Diff: main.cpp

Revision:

18:b35e44c016c2

Parent:

13:fc873da5b445

--- a/main.cpp	Wed Sep 27 15:48:21 2017 +0000
+++ b/main.cpp	Mon Oct 11 08:49:03 2021 +0000
@@ -4,7 +4,7 @@
  * @author  CLab
  * @version V1.0.0
  * @date    2-December-2016
- * @brief   Simple Example application for using the X_NUCLEO_IKS01A1 
+ * @brief   Simple Example application for using the X_NUCLEO_IKS01A1
  *          MEMS Inertial & Environmental Sensor Nucleo expansion board.
  ******************************************************************************
  * @attention
@@ -34,111 +34,378 @@
  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  *
  ******************************************************************************
-*/ 
+*/
 
 /* Includes */
 #include "mbed.h"
 #include "XNucleoIKS01A2.h"
+/* Include arm_math.h mathematic functions */
+#include "arm_math.h"
+/* Include mbed-dsp libraries */
+#include "arm_common_tables.h"
+#include "arm_const_structs.h"
+#include "math_helper.h"
+
+
+/* FFT settings */
+#define SAMPLES                 4096           /* 2048 real party and 2048 imaginary parts */
+#define FFT_SIZE                SAMPLES / 2     /* FFT size is always the same size as we have samples, so 256 in our case */
+
+/* Variables FFT*/
+float InputX[SAMPLES],InputY[SAMPLES],InputZ[SAMPLES];
+//float Input_X[SAMPLES-2],Input_Y[SAMPLES-2],Input_Z[SAMPLES-2];
+float OutputX[FFT_SIZE],OutputY[FFT_SIZE],OutputZ[FFT_SIZE];
+float Output_X[FFT_SIZE-1],Output_Y[FFT_SIZE-1],Output_Z[FFT_SIZE-1];
+uint8_t cx_f, cy_f, cz_f;
+uint8_t M_cx_f,M_cy_f,M_cz_f;
+//int M_cx_f,M_cy_f,M_cz_f;
+bool trig=0;
+
+/*Variabili accellerometro*/
+//int32_t axes[3];
+int16_t int_axes[3];
 
 /* Instantiate the expansion board */
 static XNucleoIKS01A2 *mems_expansion_board = XNucleoIKS01A2::instance(D14, D15, D4, D5);
 
-/* Retrieve the composing elements of the expansion board */
-static LSM303AGRMagSensor *magnetometer = mems_expansion_board->magnetometer;
-static HTS221Sensor *hum_temp = mems_expansion_board->ht_sensor;
-static LPS22HBSensor *press_temp = mems_expansion_board->pt_sensor;
 static LSM6DSLSensor *acc_gyro = mems_expansion_board->acc_gyro;
-static LSM303AGRAccSensor *accelerometer = mems_expansion_board->accelerometer;
+
+//Seriali
+Serial     pc(USBTX, USBRX,115200);
+I2C i2c(D14, D15);
 
-/* Helper function for printing floats & doubles */
-static char *print_double(char* str, double v, int decimalDigits=2)
-{
-  int i = 1;
-  int intPart, fractPart;
-  int len;
-  char *ptr;
-
-  /* prepare decimal digits multiplicator */
-  for (;decimalDigits!=0; i*=10, decimalDigits--);
+/* LoRaWAN */
+Serial lora(D8,D2,115200);
+void setup_lora(void);
+void modem_at_cmd(char*,int);
+void wait4join(void);
+void inviaMessaggio(float,uint8_t, float,uint8_t, float,uint8_t);
+char c;
+uint16_t i_M=351;// indice per invio messaggio
 
-  /* calculate integer & fractinal parts */
-  intPart = (int)v;
-  fractPart = (int)((v-(double)(int)v)*i);
+char* msg1 = {"AT"};
+char* msg2 = {"AT+APPEUI=1111111111111111"};
+char* msg3 = {"AT+AK=11111111111111111111111111111111"};
+char* msg4 = {"AT+JOIN=1"};
+//char* msg5 = {"AT+SEND=15,3031323334,0"};
+char msg5[64]; // = {"AT+SEND=15,3031323334,0"};
+char msg6[80];
 
-  /* fill in integer part */
-  sprintf(str, "%i.", intPart);
+/* Timer */
+//Timer   tempo, temp;
+//Ticker tic;
 
-  /* prepare fill in of fractional part */
-  len = strlen(str);
-  ptr = &str[len];
 
-  /* fill in leading fractional zeros */
-  for (i/=10;i>1; i/=10, ptr++) {
-    if (fractPart >= i) {
-      break;
-    }
-    *ptr = '0';
-  }
+void sample()
+{
+    trig=1;
+
+}
+int calcolare_max(float* Vettore)
+{
 
-  /* fill in (rest of) fractional part */
-  sprintf(ptr, "%i", fractPart);
-
-  return str;
+    uint16_t I=0;
+    float max=Vettore[0];
+    for(int w=0; w<=sizeof(Vettore); w++)
+        if(max<Vettore[w]) {
+            max=Vettore[w];
+            I=w;
+        }
+    return I;
 }
 
-/* Simple main function */
-int main() {
-  uint8_t id;
-  float value1, value2;
-  char buffer1[32], buffer2[32];
-  int32_t axes[3];
-  
-  /* Enable all sensors */
-  hum_temp->enable();
-  press_temp->enable();
-  magnetometer->enable();
-  accelerometer->enable();
-  acc_gyro->enable_x();
-  acc_gyro->enable_g();
-  
-  printf("\r\n--- Starting new run ---\r\n");
+
+int main()
+{   
+    i2c.frequency(1000000);
+    float dato_final[3];
+    float sens; 
+    //sens =0.061; //FS= 2g
+    uint16_t imX, imY, imZ;  
+    
+    float MaxValueX,MaxValueY,MaxValueZ; //Massimo valore dei vettoridei massimi di FFT in 1 ora
+    //arm_cfft_instance_f32 S;   // ARM CFFT module
+    float maxValueX,maxValueY,maxValueZ;            // Max FFT value is stored here
+    uint32_t maxIndexX,maxIndexY,maxIndexZ;         // Index in Output array where max value is
+    float V_maxX[i_M],V_maxY[i_M],V_maxZ[i_M]; // Vettori contenente i max del FFT in un ora
+    float V_cx_f[i_M],V_cy_f[i_M], V_cz_f[i_M];
+    i_M=0;
+    /* Enable accellerometro */
+    acc_gyro->enable_x();
+    acc_gyro->set_x_odr(1666.0);
+    acc_gyro->get_x_sensitivity(&sens);
+    //Inizializzazione comunicazione con modem LoRaWAN
+    setup_lora();
+
+    pc.printf("\r\n--- Starting new run ---\r\n");
+
+    while(1) {
+        pc.printf("Nuovo ciclo while \r\n");
+      /*  memset(V_maxX,0,360);
+        memset(V_maxY,0,360);
+        memset(V_maxZ,0,360);
+        
+        pc.printf("Vettore dei max di x: ");
+                for(int j=0; j<360; j++) {
+                    pc.printf(" %f",V_maxX[j]);
+                }
+                pc.printf("\r\n");
+                */
+        /*
+            // azzera vettori
+            memset(InputX,0,SAMPLES*sizeof(float));
+            //for(int j=0;j<SAMPLES;j++)
+            //printf(" %f%",InputX[j]);
+            memset(InputY,0,SAMPLES*sizeof(float));
+            memset(InputZ,0,SAMPLES*sizeof(float));
+            memset(OutputX,0,FFT_SIZE*sizeof(float));
+            memset(OutputY,0,FFT_SIZE*sizeof(float));
+            memset(OutputZ,0,FFT_SIZE*sizeof(float));
+         */
+        /*
+         float t=0;
+         tempo.start();
+         tempo.reset();
+         acc_gyro->get_x_axes_raw(int_axes);
+         t=tempo.read();
+         printf("Tempo1: %f\r\n", t);
+         */
+        //pc.printf("Fa partire tic\r\n");
+        /*
+        float t0=0;
+        temp.start();
+        temp.reset();
+        */
+        //printf("Acquisisco\r\n");
+        Ticker tic;
+        tic.attach_us(&sample,5000); //5 ms 200Hz sampling rate
+        //pc.printf("Trig prima del for di acquisizione = %d\r\n",trig);
+        for (int i = 0; i < SAMPLES; i += 2) {
+            //printf("Dentro il for \r\n");
+            while (trig==0);
+            //pc.printf("Trig = %d e i= %d\r\n",trig,i);
+            trig=0;
+            //printf("trig= %d\r\n",trig);
+            acc_gyro->get_x_axes_raw(int_axes);
+            //printf("Preso dato\r\n");
+            dato_final[0]=float(int_axes[0]*sens);//mg //solo x
+            dato_final[1]=float(int_axes[1]*sens);//mg //solo y
+            dato_final[2]=float(int_axes[2]*sens);//mg //solo z
+            InputX[i] = dato_final[0]; //Real part NB removing DC offset
+            InputX[i + 1] = 0;               //Imaginary Part set to zero
+            InputY[i] = dato_final[1];
+            InputY[i + 1] = 0;
+            InputZ[i] = dato_final[2];
+            InputZ[i + 1] = 0;
+        }
+        tic.detach();
+
+        /*
+        t0=temp.read();
+        float t=0;
+        tempo.start();
+        tempo.reset();
+        */
+        // azzera vettori
+      /*  memset(Input_X,0,SAMPLES*sizeof(float));
+        memset(Input_Y,0,SAMPLES*sizeof(float));
+        memset(Input_Z,0,SAMPLES*sizeof(float));
+        */
+        //printf("Tolgo l'indice zero\r\n");
+        //Tolgo l'indice zero che è quell della componete continua
+        /*for (int h=0; h<SAMPLES-2; h++) {
+            Input_X[h]=InputX[h+2];
+            Input_Y[h]=InputY[h+2];
+            Input_Z[h]=InputZ[h+2];
+        }*/
+
+        // Init the Complex FFT module, intFlag = 0, doBitReverse = 1
+        //NB using predefined arm_cfft_sR_f32_lenXXX, in this case XXX is 4096
+        arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len2048, InputX, 0, 1);
+        arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len2048, InputY, 0, 1);
+        arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len2048, InputZ, 0, 1);
+        // Complex Magniture Module put results into Output(Half size of the Input)
+        arm_cmplx_mag_f32(InputX, OutputX, FFT_SIZE);
+        arm_cmplx_mag_f32(InputY, OutputY, FFT_SIZE);
+        arm_cmplx_mag_f32(InputZ, OutputZ, FFT_SIZE);
+
+        for (int h=0; h<FFT_SIZE-1; h++) {
+            Output_X[h]=OutputX[h+1];
+            Output_Y[h]=OutputY[h+1];
+            Output_Z[h]=OutputZ[h+1];
+        }
+        //Calculates maxValue and returns corresponding value
+        arm_max_f32(Output_X, FFT_SIZE-1, &maxValueX, &maxIndexX);
+        arm_max_f32(Output_Y, FFT_SIZE-1, &maxValueY, &maxIndexY);
+        arm_max_f32(Output_Z, FFT_SIZE-1, &maxValueZ, &maxIndexZ);
+         printf("Massimo valore di X e' : %f\r\n",maxValueX/2048*2/1000);
+         printf("Massimo valore di Y e' : %f\r\n",maxValueY/2048*2/1000);
+         printf("Massimo valore di Z e' : %f\r\n",maxValueZ/2048*2/1000);
+         
+      
 
-  hum_temp->read_id(&id);
-  printf("HTS221  humidity & temperature    = 0x%X\r\n", id);
-  press_temp->read_id(&id);
-  printf("LPS22HB  pressure & temperature   = 0x%X\r\n", id);
-  magnetometer->read_id(&id);
-  printf("LSM303AGR magnetometer            = 0x%X\r\n", id);
-  accelerometer->read_id(&id);
-  printf("LSM303AGR accelerometer           = 0x%X\r\n", id);
-  acc_gyro->read_id(&id);
-  printf("LSM6DSL accelerometer & gyroscope = 0x%X\r\n", id);
- 
-  while(1) {
-    printf("\r\n");
+        cx_f= maxIndexX*200/2048;
+        cy_f= maxIndexY*200/2048;
+        cz_f= maxIndexZ*200/2048;
+       /* if (maxValueX>142000 || maxValueY>213000 || maxValueZ>211000){
+           printf("ALLARME, troppe vibrazioni!!!\r\n");
+           inviaMessaggio(maxValueX,cx_f,maxValueY,cy_f,maxValueZ,cz_f);
+            i_M=0;
+           }
+           */
+        //pc.printf("Valore del Max di x: %f e valore della sua componete frequenziale: %d\r\n",maxValueX,cx_f);
+        //printf("Valore del Max di y: %f e valore della sua componete frequenziale: %d\r\n",maxValueY,cy_f);
+             /* printf("Indice del max di x %d\r\n",maxIndexX);
+              printf("Valore del Max di x: %f e valore della sua componete frequenziale: %d\r\n",maxValueX,cx_f);
+              printf("Indice del max di y: %d\r\n",maxIndexY);
+              printf("Valore del Max di y: %f e valore della sua componete frequenziale: %d\r\n",maxValueY,cy_f);
+              printf("Indice del max di z: %d\r\n",maxIndexZ);
+              printf("Valore del Max di z: %f e valore della sua componete frequenziale: %d\r\n",maxValueZ,cz_f);
+              printf("\r\n");
+          */
+        /* t=tempo.read();
+         printf("Tempo acquisizione: %f\r\n", t0);
+         printf("Tempo per FFT e max: %f\r\n", t);
+         */
+        
+        V_maxX[i_M]=maxValueX/2048*2/1000; //Ai=bin/N*2 diviso 1000 per passare da mg a g
+        V_cx_f[i_M]=cx_f;
+        V_maxY[i_M]=maxValueY/2048*2/1000;
+        V_cy_f[i_M]=cy_f;
+        V_maxZ[i_M]=maxValueZ/2048*2/1000;
+        V_cz_f[i_M]=cz_f;
+
+
+        if(i_M==60 || V_maxX[i_M]>0.139 || V_maxY[i_M]>0.208 || V_maxZ[i_M]>0.206) { //360 circa un ora con precisione 351
+            //X
+            /*
+                pc.printf("Vettore dei max di x: ");
+                for(int j=0; j<=i_M; j++) {
+                    pc.printf(" %f",V_maxX[j]);
+                }
+                pc.printf("\r\n");*/
+            imX=calcolare_max(V_maxX);
+            MaxValueX=V_maxX[imX];
+            M_cx_f=V_cx_f[imX];
+            pc.printf("Massimo di x rilevato in questo lasso temporale e' di : %f, componente frequenziale %d\r\n",MaxValueX,M_cx_f);
+            //Y
+               /*      printf("Vettore dei max di y: ");
+                     for(int j=0; j<=i_M; j++) {
+                         printf(" %f",V_maxY[j]);
+                     }
+                     printf("\r\n"); */
+            imY=calcolare_max(V_maxY);
+            MaxValueY=V_maxY[imY];
+            M_cy_f=V_cy_f[calcolare_max(V_maxY)];
+            printf("Massimo di y rilevato in questo lasso temporale e' di : %f, componente frequenziale %d\r\n",MaxValueY,M_cy_f);
+
+            //Z
+            
+             /*    printf("Vettore dei max di z: ");
+                 for(int j=0; j<=i_M; j++) {
+                     printf(" %f",V_maxZ[j]);
+                 }
+                 printf("\r\n"); */
+            imZ=calcolare_max(V_maxZ);
+            MaxValueZ=V_maxZ[imZ];
+            M_cz_f=V_cz_f[calcolare_max(V_maxZ)];
+            printf("Massimo di z rilevato in questo lasso temporale e' di : %f, componente frequenziale %d\r\n",MaxValueZ,M_cz_f);
+            inviaMessaggio(MaxValueX,M_cx_f,MaxValueY,M_cy_f,MaxValueZ,M_cz_f);
+
+            i_M=0;
+            printf("\r\n");
+        } else{
+            
+            i_M++;
+            }
+           pc.printf("Valore di i_M : %d\r\n",i_M); 
+    }
+
+}//Fine while(1)
+
+
 
-    hum_temp->get_temperature(&value1);
-    hum_temp->get_humidity(&value2);
-    printf("HTS221: [temp] %7s C,   [hum] %s%%\r\n", print_double(buffer1, value1), print_double(buffer2, value2));
-    
-    press_temp->get_temperature(&value1);
-    press_temp->get_pressure(&value2);
-    printf("LPS22HB: [temp] %7s C, [press] %s mbar\r\n", print_double(buffer1, value1), print_double(buffer2, value2));
+void setup_lora()
+{
 
-    printf("---\r\n");
+    pc.printf("Setup comunicazione LoRa\r\n");
+    modem_at_cmd(msg1,(int)strlen(msg1));
+    pc.printf("Inviato AT\r\n");
+    wait(1);
+    modem_at_cmd(msg2,(int)strlen(msg2));
+    pc.printf("Inviato EUI\r\n");
+    wait(1);
+    modem_at_cmd(msg3,(int)strlen(msg3));
+    pc.printf("Inviato AK\r\n");
+    wait(1);
+    modem_at_cmd(msg4,(int)strlen(msg4));
+    pc.printf("Inviato JOIN\r\n");
+    wait4join();
+    //pc.printf("+JoinAccepted\r\n");
+    pc.printf("\r\n");
+    //modem_at_cmd(msg5,(int)strlen(msg5));
+    //pc.printf("Inviato send\r\n");
+}
+
+void modem_at_cmd(char* buffer, int n)
+{
+    for(uint8_t i=0; i<n; i++) {
+        lora.putc(buffer[i]);
+        pc.putc(buffer[i]);
+    }
+    lora.putc(13);//CR
+    pc.putc(13);
+    pc.printf("\n");
+    c=0;
+    do {
+        if (lora.readable()) {
+            c = lora.getc();
+            pc.putc(c);
+        }
+    } while(c!=' ');
+}
 
-    magnetometer->get_m_axes(axes);
-    printf("LSM303AGR [mag/mgauss]:  %6ld, %6ld, %6ld\r\n", axes[0], axes[1], axes[2]);
-    
-    accelerometer->get_x_axes(axes);
-    printf("LSM303AGR [acc/mg]:  %6ld, %6ld, %6ld\r\n", axes[0], axes[1], axes[2]);
+void wait4join()
+{
+    c=0;
+    do {
+        if (lora.readable()) {
+            c = lora.getc();
+            pc.putc(c);
+        }
+    } while(c!='d');// Perchè il messaggio di successo è +JoinAccepted
+}
+
+// invia messaggio
+void inviaMessaggio(float maxValueX,uint8_t M_cx_f,float maxValueY,uint8_t M_cy_f, float maxValueZ,uint8_t M_cz_f)
+{
+    int i;
+
+
+    // azzera vettori
+    memset(msg5,0,64*sizeof(char));
+    memset(msg6,0,80*sizeof(char));
 
-    acc_gyro->get_x_axes(axes);
-    printf("LSM6DSL [acc/mg]:      %6ld, %6ld, %6ld\r\n", axes[0], axes[1], axes[2]);
+    // comporre il JSON
+
+    sprintf(msg5,"%f, %d; %f, %d; %f, %d;", maxValueX, M_cx_f, maxValueY, M_cy_f, maxValueZ, M_cz_f );
+    //printf("Compongo msg5 \r\n");
+    pc.printf(" Il messaggio da inviare e': %s\r\n",msg5);
+
+    //pc.printf(msg5);
+    //printf("\r\n");
+    //printf("Lunghezza messaggio %d",(int)strlen(msg5));
+    //printf("\r\n");
 
-    acc_gyro->get_g_axes(axes);
-    printf("LSM6DSL [gyro/mdps]:   %6ld, %6ld, %6ld\r\n", axes[0], axes[1], axes[2]);
+    int len = sprintf(msg6,"AT+SEND=");
+
+    len += sprintf(msg6+len,"15");
+    len += sprintf(msg6+len,",");
 
-    wait(1.5);
-  }
+    for(i=0; i<strlen(msg5); i++) {
+        sprintf(msg6+len+2*i,"%X",*(msg5+i));
+    }
+    sprintf(msg6+len+2*i,",0");
+    modem_at_cmd(msg6,(int)strlen(msg6));
+    pc.printf("Inviato send\r\n");
 }