NHK2018Bチームの手動ロボットのプログラムです。(製作中)
Dependencies: HCSR04 PID PS3viaSBDBT QEI mbed
main.cpp
- Committer:
- tektomo
- Date:
- 2018-09-22
- Revision:
- 0:1ebf4907639c
- Child:
- 1:5609d9509abf
- Child:
- 3:f462b1244d77
File content as of revision 0:1ebf4907639c:
/* ------------------------------------------------------------------- */ /* NHKロボコン2018-Bチーム手動ロボット(設計者: 4S 関) */ /* ------------------------------------------------------------------- */ /* このプログラムは上記のロボット専用の制御プログラムである。 */ /* ------------------------------------------------------------------- */ /* 対応機種: NUCLEO-F446RE */ /* ------------------------------------------------------------------- */ /* 製作者: 1-3 武井 智大, mail: taobmcoe@outlook.com */ /* ------------------------------------------------------------------- */ /* 使用センサ:ロータリーエンコーダ: 2個, 超音波センサ: 1個*/ /* ------------------------------------------------------------------- */ #include "mbed.h" #include "PS3_S.h" #include "hcsr04.h" #include "QEI.h" #include "PID.h" #define ps3data ps3s.condata #define PI 3.14159265359 #define roller_Kp 5.0 #define froller_Ki 0.0 #define broller_Ki 0.0 #define roller_Kd 0.0 //定義 /*I2C定義 0前輪左:0x10 1前輪右:0x12 2後輪左:0x14 3後輪右:0x16 4投射前:0x18 5投射後ろ:0x20 6エアシリンダー:0x40 正転:0x84~0xFF 逆転:0x00~0x7C ショートブレーキ:0x7D~0x83 */ I2C i2c(PB_9, PB_8); //PS3コン定義 PS3s ps3s(PC_10, PC_11); //PC定義 Serial pc(USBTX,USBRX); //ロリコン定義 QEI front_roller_wheel(PC_8, PC_6, NC, 624); QEI back_roller_wheel(PC_5, PA_12, NC, 624); //PID定義 PID front_roller(roller_Kp, froller_Ki, roller_Kd, 0.001); PID back_roller(roller_Kp, broller_Ki, roller_Kd, 0.001); //超音波センサ定義 HCSR04 topsonic(PB_2,PB_1); //HCSR04 undersonic(PB_15,PB_14); //LED定義 DigitalOut Power(PC_12);//Green DigitalOut i2ccheck(PB_7);//Blue DigitalOut sncled(PC_2);//Yellow DigitalOut Powemer(PC_3);//Red DigitalOut myled(LED1); //緊急停止定義 DigitalOut emersig(PC_0); //タイマー定義 Ticker get_rps;//ロリコンからRPMの読み取り Timer shootpet; Timer mainloop; InterruptIn but(USER_BUTTON); //変数定義 //データ配列 char send_data[4][1];//足回り用データ配列 char send_data2[1];//エアシリンダー用データ配列 int address[4] = {0x10, 0x12, 0x14, 0x16};//i2cアドレス int err[4] = {1, 1, 1, 1};//I2Cリザルト int front_roller_rpm;//RPM変数 int back_roller_rpm; int front_roller_pulse[10];//ロリコンパルスバッファ int back_roller_pulse[10]; int sum_front_roller_pulse;//ロリコンパルス int sum_back_roller_pulse; int ave_front_roller_pulse;//ロリコンパルス平均 int ave_back_roller_pulse; char front_roller_data[1]; char back_roller_data[1]; int dmove_val; static int j = 0; int sonicval; int mode = true; //プロトタイプ宣言 //メイン制御関数 void ctrl(); void semiauto(); //移動関数 void amove_R(); void amave_L(); void dmove(); //void shortb(int i); void backfif(); void sendi2c(); //回転数取得関数 void flip(); //ローラーPID int roller_PID(int front, int back); //発射関数 void shoot(); //その他諸関数 void changemode(); void printdata(); void outemergency(); void emergency(); //実装部 //メイン関数 int main() { float looptime; pc.baud(460800); emersig = 0; Power = 1; i2ccheck = 0; get_rps.attach_us(&flip, 40000); but.rise(shoot); while(true) { looptime = mainloop.read(); //pc.printf("\x1b[0m"); pc.printf("%3d,%3d,%f\n\r", abs(front_roller_rpm), abs(back_roller_rpm), looptime); mainloop.reset(); mainloop.start(); i2c.write(0x18, front_roller_data, 1, false); i2c.write(0x20, back_roller_data, 1, false); topsonic.start(); wait(0.01); sonicval = topsonic.get_dist_cm(); ps3s.getdata(); if(ps3s.endval == 0){ myled = 1; }else{ myled = 0; } //pc.printf("%d", ps3s.databuffer); ps3s.checkdata(); ctrl(); printdata(); mainloop.stop(); } } //メイン制御関数 void ctrl() { if(ps3data[12]!=0) {//Select emergency();//緊急停止 } else if(ps3data[13]!=0) {//Start outemergency();//緊急停止解除 } if(emersig == 0) { for(int i = 0; i < 4; i++) { send_data[i][0] = 0x83;//ショートブレーキ } if(ps3data[0]!=0) { dmove_val += 1;//上 } else if(ps3data[1]!=0) { dmove_val += 2;//下 } else if(ps3data[2]!=0) { dmove_val += 4;//右 } else if(ps3data[3]!=0) { dmove_val += 8;//左 } else if(ps3data[8]!=0) {//L1 dmove_val += 32;//左回転 } else if(ps3data[10]!=0) {//R1 dmove_val += 16;//右回転 } if (dmove_val != 0) { dmove();//方向キー+L1R1キー } if(((ps3data[16] <= 51) || (ps3data[16] >= 77)) || ((ps3data[17] <= 51) || (ps3data[17] >= 77))) { amove_R();//アナログパッド } if(ps3data[7]!=0) {//しかく backfif();//50cm後退 } else if(ps3data[6]!=0) {//まる shoot();//投擲 } else if(ps3data[4]!=0) { //さんかく semiauto(); } else if(ps3data[5]!=0) { //しかく changemode(); } sendi2c(); } else { } } //緊急停止 void emergency() { emersig = 1; Powemer = 1; } //緊急停止解除 void outemergency() { emersig = 0; Powemer = 0; } //右アナログパッド void amove_R() { int RXdata = ps3data[16]; int RYdata = ps3data[17]; if(RXdata == 64 && RYdata < 64) { //垂直上 send_data[0][0] = abs(RYdata - 53) + 202 - RYdata - 8; send_data[1][0] = abs(RYdata - 53) + 202 - RYdata; send_data[2][0] = abs(RYdata - 53) + 202 - RYdata - 8; send_data[3][0] = abs(RYdata - 53) + 202 - RYdata; } else if(RXdata == 64 && RYdata > 64) { //垂直下 send_data[0][0] = abs(RYdata - 127) * 2; send_data[1][0] = abs(RYdata - 127) * 2 + 8; send_data[2][0] = abs(RYdata - 127) * 2; send_data[3][0] = abs(RYdata - 127) * 2 + 8; } else if(RXdata > 64 && RYdata == 64) { //垂直右 send_data[0][0] = (RXdata - 75) + 203 - abs(RXdata - 127) - 8; send_data[3][0] = (RXdata - 75) + 203 - abs(RXdata - 127) - 8; send_data[1][0] = abs(RXdata - 127) * 2; send_data[2][0] = abs(RXdata - 127) * 2; } else if(RXdata < 64 && RYdata == 64) { //垂直左 send_data[0][0] = RXdata * 2; send_data[3][0] = RXdata * 2; send_data[1][0] = abs(RXdata - 53) + 202 - RXdata - 8; send_data[2][0] = abs(RXdata - 53) + 202 - RXdata - 8; } else if (RXdata > 64 && RYdata < 64) { //右上 send_data[0][0] = (RXdata - 74) + 202 - abs(RXdata - 127); send_data[3][0] = (RXdata - 74) + 202 - abs(RXdata - 127); } else if(RXdata < 64 && RYdata < 64) { //左上 send_data[1][0] = abs(RXdata - 54) + 201 - RXdata; send_data[2][0] = abs(RXdata - 54) + 201 - RXdata; } else if(RXdata < 64 && RYdata > 64) { //左下 send_data[0][0] = RXdata * 2; send_data[3][0] = RXdata * 2; } else if(RXdata > 64 && RYdata > 64) { //右下 send_data[1][0] = abs(RXdata - 127) * 2; send_data[2][0] = abs(RXdata - 127) * 2; } } void dmove() { int k = 32; while(true) { if (dmove_val == 0) { break; } else { if (dmove_val - k >= 0) { sncled = 1; switch (k) { case 1: send_data[0][0] = 0xF7; send_data[1][0] = 0xFF; send_data[2][0] = 0xF7; send_data[3][0] = 0xFF; break; case 2: send_data[0][0] = 0x00; send_data[1][0] = 0x0A; send_data[2][0] = 0x00; send_data[3][0] = 0x0A; break; case 4: send_data[0][0] = 0xF5; send_data[3][0] = 0xFF; send_data[1][0] = 0x09; send_data[2][0] = 0x00; break; case 8: send_data[0][0] = 0x00; send_data[3][0] = 0x09; send_data[1][0] = 0xFF; send_data[2][0] = 0xF5; break; case 16: send_data[1][0] = 0x00; send_data[3][0] = 0x00; send_data[0][0] = 0xFF; send_data[2][0] = 0xFF; break; case 32: send_data[0][0] = 0x00; send_data[2][0] = 0x00; send_data[1][0] = 0xFF; send_data[3][0] = 0xFF; break; default: break; } sncled = 0; dmove_val -= k; } else { k /= 2; } } } } //ショートブレーキ void shortb(int i) { i2ccheck = 0; send_data[i][0] = 0x83; } //50cm後退 void backfif() { int snc1; //int snc2; while(true) { topsonic.start(); //undersonic.start(); snc1 = topsonic.get_dist_cm(); //snc2 = undersonic.get_dist_cm(); if (snc1 != 0) { // && (snc2 != 0)) { break; } } int snc1buffer; //int snc2buffer; while(true) { topsonic.start(); //undersonic.start(); snc1buffer = topsonic.get_dist_cm(); //snc2buffer = undersonic.get_dist_cm(); if (snc1buffer == 0) { // || snc2buffer == 0) { continue; } if(snc1buffer >= snc1 + 50) {//|| (snc2buffer >= snc2 + 50)) { sncled = 1; for(int i = 0; i < 4; i++) { send_data[i][0] = 0x83; } break; } else { for(int i = 0; i < 4; i++) { send_data[i][0] = 0x10; i2c.write(address[i], send_data[i], 1); pc.printf("Goal:%dcm,Now:%dcm\n\r", snc1 + 50, snc1buffer); } } } } //I2C送信 void sendi2c() { err[0] = i2c.write(address[0], send_data[0], 1); err[1] = i2c.write(address[1], send_data[1], 1); err[2] = i2c.write(address[2], send_data[2], 1); err[3] = i2c.write(address[3], send_data[3], 1); if (err[0]!=0 || err[1]!=0 || err[2]!=0 || err[3]!=0) { while(10) { i2ccheck = 1; wait(0.1); i2ccheck = 0; } } else { i2ccheck = 1; } } //移動平均をPID void flip() { //前回のi番目のデータを消して新たにそこにデータを書き込む(キューのような考え?) sum_front_roller_pulse -= front_roller_pulse[j]; sum_back_roller_pulse -= back_roller_pulse[j]; //配列のi番目の箱に取得パルスを代入 front_roller_pulse[j] = front_roller_wheel.getPulses(); back_roller_pulse[j] = back_roller_wheel.getPulses(); front_roller_wheel.reset(); back_roller_wheel.reset(); //i[0]~i[9]までの合計値を代入 sum_front_roller_pulse += front_roller_pulse[j]; sum_back_roller_pulse += back_roller_pulse[j]; //インクリメント j++; //iが最大値(9)になったらリセット if(j > 9) { j = 0; } //10回分の合計値を10で割り、取得パルスの平均を出す ave_front_roller_pulse = sum_front_roller_pulse / 10; ave_back_roller_pulse = sum_back_roller_pulse / 10; //平均値をRPMへ変換 front_roller_rpm = ave_front_roller_pulse * 25 * 60 / 1200; back_roller_rpm = ave_back_roller_pulse * 25 * 60 / 1200; } //ローラー int roller_PID(int front, int back) { front_roller.setInputLimits(-2000, 2000); back_roller.setInputLimits(-2000, 2000); front_roller.setOutputLimits(0x84, 0xFF); back_roller.setOutputLimits(0x84, 0xFF); front_roller.setMode(AUTO_MODE); back_roller.setMode(AUTO_MODE); front_roller.setSetPoint(front); back_roller.setSetPoint(back); front_roller.setProcessValue(abs(front_roller_rpm)); back_roller.setProcessValue(abs(back_roller_rpm)); front_roller_data[0] = front_roller.compute(); back_roller_data[0] = back_roller.compute(); return 0; } //投擲動作 void shoot() { int time; shootpet.start(); while(true) { time = shootpet.read(); if(time <= 0.5) { send_data2[0] = 0x0F; i2c.write(0x40, send_data2, 1); } else { send_data2[0] = 0x80; i2c.write(0x40, send_data2, 1); shootpet.stop(); shootpet.reset(); break; } } } //セミオートプレイテスト void semiauto() { int table = 0; if(mode == true) { pc.printf("\x1b[41m"); } else if(mode == false) { pc.printf("\x1b[44m"); } while(true) { wait(0.5); if(ps3data[4] == 1) { break; } topsonic.start(); wait(0.01); sonicval = topsonic.get_dist_cm(); switch(table){ case 0: roller_PID(1000, 666); case 1: roller_PID(666, 666); } i2c.write(0x18, front_roller_data, 1, false); i2c.write(0x20, back_roller_data, 1, false); if(sonicval < 1000) { wait(0.01); } } } void changemode() { mode = !mode; } //デバック用データ出力 void printdata() { for (int i = 0; i < 7; i++) { pc.printf("%d,",ps3s.Rdata[i]); } pc.printf("%d\n\r",ps3s.Rdata[7]); }