moai26 0:9c3cc716cbb3 159 //センサの初期データを取得
moai26 0:9c3cc716cbb3 160 double pre_pres=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 161 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 162 for(uint32_t j=0; j<size_dif; j++) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 163 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 164 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 165 pres_dif[j]=rocket_data.pres-pre_pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 166 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 167
moai26 0:9c3cc716cbb3 168
moai26 0:9c3cc716cbb3 169 uint32_t msg;
moai26 0:9c3cc716cbb3 170 uint32_t cycle=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 171 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 172 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 173 while(true) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 174 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 175 pres_dif[cycle%size_dif]=rocket_data.pres-pre_pres;//差分を計算
moai26 0:9c3cc716cbb3 176
moai26 0:9c3cc716cbb3 177
moai26 0:9c3cc716cbb3 178 //加速度で検知
moai26 0:9c3cc716cbb3 179 if(fabs(rocket_data.acc[acc_axis])>launch_acc_threshold) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 180 launch_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 181 msg=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 182 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 183 //気圧で検知
moai26 0:9c3cc716cbb3 184 } else if(rocket_data.pres<=launch_pressure_threshold) {//基準気圧を下回ったら発射を検知
moai26 0:9c3cc716cbb3 185 launch_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 186 msg=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 187 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 188 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 189 cycle++;
moai26 0:9c3cc716cbb3 190 pre_pres=rocket_data.pres;//更新
moai26 0:9c3cc716cbb3 191 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 192 myled1=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 193 return msg;
moai26 0:9c3cc716cbb3 194 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 195
moai26 0:9c3cc716cbb3 196 void fall_detect(uint32_t launch_detect_msg) //頂点検知
moai26 0:9c3cc716cbb3 197 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 198 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 199 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 200 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 201 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 202 検知したらbreak
moai26 0:9c3cc716cbb3 203 検知したらLED2を点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 204 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 205 double pre_pres=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 206 uint32_t cycle=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 207 //加速度検知で発射検知したとき
moai26 0:9c3cc716cbb3 208 if(launch_detect_msg==1) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 209 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 210 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 211 while(true) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 212 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 213 pres_dif[cycle%size_dif]=rocket_data.pres-pre_pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 214 //頂点検知にロックをかける
moai26 0:9c3cc716cbb3 215 if((t.read_ms()-launch_detect_time)>fall_detect_lock) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 216 //気圧変動の判定を取得
moai26 0:9c3cc716cbb3 217 if(pressure_status_check()!=1) {//上昇しなくなったと検知したら頂点検知
moai26 0:9c3cc716cbb3 218 fall_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 219 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 220 //やばいときのための時間制限
moai26 0:9c3cc716cbb3 221 } else if((t.read_ms()-launch_detect_time)>time_limit_launch_and_fall_ms) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 222 fall_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 223 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 224 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 225 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 226 cycle++;
moai26 0:9c3cc716cbb3 227 pre_pres=rocket_data.pres;//更新
moai26 0:9c3cc716cbb3 228 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 229 //気圧で発射検知したとき
moai26 0:9c3cc716cbb3 230 } else {
moai26 0:9c3cc716cbb3 231 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 232 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 233 while(true) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 234 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 235 pres_dif[cycle%size_dif]=rocket_data.pres-pre_pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 236 if(pressure_status_check()!=1) {//上昇しなくなったら頂点検知
moai26 0:9c3cc716cbb3 237 fall_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 238 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 239 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 240 cycle++;
moai26 0:9c3cc716cbb3 241 pre_pres=rocket_data.pres;//更新
moai26 0:9c3cc716cbb3 242 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 243 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 244
moai26 0:9c3cc716cbb3 245 myled2=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 246 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 247
moai26 0:9c3cc716cbb3 248
moai26 0:9c3cc716cbb3 249
moai26 0:9c3cc716cbb3 250 void para_open() //パラシュート展開
moai26 0:9c3cc716cbb3 251 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 252 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 253 fall_detectを抜けたら、パラシュート展開
moai26 0:9c3cc716cbb3 254 展開高度の制限が必要になったら、waitを挟む
moai26 0:9c3cc716cbb3 255 展開命令後LED3点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 256 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 257 wait_ms(1000);
moai26 0:9c3cc716cbb3 258 myled3=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 259 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 260
moai26 0:9c3cc716cbb3 261 void bottle_close() //水密構造稼働
moai26 0:9c3cc716cbb3 262 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 263 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 264 パラシュート展開完了後、水密構造を起動
moai26 0:9c3cc716cbb3 265 水密構造稼働ごLED4点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 266 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 267 wait_ms(1000);
moai26 0:9c3cc716cbb3 268 myled4=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 269 }
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