Zhang Xin yu / Mbed 2 deprecated ZhangXinyu201090208

zhangxinyu01text

Dependencies:   mbed

Gamepad/Gamepad.cpp@24:8b1494a6bdbe, 2019-05-06 (annotated)

Committer:
Jenny121
Date:
Mon May 06 09:33:50 2019 +0000
Revision:
24:8b1494a6bdbe
Parent:
12:3952ba0683c7 
the final WORK

Who changed what in which revision?

UserRevisionLine numberNew contents of line
eencae 5:3c9407e2fe55 1 #include "Gamepad.h"
eencae 5:3c9407e2fe55 2
eencae 5:3c9407e2fe55 3 #include "mbed.h"
eencae 5:3c9407e2fe55 4
eencae 5:3c9407e2fe55 5 //////////// constructor/destructor ////////////
eencae 5:3c9407e2fe55 6 Gamepad::Gamepad()
eencae 5:3c9407e2fe55 7 :
eencae 5:3c9407e2fe55 8 _led1(new PwmOut(PTA1)),
eencae 5:3c9407e2fe55 9 _led2(new PwmOut(PTA2)),
eencae 5:3c9407e2fe55 10 _led3(new PwmOut(PTC2)),
eencae 5:3c9407e2fe55 11 _led4(new PwmOut(PTC3)),
eencae 5:3c9407e2fe55 12 _led5(new PwmOut(PTC4)),
eencae 5:3c9407e2fe55 13 _led6(new PwmOut(PTD3)),
eencae 5:3c9407e2fe55 14
eencae 5:3c9407e2fe55 15 _button_A(new InterruptIn(PTB9)),
eencae 5:3c9407e2fe55 16 _button_B(new InterruptIn(PTD0)),
eencae 5:3c9407e2fe55 17 _button_X(new InterruptIn(PTC17)),
eencae 5:3c9407e2fe55 18 _button_Y(new InterruptIn(PTC12)),
eencae 5:3c9407e2fe55 19 _button_L(new InterruptIn(PTB18)),
eencae 5:3c9407e2fe55 20 _button_R(new InterruptIn(PTB3)),
eencae 5:3c9407e2fe55 21 _button_back(new InterruptIn(PTB19)),
eencae 5:3c9407e2fe55 22 _button_start(new InterruptIn(PTC5)),
eencae 5:3c9407e2fe55 23 _button_joystick(new InterruptIn(PTC16)),
eencae 5:3c9407e2fe55 24
eencae 5:3c9407e2fe55 25 _vert(new AnalogIn(PTB10)),
eencae 5:3c9407e2fe55 26 _horiz(new AnalogIn(PTB11)),
eencae 5:3c9407e2fe55 27
eencae 5:3c9407e2fe55 28 _buzzer(new PwmOut(PTC10)),
eencae 5:3c9407e2fe55 29 _pot(new AnalogIn(PTB2)),
eencae 5:3c9407e2fe55 30
eencae 5:3c9407e2fe55 31 _timeout(new Timeout()),
eencae 5:3c9407e2fe55 32
eencae 5:3c9407e2fe55 33 _event_state(0),
eencae 5:3c9407e2fe55 34
eencae 5:3c9407e2fe55 35 _x0(0),
eencae 5:3c9407e2fe55 36 _y0(0)
eencae 5:3c9407e2fe55 37 {}
eencae 5:3c9407e2fe55 38
eencae 5:3c9407e2fe55 39 Gamepad::~Gamepad()
eencae 5:3c9407e2fe55 40 {
eencae 5:3c9407e2fe55 41 delete _led1,_led2,_led3,_led4,_led5,_led6;
eencae 5:3c9407e2fe55 42 delete _button_A,_button_B,_button_joystick,_vert,_horiz;
eencae 5:3c9407e2fe55 43 delete _button_X,_button_Y,_button_back,_button_start;
eencae 5:3c9407e2fe55 44 delete _button_L,_button_R, _buzzer, _pot, _timeout;
eencae 5:3c9407e2fe55 45 }
eencae 5:3c9407e2fe55 46
eencae 5:3c9407e2fe55 47 ///////////////// public methods /////////////////
eencae 5:3c9407e2fe55 48
eencae 5:3c9407e2fe55 49 void Gamepad::init()
eencae 5:3c9407e2fe55 50 {
eencae 5:3c9407e2fe55 51 leds_off();
eencae 5:3c9407e2fe55 52 init_buttons();
eencae 5:3c9407e2fe55 53
eencae 5:3c9407e2fe55 54 // read centred values of joystick
eencae 5:3c9407e2fe55 55 _x0 = _horiz->read();
eencae 5:3c9407e2fe55 56 _y0 = _vert->read();
eencae 5:3c9407e2fe55 57
eencae 5:3c9407e2fe55 58 // clear all flags
eencae 5:3c9407e2fe55 59 _event_state = 0;
eencae 5:3c9407e2fe55 60 }
eencae 5:3c9407e2fe55 61
eencae 5:3c9407e2fe55 62 void Gamepad::leds_off()
eencae 5:3c9407e2fe55 63 {
eencae 5:3c9407e2fe55 64 leds(0.0);
eencae 5:3c9407e2fe55 65 }
eencae 5:3c9407e2fe55 66
eencae 5:3c9407e2fe55 67 void Gamepad::leds_on()
eencae 5:3c9407e2fe55 68 {
eencae 5:3c9407e2fe55 69 leds(1.0);
eencae 5:3c9407e2fe55 70 }
eencae 5:3c9407e2fe55 71
eencae 5:3c9407e2fe55 72 void Gamepad::leds(float val) const
eencae 5:3c9407e2fe55 73 {
eencae 5:3c9407e2fe55 74 if (val < 0.0f) {
eencae 5:3c9407e2fe55 75 val = 0.0f;
eencae 5:3c9407e2fe55 76 }
eencae 5:3c9407e2fe55 77 if (val > 1.0f) {
eencae 5:3c9407e2fe55 78 val = 1.0f;
eencae 5:3c9407e2fe55 79 }
eencae 5:3c9407e2fe55 80
eencae 5:3c9407e2fe55 81 // leds are active-low, so subtract from 1.0
eencae 5:3c9407e2fe55 82 // 0.0 corresponds to fully-off, 1.0 to fully-on
eencae 5:3c9407e2fe55 83 val = 1.0f - val;
eencae 5:3c9407e2fe55 84
eencae 5:3c9407e2fe55 85 _led1->write(val);
eencae 5:3c9407e2fe55 86 _led2->write(val);
eencae 5:3c9407e2fe55 87 _led3->write(val);
eencae 5:3c9407e2fe55 88 _led4->write(val);
eencae 5:3c9407e2fe55 89 _led5->write(val);
eencae 5:3c9407e2fe55 90 _led6->write(val);
eencae 5:3c9407e2fe55 91 }
eencae 5:3c9407e2fe55 92
eencae 5:3c9407e2fe55 93 void Gamepad::led(int n,float val) const
eencae 5:3c9407e2fe55 94 {
eencae 5:3c9407e2fe55 95 // ensure they are within vlaid range
eencae 5:3c9407e2fe55 96 if (val < 0.0f) {
eencae 5:3c9407e2fe55 97 val = 0.0f;
eencae 5:3c9407e2fe55 98 }
eencae 5:3c9407e2fe55 99 if (val > 1.0f) {
eencae 5:3c9407e2fe55 100 val = 1.0f;
eencae 5:3c9407e2fe55 101 }
eencae 5:3c9407e2fe55 102
eencae 5:3c9407e2fe55 103 switch (n) {
eencae 5:3c9407e2fe55 104
eencae 5:3c9407e2fe55 105 // check for valid LED number and set value
eencae 5:3c9407e2fe55 106
eencae 5:3c9407e2fe55 107 case 1:
eencae 5:3c9407e2fe55 108 _led1->write(1.0f-val); // active-low so subtract from 1
eencae 5:3c9407e2fe55 109 break;
eencae 5:3c9407e2fe55 110 case 2:
eencae 5:3c9407e2fe55 111 _led2->write(1.0f-val); // active-low so subtract from 1
eencae 5:3c9407e2fe55 112 break;
eencae 5:3c9407e2fe55 113 case 3:
eencae 5:3c9407e2fe55 114 _led3->write(1.0f-val); // active-low so subtract from 1
eencae 5:3c9407e2fe55 115 break;
eencae 5:3c9407e2fe55 116 case 4:
eencae 5:3c9407e2fe55 117 _led4->write(1.0f-val); // active-low so subtract from 1
eencae 5:3c9407e2fe55 118 break;
eencae 5:3c9407e2fe55 119 case 5:
eencae 5:3c9407e2fe55 120 _led5->write(1.0f-val); // active-low so subtract from 1
eencae 5:3c9407e2fe55 121 break;
eencae 5:3c9407e2fe55 122 case 6:
eencae 5:3c9407e2fe55 123 _led6->write(1.0f-val); // active-low so subtract from 1
eencae 5:3c9407e2fe55 124 break;
eencae 5:3c9407e2fe55 125
eencae 5:3c9407e2fe55 126 }
eencae 5:3c9407e2fe55 127 }
eencae 5:3c9407e2fe55 128
eencae 5:3c9407e2fe55 129 float Gamepad::read_pot() const
eencae 5:3c9407e2fe55 130 {
eencae 5:3c9407e2fe55 131 return _pot->read();
eencae 5:3c9407e2fe55 132 }
eencae 5:3c9407e2fe55 133
eencae 5:3c9407e2fe55 134 void Gamepad::tone(float frequency, float duration)
eencae 5:3c9407e2fe55 135 {
eencae 5:3c9407e2fe55 136 _buzzer->period(1.0f/frequency);
eencae 5:3c9407e2fe55 137 _buzzer->write(0.5); // 50% duty cycle - square wave
eencae 5:3c9407e2fe55 138 _timeout->attach(callback(this, &Gamepad::tone_off), duration );
eencae 5:3c9407e2fe55 139 }
eencae 5:3c9407e2fe55 140
eencae 5:3c9407e2fe55 141 bool Gamepad::check_event(GamepadEvent const id)
eencae 5:3c9407e2fe55 142 {
eencae 5:3c9407e2fe55 143 // Check whether event flag is set
eencae 5:3c9407e2fe55 144 if (_event_state[id]) {
eencae 5:3c9407e2fe55 145 _event_state.reset(id); // clear flag
eencae 5:3c9407e2fe55 146 return true;
eencae 5:3c9407e2fe55 147 } else {
eencae 5:3c9407e2fe55 148 return false;
eencae 5:3c9407e2fe55 149 }
eencae 5:3c9407e2fe55 150 }
eencae 5:3c9407e2fe55 151
Jenny121 12:3952ba0683c7 152 // this method gets the varanitude of the joystick movement
Jenny121 12:3952ba0683c7 153 float Gamepad::get_vara()
eencae 5:3c9407e2fe55 154 {
eencae 5:3c9407e2fe55 155 Polar p = get_polar();
Jenny121 12:3952ba0683c7 156 return p.vara;
eencae 5:3c9407e2fe55 157 }
eencae 5:3c9407e2fe55 158
eencae 5:3c9407e2fe55 159 // this method gets the angle of joystick movement (0 to 360, 0 North)
eencae 5:3c9407e2fe55 160 float Gamepad::get_angle()
eencae 5:3c9407e2fe55 161 {
eencae 5:3c9407e2fe55 162 Polar p = get_polar();
eencae 5:3c9407e2fe55 163 return p.angle;
eencae 5:3c9407e2fe55 164 }
eencae 5:3c9407e2fe55 165
eencae 5:3c9407e2fe55 166 Direction Gamepad::get_direction()
eencae 5:3c9407e2fe55 167 {
eencae 5:3c9407e2fe55 168 float angle = get_angle(); // 0 to 360, -1 for centred
eencae 5:3c9407e2fe55 169
eencae 5:3c9407e2fe55 170 Direction d;
eencae 5:3c9407e2fe55 171 // partition 360 into segments and check which segment the angle is in
eencae 5:3c9407e2fe55 172 if (angle < 0.0f) {
eencae 5:3c9407e2fe55 173 d = CENTRE; // check for -1.0 angle
eencae 5:3c9407e2fe55 174 } else if (angle < 22.5f) { // then keep going in 45 degree increments
eencae 5:3c9407e2fe55 175 d = N;
eencae 5:3c9407e2fe55 176 } else if (angle < 67.5f) {
eencae 5:3c9407e2fe55 177 d = NE;
eencae 5:3c9407e2fe55 178 } else if (angle < 112.5f) {
eencae 5:3c9407e2fe55 179 d = E;
eencae 5:3c9407e2fe55 180 } else if (angle < 157.5f) {
eencae 5:3c9407e2fe55 181 d = SE;
eencae 5:3c9407e2fe55 182 } else if (angle < 202.5f) {
eencae 5:3c9407e2fe55 183 d = S;
eencae 5:3c9407e2fe55 184 } else if (angle < 247.5f) {
eencae 5:3c9407e2fe55 185 d = SW;
eencae 5:3c9407e2fe55 186 } else if (angle < 292.5f) {
eencae 5:3c9407e2fe55 187 d = W;
eencae 5:3c9407e2fe55 188 } else if (angle < 337.5f) {
eencae 5:3c9407e2fe55 189 d = NW;
eencae 5:3c9407e2fe55 190 } else {
eencae 5:3c9407e2fe55 191 d = N;
eencae 5:3c9407e2fe55 192 }
eencae 5:3c9407e2fe55 193
eencae 5:3c9407e2fe55 194 return d;
eencae 5:3c9407e2fe55 195 }
eencae 5:3c9407e2fe55 196
eencae 5:3c9407e2fe55 197 ///////////////////// private methods ////////////////////////
eencae 5:3c9407e2fe55 198
eencae 5:3c9407e2fe55 199 void Gamepad::tone_off()
eencae 5:3c9407e2fe55 200 {
eencae 5:3c9407e2fe55 201 // called after timeout
eencae 5:3c9407e2fe55 202 _buzzer->write(0.0);
eencae 5:3c9407e2fe55 203 }
eencae 5:3c9407e2fe55 204
eencae 5:3c9407e2fe55 205 void Gamepad::init_buttons()
eencae 5:3c9407e2fe55 206 {
eencae 5:3c9407e2fe55 207 // turn on pull-downs as other side of button is connected to 3V3
eencae 5:3c9407e2fe55 208 // button is 0 when not pressed and 1 when pressed
eencae 5:3c9407e2fe55 209 _button_A->mode(PullDown);
eencae 5:3c9407e2fe55 210 _button_B->mode(PullDown);
eencae 5:3c9407e2fe55 211 _button_X->mode(PullDown);
eencae 5:3c9407e2fe55 212 _button_Y->mode(PullDown);
eencae 5:3c9407e2fe55 213 _button_back->mode(PullDown);
eencae 5:3c9407e2fe55 214 _button_start->mode(PullDown);
eencae 5:3c9407e2fe55 215 _button_L->mode(PullDown);
eencae 5:3c9407e2fe55 216 _button_R->mode(PullDown);
eencae 5:3c9407e2fe55 217 _button_joystick->mode(PullDown);
eencae 5:3c9407e2fe55 218 // therefore setup rising edge interrupts
eencae 5:3c9407e2fe55 219 _button_A->rise(callback(this,&Gamepad::a_isr));
eencae 5:3c9407e2fe55 220 _button_B->rise(callback(this,&Gamepad::b_isr));
eencae 5:3c9407e2fe55 221 _button_X->rise(callback(this,&Gamepad::x_isr));
eencae 5:3c9407e2fe55 222 _button_Y->rise(callback(this,&Gamepad::y_isr));
eencae 5:3c9407e2fe55 223 _button_L->rise(callback(this,&Gamepad::l_isr));
eencae 5:3c9407e2fe55 224 _button_R->rise(callback(this,&Gamepad::r_isr));
eencae 5:3c9407e2fe55 225 _button_start->rise(callback(this,&Gamepad::start_isr));
eencae 5:3c9407e2fe55 226 _button_back->rise(callback(this,&Gamepad::back_isr));
eencae 5:3c9407e2fe55 227 _button_joystick->rise(callback(this,&Gamepad::joy_isr));
eencae 5:3c9407e2fe55 228 }
eencae 5:3c9407e2fe55 229
eencae 5:3c9407e2fe55 230 // button interrupts ISRs
eencae 5:3c9407e2fe55 231 // Each of these simply sets the appropriate event bit in the _event_state
eencae 5:3c9407e2fe55 232 // variable
eencae 5:3c9407e2fe55 233 void Gamepad::a_isr()
eencae 5:3c9407e2fe55 234 {
eencae 5:3c9407e2fe55 235 _event_state.set(A_PRESSED);
eencae 5:3c9407e2fe55 236 }
eencae 5:3c9407e2fe55 237 void Gamepad::b_isr()
eencae 5:3c9407e2fe55 238 {
eencae 5:3c9407e2fe55 239 _event_state.set(B_PRESSED);
eencae 5:3c9407e2fe55 240 }
eencae 5:3c9407e2fe55 241 void Gamepad::x_isr()
eencae 5:3c9407e2fe55 242 {
eencae 5:3c9407e2fe55 243 _event_state.set(X_PRESSED);
eencae 5:3c9407e2fe55 244 }
eencae 5:3c9407e2fe55 245 void Gamepad::y_isr()
eencae 5:3c9407e2fe55 246 {
eencae 5:3c9407e2fe55 247 _event_state.set(Y_PRESSED);
eencae 5:3c9407e2fe55 248 }
eencae 5:3c9407e2fe55 249 void Gamepad::l_isr()
eencae 5:3c9407e2fe55 250 {
eencae 5:3c9407e2fe55 251 _event_state.set(L_PRESSED);
eencae 5:3c9407e2fe55 252 }
eencae 5:3c9407e2fe55 253 void Gamepad::r_isr()
eencae 5:3c9407e2fe55 254 {
eencae 5:3c9407e2fe55 255 _event_state.set(R_PRESSED);
eencae 5:3c9407e2fe55 256 }
eencae 5:3c9407e2fe55 257 void Gamepad::back_isr()
eencae 5:3c9407e2fe55 258 {
eencae 5:3c9407e2fe55 259 _event_state.set(BACK_PRESSED);
eencae 5:3c9407e2fe55 260 }
eencae 5:3c9407e2fe55 261 void Gamepad::start_isr()
eencae 5:3c9407e2fe55 262 {
eencae 5:3c9407e2fe55 263 _event_state.set(START_PRESSED);
eencae 5:3c9407e2fe55 264 }
eencae 5:3c9407e2fe55 265 void Gamepad::joy_isr()
eencae 5:3c9407e2fe55 266 {
eencae 5:3c9407e2fe55 267 _event_state.set(JOY_PRESSED);
eencae 5:3c9407e2fe55 268 }
eencae 5:3c9407e2fe55 269
eencae 5:3c9407e2fe55 270 // get raw joystick coordinate in range -1 to 1
eencae 5:3c9407e2fe55 271 // Direction (x,y)
eencae 5:3c9407e2fe55 272 // North (0,1)
eencae 5:3c9407e2fe55 273 // East (1,0)
eencae 5:3c9407e2fe55 274 // South (0,-1)
eencae 5:3c9407e2fe55 275 // West (-1,0)
eencae 5:3c9407e2fe55 276 Vector2D Gamepad::get_coord()
eencae 5:3c9407e2fe55 277 {
eencae 5:3c9407e2fe55 278 // read() returns value in range 0.0 to 1.0 so is scaled and centre value
eencae 5:3c9407e2fe55 279 // substracted to get values in the range -1.0 to 1.0
eencae 5:3c9407e2fe55 280 float x = 2.0f*( _horiz->read() - _x0 );
eencae 5:3c9407e2fe55 281 float y = 2.0f*( _vert->read() - _y0 );
eencae 5:3c9407e2fe55 282
eencae 5:3c9407e2fe55 283 // Note: the x value here is inverted to ensure the positive x is to the
eencae 5:3c9407e2fe55 284 // right. This is simply due to how the potentiometer on the joystick
eencae 5:3c9407e2fe55 285 // I was using was connected up. It could have been corrected in hardware
eencae 5:3c9407e2fe55 286 // by swapping the power supply pins. Instead it is done in software so may
eencae 5:3c9407e2fe55 287 // need to be changed depending on your wiring setup
eencae 5:3c9407e2fe55 288
eencae 5:3c9407e2fe55 289 Vector2D coord = {-x,y};
eencae 5:3c9407e2fe55 290 return coord;
eencae 5:3c9407e2fe55 291 }
eencae 5:3c9407e2fe55 292
eencae 5:3c9407e2fe55 293 // This maps the raw x,y coord onto a circular grid.
eencae 5:3c9407e2fe55 294 // See: http://mathproofs.blogspot.co.uk/2005/07/mapping-square-to-circle.html
eencae 5:3c9407e2fe55 295 Vector2D Gamepad::get_mapped_coord()
eencae 5:3c9407e2fe55 296 {
eencae 5:3c9407e2fe55 297 Vector2D coord = get_coord();
eencae 5:3c9407e2fe55 298
eencae 5:3c9407e2fe55 299 // do the transformation
eencae 5:3c9407e2fe55 300 float x = coord.x*sqrt(1.0f-pow(coord.y,2.0f)/2.0f);
eencae 5:3c9407e2fe55 301 float y = coord.y*sqrt(1.0f-pow(coord.x,2.0f)/2.0f);
eencae 5:3c9407e2fe55 302
eencae 5:3c9407e2fe55 303 Vector2D mapped_coord = {x,y};
eencae 5:3c9407e2fe55 304 return mapped_coord;
eencae 5:3c9407e2fe55 305 }
eencae 5:3c9407e2fe55 306
eencae 5:3c9407e2fe55 307 // this function converts the mapped coordinates into polar form
eencae 5:3c9407e2fe55 308 Polar Gamepad::get_polar()
eencae 5:3c9407e2fe55 309 {
eencae 5:3c9407e2fe55 310 // get the mapped coordinate
eencae 5:3c9407e2fe55 311 Vector2D coord = get_mapped_coord();
eencae 5:3c9407e2fe55 312
eencae 5:3c9407e2fe55 313 // at this point, 0 degrees (i.e. x-axis) will be defined to the East.
eencae 5:3c9407e2fe55 314 // We want 0 degrees to correspond to North and increase clockwise to 359
eencae 5:3c9407e2fe55 315 // like a compass heading, so we need to swap the axis and invert y
eencae 5:3c9407e2fe55 316 float x = coord.y;
eencae 5:3c9407e2fe55 317 float y = coord.x;
eencae 5:3c9407e2fe55 318
Jenny121 12:3952ba0683c7 319 float vara = sqrt(x*x+y*y); // pythagoras
eencae 5:3c9407e2fe55 320 float angle = RAD2DEG*atan2(y,x);
eencae 5:3c9407e2fe55 321 // angle will be in range -180 to 180, so add 360 to negative angles to
eencae 5:3c9407e2fe55 322 // move to 0 to 360 range
eencae 5:3c9407e2fe55 323 if (angle < 0.0f) {
eencae 5:3c9407e2fe55 324 angle+=360.0f;
eencae 5:3c9407e2fe55 325 }
eencae 5:3c9407e2fe55 326
eencae 5:3c9407e2fe55 327 // the noise on the ADC causes the values of x and y to fluctuate slightly
eencae 5:3c9407e2fe55 328 // around the centred values. This causes the random angle values to get
eencae 5:3c9407e2fe55 329 // calculated when the joystick is centred and untouched. This is also when
Jenny121 12:3952ba0683c7 330 // the varanitude is very small, so we can check for a small varanitude and then
eencae 5:3c9407e2fe55 331 // set the angle to -1. This will inform us when the angle is invalid and the
eencae 5:3c9407e2fe55 332 // joystick is centred
eencae 5:3c9407e2fe55 333
Jenny121 12:3952ba0683c7 334 if (vara < TOL) {
Jenny121 12:3952ba0683c7 335 vara = 0.0f;
eencae 5:3c9407e2fe55 336 angle = -1.0f;
eencae 5:3c9407e2fe55 337 }
eencae 5:3c9407e2fe55 338
Jenny121 12:3952ba0683c7 339 Polar p = {vara,angle};
eencae 5:3c9407e2fe55 340 return p;
eencae 5:3c9407e2fe55 341 }