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@6:f4d022422ba6, 2017-05-26 (annotated)

Committer:
mizuki_akaike
Date:
Fri May 26 08:59:23 2017 +0000
Revision:
6:f4d022422ba6
Parent:
5:80e841579008
Child:
7:bc4710d2c7d8
class???private?????????

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 //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 7
mizuki_akaike 4:460da1047e63 8 #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 9 #define launch_acc_threshold 5//発射時の加速度(G)
moai26 0:9c3cc716cbb3 10 #define acc_axis 1//上方向の軸を決定x;0,y;1,z;2
mizuki_akaike 3:983e03f4e146 11 #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 12 #define size_dif 3//気圧の変位を保存する数
moai26 0:9c3cc716cbb3 13 #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 14 #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 15
moai26 0:9c3cc716cbb3 16 DigitalOut myled1(LED1);
moai26 0:9c3cc716cbb3 17 DigitalOut myled2(LED2);
moai26 0:9c3cc716cbb3 18 DigitalOut myled3(LED3);
moai26 0:9c3cc716cbb3 19 DigitalOut myled4(LED4);
moai26 0:9c3cc716cbb3 20 Timer t;
moai26 0:9c3cc716cbb3 21
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 22 AnalogIn analog_rand(p20);//電圧読み取り用のピン
moai26 0:9c3cc716cbb3 23
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 24 double pres_dif[]= {0}; //気圧の変化をsize_difの数だけ保存
moai26 0:9c3cc716cbb3 25 uint32_t launch_detect_time=0;//発射検知の時間
moai26 0:9c3cc716cbb3 26 uint32_t fall_detect_time=0;//頂点検知の時間
moai26 0:9c3cc716cbb3 27
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 28 SDFileSystem sd(p5, p6, p7, p8, "sd");//SDカードのオブジェクト作成
moai26 0:9c3cc716cbb3 29
moai26 0:9c3cc716cbb3 30 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 31 {
mizuki_akaike 6:f4d022422ba6 32 private:
mizuki_akaike 6:f4d022422ba6 33 uint32_t time_ms_now;
mizuki_akaike 6:f4d022422ba6 34
moai26 0:9c3cc716cbb3 35 public:
moai26 0:9c3cc716cbb3 36 double acc[3];//x,y,z
moai26 0:9c3cc716cbb3 37 double gyro[3];
moai26 0:9c3cc716cbb3 38 double mag[3];
moai26 0:9c3cc716cbb3 39 double latitude,longitude;
moai26 0:9c3cc716cbb3 40 double pres,temp;
moai26 0:9c3cc716cbb3 41 uint32_t eeprom_add;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 42 double val;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 43 unsigned int seed;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 44 char filename[100];
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 45 int result_num;
moai26 0:9c3cc716cbb3 46
moai26 0:9c3cc716cbb3 47 Rocket_Data_Get_And_Save() {//初期化子
moai26 0:9c3cc716cbb3 48 for(uint32_t j=0; j<3; j++) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 49 acc[j]=gyro[j]=mag[j]=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 50 pres=temp=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 51 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 52 eeprom_add=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 53 time_ms_now=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 54 latitude=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 55 longitude=0;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 56
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 57 /*analogpinの入力電圧を用いてrandomなfile作成*/
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 58 val = analog_rand.read();//p20の電圧読み取り
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 59 seed = val * 10000;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 60 do { seed %= 1000; } while (seed > 1000);//0~999のunsigned_int型に変換
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 61 srand(seed);
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 62 result_num = rand();
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 63 sprintf(filename, "result_%d.dat", result_num);
mizuki_akaike 5:80e841579008 64 mkdir("/sd/mydir", 0777);
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*/
mizuki_akaike 5:80e841579008 86
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");
mizuki_akaike 5:80e841579008 89 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 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 }
mizuki_akaike 6:f4d022422ba6 115
moai26 0:9c3cc716cbb3 116 };
moai26 0:9c3cc716cbb3 117
moai26 0:9c3cc716cbb3 118 Rocket_Data_Get_And_Save rocket_data;
moai26 0:9c3cc716cbb3 119
moai26 0:9c3cc716cbb3 120 uint32_t pressure_status_check()
moai26 0:9c3cc716cbb3 121 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 122 //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 123 //つまり、機体が上昇なら1、下降なら2を返す
moai26 0:9c3cc716cbb3 124 uint32_t pressure_status[size_dif]= {0};
moai26 0:9c3cc716cbb3 125 //pres_dif[]は気圧の変動を保存
moai26 0:9c3cc716cbb3 126 for(uint32_t num=0; num<size_dif; num++) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 127 if(pres_dif[num]>3*pre_sd) {//pre_sdは気圧センサの測定誤差
moai26 0:9c3cc716cbb3 128 pressure_status[num]=2;
moai26 0:9c3cc716cbb3 129 } else if(pres_dif[num]<-3*pre_sd) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 130 pressure_status[num]=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 131 } else {
moai26 0:9c3cc716cbb3 132 pressure_status[num]=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 133 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 134 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 135 uint32_t msg=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 136 for(uint32_t num=2; num<size_dif; num++) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 137 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 138 msg=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 139 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 140 } 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 141 msg=2;
moai26 0:9c3cc716cbb3 142 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 143 } else { //それ以外は安定状態判定
moai26 0:9c3cc716cbb3 144 continue;
moai26 0:9c3cc716cbb3 145 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 146
moai26 0:9c3cc716cbb3 147 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 148
moai26 0:9c3cc716cbb3 149 return msg;
moai26 0:9c3cc716cbb3 150
moai26 0:9c3cc716cbb3 151 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 152
moai26 0:9c3cc716cbb3 153 void SD_check() //SDカードの確認
moai26 0:9c3cc716cbb3 154 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 155 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 156 起動時に４つのLEDを一旦全部点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 157 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 158 確認終了後break
moai26 0:9c3cc716cbb3 159 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 160
moai26 0:9c3cc716cbb3 161
moai26 0:9c3cc716cbb3 162 myled1=myled2=myled3=myled4=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 163 wait_ms(1000);
moai26 0:9c3cc716cbb3 164 myled1=myled2=myled3=myled4=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 165 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 166
moai26 0:9c3cc716cbb3 167 uint32_t Launch_detect() //発射検知
moai26 0:9c3cc716cbb3 168 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 169 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 170 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 171
moai26 0:9c3cc716cbb3 172 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 173 検知したらbreak
moai26 0:9c3cc716cbb3 174 検知したらLED1を点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 175 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 176 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 177
moai26 0:9c3cc716cbb3 178 //センサの初期データを取得
moai26 0:9c3cc716cbb3 179 double pre_pres=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 180 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 181 for(uint32_t j=0; j<size_dif; j++) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 182 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 183 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 184 pres_dif[j]=rocket_data.pres-pre_pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 185 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 186
moai26 0:9c3cc716cbb3 187
moai26 0:9c3cc716cbb3 188 uint32_t msg;
moai26 0:9c3cc716cbb3 189 uint32_t cycle=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 190 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 191 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 192 while(true) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 193 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 194 pres_dif[cycle%size_dif]=rocket_data.pres-pre_pres;//差分を計算
moai26 0:9c3cc716cbb3 195 //加速度で検知
moai26 0:9c3cc716cbb3 196 if(fabs(rocket_data.acc[acc_axis])>launch_acc_threshold) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 197 launch_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 198 msg=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 199 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 200 //気圧で検知
mizuki_akaike 5:80e841579008 201 } 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 202 launch_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 203 msg=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 204 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 205 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 206 cycle++;
moai26 0:9c3cc716cbb3 207 pre_pres=rocket_data.pres;//更新
moai26 0:9c3cc716cbb3 208 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 209 myled1=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 210 return msg;
moai26 0:9c3cc716cbb3 211 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 212
moai26 0:9c3cc716cbb3 213 void fall_detect(uint32_t launch_detect_msg) //頂点検知
moai26 0:9c3cc716cbb3 214 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 215 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 216 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 217 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 218 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 219 検知したらbreak
moai26 0:9c3cc716cbb3 220 検知したらLED2を点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 221 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 222 double pre_pres=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 223 uint32_t cycle=0;
moai26 0:9c3cc716cbb3 224 //加速度検知で発射検知したとき
moai26 0:9c3cc716cbb3 225 if(launch_detect_msg==1) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 226 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 227 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 228 while(true) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 229 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 230 pres_dif[cycle%size_dif]=rocket_data.pres-pre_pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 231 //頂点検知にロックをかける
moai26 0:9c3cc716cbb3 232 if((t.read_ms()-launch_detect_time)>fall_detect_lock) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 233 //気圧変動の判定を取得
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 234 if(pressure_status_check()==2) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 235 fall_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 236 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 237 //やばいときのための時間制限
moai26 0:9c3cc716cbb3 238 } else if((t.read_ms()-launch_detect_time)>time_limit_launch_and_fall_ms) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 239 fall_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 240 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 241 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 242 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 243 cycle++;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 244 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 245 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 246 //気圧で発射検知したとき
moai26 0:9c3cc716cbb3 247 } else {
moai26 0:9c3cc716cbb3 248 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 249 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 250 while(true) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 251 rocket_data.get_data();
moai26 0:9c3cc716cbb3 252 pres_dif[cycle%size_dif]=rocket_data.pres-pre_pres;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 253 if(pressure_status_check()==2) {
moai26 0:9c3cc716cbb3 254 fall_detect_time=t.read_ms();
moai26 0:9c3cc716cbb3 255 break;
moai26 0:9c3cc716cbb3 256 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 257 cycle++;
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 258 pre_pres=rocket_data.pres;
moai26 0:9c3cc716cbb3 259 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 260 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 261
moai26 0:9c3cc716cbb3 262 myled2=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 263 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 264
moai26 0:9c3cc716cbb3 265
moai26 0:9c3cc716cbb3 266
moai26 0:9c3cc716cbb3 267 void para_open() //パラシュート展開
moai26 0:9c3cc716cbb3 268 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 269 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 270 fall_detectを抜けたら、パラシュート展開
moai26 0:9c3cc716cbb3 271 展開高度の制限が必要になったら、waitを挟む
moai26 0:9c3cc716cbb3 272 展開命令後LED3点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 273 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 274 wait_ms(1000);
moai26 0:9c3cc716cbb3 275 myled3=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 276 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 277
moai26 0:9c3cc716cbb3 278 void bottle_close() //水密構造稼働
moai26 0:9c3cc716cbb3 279 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 280 /*
moai26 0:9c3cc716cbb3 281 パラシュート展開完了後、水密構造を起動
moai26 0:9c3cc716cbb3 282 水密構造稼働ごLED4点灯
moai26 0:9c3cc716cbb3 283 */
moai26 0:9c3cc716cbb3 284 wait_ms(1000);
moai26 0:9c3cc716cbb3 285 myled4=1;
moai26 0:9c3cc716cbb3 286 }
moai26 0:9c3cc716cbb3 287
moai26 0:9c3cc716cbb3 288 int main()
moai26 0:9c3cc716cbb3 289 {
moai26 0:9c3cc716cbb3 290 t.start();
moai26 0:9c3cc716cbb3 291 SD_check();
moai26 0:9c3cc716cbb3 292 uint32_t msg=Launch_detect();
moai26 0:9c3cc716cbb3 293 fall_detect(msg);
moai26 0:9c3cc716cbb3 294 para_open();
moai26 0:9c3cc716cbb3 295 bottle_close();
moai26 0:9c3cc716cbb3 296
moai26 0:9c3cc716cbb3 297
kohei_yamamoto 2:3f81e5511138 298 }