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@7:bc4710d2c7d8, 2017-06-02 (annotated)

Committer:
mizuki_akaike
Date:
Fri Jun 02 11:59:59 2017 +0000
Revision:
7:bc4710d2c7d8
Parent:
6:f4d022422ba6
Child:
8:4d2e785cb951
?????????????????

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"
mizuki_akaike 7:bc4710d2c7d8 5 #include "BMP085.h"
moai26 0:9c3cc716cbb3 6
moai26 0:9c3cc716cbb3 7 //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 8
mizuki_akaike 4:460da1047e63 9 #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 10 #define launch_acc_threshold 5//発射時の加速度(G)
moai26 0:9c3cc716cbb3 11 #define acc_axis 1//上方向の軸を決定x;0,y;1,z;2
mizuki_akaike 3:983e03f4e146 12 #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 13 #define size_dif 3//気圧の変位を保存する数
moai26 0:9c3cc716cbb3 14 #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 15 #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 16
moai26 0:9c3cc716cbb3 17 DigitalOut myled1(LED1);
moai26 0:9c3cc716cbb3 18 DigitalOut myled2(LED2);
moai26 0:9c3cc716cbb3 19 DigitalOut myled3(LED3);
moai26 0:9c3cc716cbb3 20 DigitalOut myled4(LED4);
moai26 0:9c3cc716cbb3 21 Timer t;
moai26 0:9c3cc716cbb3 22
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 23 AnalogIn analog_rand(p20);//電圧読み取り用のピン
moai26 0:9c3cc716cbb3 24
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 25 double pres_dif[]= {0}; //気圧の変化をsize_difの数だけ保存
moai26 0:9c3cc716cbb3 26 uint32_t launch_detect_time=0;//発射検知の時間
moai26 0:9c3cc716cbb3 27 uint32_t fall_detect_time=0;//頂点検知の時間
moai26 0:9c3cc716cbb3 28
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 29 SDFileSystem sd(p5, p6, p7, p8, "sd");//SDカードのオブジェクト作成
mizuki_akaike 7:bc4710d2c7d8 30 BMP085 BMP(p10,p9);
moai26 0:9c3cc716cbb3 31
moai26 0:9c3cc716cbb3 32 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 33 {
mizuki_akaike 6:f4d022422ba6 34 private:
mizuki_akaike 6:f4d022422ba6 35 uint32_t time_ms_now;
mizuki_akaike 6:f4d022422ba6 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;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 44 double val;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 45 unsigned int seed;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 46 char filename[100];
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 47 int result_num;
moai26 0:9c3cc716cbb3 48
moai26 0:9c3cc716cbb3 49 Rocket_Data_Get_And_Save() {//初期化子
moai26 0:9c3cc716cbb3 50 for(uint32_t j=0; j<3; j++) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 51 acc[j]=gyro[j]=mag[j]=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 52 pres=temp=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 53 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 54 eeprom_add=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 55 time_ms_now=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 56 latitude=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 57 longitude=0;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 58
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 59 /*analogpinの入力電圧を用いてrandomなfile作成*/
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 60 val = analog_rand.read();//p20の電圧読み取り
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 61 seed = val * 10000;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 62 do { seed %= 1000; } while (seed > 1000);//0~999のunsigned_int型に変換
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 63 srand(seed);
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 64 result_num = rand();
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 65 sprintf(filename, "result_%d.dat", result_num);
mizuki_akaike 5:80e841579008 66 mkdir("/sd/mydir", 0777);
moai26 0:9c3cc716cbb3 67 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 68
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 69
moai26 0:9c3cc716cbb3 70 void save_data() { //sdカードへのデータの保存
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 71
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 72 /*
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 73 データのセーブについて
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 74 データを上書きされないように乱数を使って
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 75 データ名を毎回変更する
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 76 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 77 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 78 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 79 乱数の幅は0~999までとかに制限すること
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 80 データはresult_(乱数).datに保存すること
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 81 データの書式は
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 82 "time,temperature,pressure,acc_x,acc_y,acc_z,gyro_x,gyro_y,gyro_z,..."
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 83 という書式にすること
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 84 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 85 */
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 86
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 87 /*SDカードに書き込み*/
mizuki_akaike 5:80e841579008 88
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 89 FILE *fp = fopen("/sd/mydir/filename", "w");
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 90 if (fp == NULL)error("Could not open SD Card for write\n");
mizuki_akaike 5:80e841579008 91 fprintf(fp, "%f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f\n", time, temp, pres, acc[0], acc[1], acc[2], gyro[0], gyro[1], gyro[2], latitude, longitude);
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 92 fclose(fp);
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 93
moai26 0:9c3cc716cbb3 94 }
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 95
moai26 0:9c3cc716cbb3 96 void get_data() {
moai26 0:9c3cc716cbb3 97 time_ms_now=t.read_ms();//取得時の時間を保存
mizuki_akaike 7:bc4710d2c7d8 98 BMP.update();
mizuki_akaike 7:bc4710d2c7d8 99 pres=BMP.get_pressure();
mizuki_akaike 7:bc4710d2c7d8 100 temp=BMP.get_temperature();
moai26 0:9c3cc716cbb3 101 save_data();//データの保存
moai26 0:9c3cc716cbb3 102 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 103
moai26 0:9c3cc716cbb3 104 void write_data2eeprom() {//eepromへの書き込み
moai26 0:9c3cc716cbb3 105 //1文字書き込むごとにwait_ms(1)が必要
moai26 0:9c3cc716cbb3 106
moai26 0:9c3cc716cbb3 107
moai26 0:9c3cc716cbb3 108 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 109
moai26 0:9c3cc716cbb3 110 void get_GPS() {//GPSデータの取得
moai26 0:9c3cc716cbb3 111
moai26 0:9c3cc716cbb3 112
moai26 0:9c3cc716cbb3 113 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 114
moai26 0:9c3cc716cbb3 115 void send_GPS() {//GPSデータの送信
moai26 0:9c3cc716cbb3 116
moai26 0:9c3cc716cbb3 117
moai26 0:9c3cc716cbb3 118 }
mizuki_akaike 6:f4d022422ba6 119
moai26 0:9c3cc716cbb3 120 };
moai26 0:9c3cc716cbb3 121
moai26 0:9c3cc716cbb3 122 Rocket_Data_Get_And_Save rocket_data;
moai26 0:9c3cc716cbb3 123
moai26 0:9c3cc716cbb3 124 uint32_t pressure_status_check()
moai26 0:9c3cc716cbb3 125 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 126 //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 127 //つまり、機体が上昇なら1、下降なら2を返す
moai26 0:9c3cc716cbb3 128 uint32_t pressure_status[size_dif]= {0};
moai26 0:9c3cc716cbb3 129 //pres_dif[]は気圧の変動を保存
moai26 0:9c3cc716cbb3 130 for(uint32_t num=0; num<size_dif; num++) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 131 if(pres_dif[num]>3*pre_sd) {//pre_sdは気圧センサの測定誤差
moai26 0:9c3cc716cbb3 132 pressure_status[num]=2;
moai26 0:9c3cc716cbb3 133 } else if(pres_dif[num]<-3*pre_sd) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 134 pressure_status[num]=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 135 } else {
moai26 0:9c3cc716cbb3 136 pressure_status[num]=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 137 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 138 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 139 uint32_t msg=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 140 for(uint32_t num=2; num<size_dif; num++) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 141 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 142 msg=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 143 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 144 } 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 145 msg=2;
moai26 0:9c3cc716cbb3 146 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 147 } else { //それ以外は安定状態判定
moai26 0:9c3cc716cbb3 148 continue;
moai26 0:9c3cc716cbb3 149 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 150
moai26 0:9c3cc716cbb3 151 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 152
moai26 0:9c3cc716cbb3 153 return msg;
moai26 0:9c3cc716cbb3 154
moai26 0:9c3cc716cbb3 155 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 156
moai26 0:9c3cc716cbb3 157 void SD_check() //SDカードの確認
moai26 0:9c3cc716cbb3 158 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 159 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 160 起動時に４つのLEDを一旦全部点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 161 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 162 確認終了後break
moai26 0:9c3cc716cbb3 163 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 164
moai26 0:9c3cc716cbb3 165
moai26 0:9c3cc716cbb3 166 myled1=myled2=myled3=myled4=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 167 wait_ms(1000);
moai26 0:9c3cc716cbb3 168 myled1=myled2=myled3=myled4=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 169 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 170
moai26 0:9c3cc716cbb3 171 uint32_t Launch_detect() //発射検知
moai26 0:9c3cc716cbb3 172 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 173 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 174 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 175
moai26 0:9c3cc716cbb3 176 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 177 検知したらbreak
moai26 0:9c3cc716cbb3 178 検知したらLED1を点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 179 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 180 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 181
moai26 0:9c3cc716cbb3 182 //センサの初期データを取得
moai26 0:9c3cc716cbb3 183 double pre_pres=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 184 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 185 for(uint32_t j=0; j<size_dif; j++) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 186 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 187 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 188 pres_dif[j]=rocket_data.pres-pre_pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 189 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 190
moai26 0:9c3cc716cbb3 191
moai26 0:9c3cc716cbb3 192 uint32_t msg;
moai26 0:9c3cc716cbb3 193 uint32_t cycle=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 194 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 195 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 196 while(true) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 197 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 198 pres_dif[cycle%size_dif]=rocket_data.pres-pre_pres;//差分を計算
moai26 0:9c3cc716cbb3 199 //加速度で検知
moai26 0:9c3cc716cbb3 200 if(fabs(rocket_data.acc[acc_axis])>launch_acc_threshold) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 201 launch_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 202 msg=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 203 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 204 //気圧で検知
mizuki_akaike 5:80e841579008 205 } 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 206 launch_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 207 msg=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 208 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 209 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 210 cycle++;
moai26 0:9c3cc716cbb3 211 pre_pres=rocket_data.pres;//更新
moai26 0:9c3cc716cbb3 212 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 213 myled1=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 214 return msg;
moai26 0:9c3cc716cbb3 215 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 216
moai26 0:9c3cc716cbb3 217 void fall_detect(uint32_t launch_detect_msg) //頂点検知
moai26 0:9c3cc716cbb3 218 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 219 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 220 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 221 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 222 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 223 検知したらbreak
moai26 0:9c3cc716cbb3 224 検知したらLED2を点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 225 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 226 double pre_pres=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 227 uint32_t cycle=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 228 //加速度検知で発射検知したとき
moai26 0:9c3cc716cbb3 229 if(launch_detect_msg==1) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 230 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 231 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 232 while(true) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 233 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 234 pres_dif[cycle%size_dif]=rocket_data.pres-pre_pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 235 //頂点検知にロックをかける
moai26 0:9c3cc716cbb3 236 if((t.read_ms()-launch_detect_time)>fall_detect_lock) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 237 //気圧変動の判定を取得
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 238 if(pressure_status_check()==2) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 239 fall_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 240 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 241 //やばいときのための時間制限
moai26 0:9c3cc716cbb3 242 } else if((t.read_ms()-launch_detect_time)>time_limit_launch_and_fall_ms) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 243 fall_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 244 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 245 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 246 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 247 cycle++;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 248 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 249 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 250 //気圧で発射検知したとき
moai26 0:9c3cc716cbb3 251 } else {
moai26 0:9c3cc716cbb3 252 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 253 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 254 while(true) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 255 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 256 pres_dif[cycle%size_dif]=rocket_data.pres-pre_pres;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 257 if(pressure_status_check()==2) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 258 fall_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 259 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 260 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 261 cycle++;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 262 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 263 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 264 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 265
moai26 0:9c3cc716cbb3 266 myled2=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 267 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 268
moai26 0:9c3cc716cbb3 269
moai26 0:9c3cc716cbb3 270
moai26 0:9c3cc716cbb3 271 void para_open() //パラシュート展開
moai26 0:9c3cc716cbb3 272 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 273 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 274 fall_detectを抜けたら、パラシュート展開
moai26 0:9c3cc716cbb3 275 展開高度の制限が必要になったら、waitを挟む
moai26 0:9c3cc716cbb3 276 展開命令後LED3点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 277 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 278 wait_ms(1000);
moai26 0:9c3cc716cbb3 279 myled3=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 280 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 281
moai26 0:9c3cc716cbb3 282 void bottle_close() //水密構造稼働
moai26 0:9c3cc716cbb3 283 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 284 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 285 パラシュート展開完了後、水密構造を起動
moai26 0:9c3cc716cbb3 286 水密構造稼働ごLED4点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 287 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 288 wait_ms(1000);
moai26 0:9c3cc716cbb3 289 myled4=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 290 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 291
moai26 0:9c3cc716cbb3 292 int main()
moai26 0:9c3cc716cbb3 293 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 294 t.start();
moai26 0:9c3cc716cbb3 295 SD_check();
moai26 0:9c3cc716cbb3 296 uint32_t msg=Launch_detect();
moai26 0:9c3cc716cbb3 297 fall_detect(msg);
moai26 0:9c3cc716cbb3 298 para_open();
moai26 0:9c3cc716cbb3 299 bottle_close();
moai26 0:9c3cc716cbb3 300
moai26 0:9c3cc716cbb3 301
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 302 }