File content as of revision 2:bc01b1ce8fb6:

//libaries
#include "mbed.h"
#include "BiQuad.h"
#include "HIDScope.h"
#include "encoder.h"
#include "MODSERIAL.h"


//globale variabelen FILTERS

//Hidscope aanmaken
HIDScope scope(2);
double maxi = 0.12;                     // max signal after filtering, 0.1-0.12

// Biquad filters van respectievelijk Notch, High-pass en Low-pass filter
BiQuad N1( 8.63271e-01, -1.39680e+00, 8.63271e-01, -1.39680e+00, 7.26543e-01 );
BiQuadChain NF;
BiQuad HP1( 9.63001e-01, -9.62990e-01, 0.00000e+00, -9.62994e-01, 0.00000e+00 );
BiQuad HP2( 1.00000e+00, -2.00001e+00, 1.00001e+00, -1.96161e+00, 9.63007e-01 ); 
BiQuadChain HPF;
BiQuad LP1( 2.56971e-06, 2.56968e-06, 0.00000e+00, -9.72729e-01, 0.00000e+00 );
BiQuad LP2( 1.00000e+00, 2.00001e+00, 1.00001e+00, -1.97198e+00, 9.72734e-01 );
BiQuadChain LPF;

float f = 500;       // frequency
float dt = 1/f;      // sample frequency
Ticker emgverwerkticker;
AnalogIn emg(A0);   // EMG lezen

// globale variabelen PID controller

Ticker AInTicker;           //We make a ticker named AIn (use for HIDScope)

Ticker Treecko;             //We make a awesome ticker for our control system
//AnalogIn potMeter2(A1);     //Analoge input of potmeter 2 (will be use for te reference position) --> emgFiltered
PwmOut M1E(D6);             //Biorobotics Motor 1 PWM control of the speed 
DigitalOut M1D(D7);         //Biorobotics Motor 1 diraction control

Encoder motor1(D13,D12,true);
MODSERIAL pc(USBTX,USBRX);

float PwmPeriod = 1.0/5000.0;           //set up of PWM periode (5000 Hz, want 5000 periodes in 1 seconde)
const float Ts = 0.1;                   // tickettijd/ sample time
float e_prev = 0; 
float e_int = 0;
float refP_prev = 0;

//FILTERS
/*void emgverwerk ()
{
    double emgNotch = NF.step(emg.read() );  // Notch filter
    double emgHP = HPF.step(emgNotch);       // High-pass filter: also normalises around 0.
    double emgAbsHP = abs(emgHP);            // Take absolute value
    double emgLP = LPF.step(emgAbsHP);       // Low-pass filter: creates envelope
    double emgMax = maxi;                      //(emgLP);             // moet waarde 'schatten' voor de max, want je leest de data live. voorbeeld: 0.1, maar mogelijk 0.2 kiezen voor veiligheidsfactor. Dan gaat motor alleen maximaal op 1/2 vermogen.
    double emgFiltered = emgLP/emgMax;       // Scale to maximum signal: useful for motor
    if (emgFiltered >1)
    {
        emgFiltered=1.00;
    }
    scope.set(0,emgFiltered);
    scope.set(1,emg.read());
    scope.send();    
}    
*/


// PID CONTROLLER
float GetReferencePosition(double emgFilt, double &refP_prev )  //    anders met emg
{
    double refP; 
    if (.45<emgFilt<.80)
    {
        refP= refP_prev + 0.001;
        }
    else if (emgFilt>=.80)
    {
        refP= refP_prev + 0.04;
    }
    else 
    {  }
    
    int maxwaarde = 4096;                   // = 64x64 aantal posities die de motor kan hebben
    refP = refP*maxwaarde;
    return refP;                            // value between 0 and 4096 
}
    
float FeedBackControl(float error, float &e_prev, float &e_int)   // schaalt de snelheid naar de snelheid zodat onze chip het begrijpt (is nog niet in werking)
{
    float kp = 0.001;                             // kind of scaled.
    float Proportional= kp*error;
    
    float kd = 0.0004;                           // kind of scaled. 
    float VelocityError = (error - e_prev)/Ts; 
    float Derivative = kd*VelocityError;
    e_prev = error;
    
    float ki = 0.00005;                           // kind of scaled.
    e_int = e_int+Ts*error;
    float Integrator = ki*e_int;
    
    
    float motorValue = Proportional + Integrator + Derivative;
    return motorValue;
}

void SetMotor1(float motorValue)
{
    if (motorValue >= 0)
    {
        M1D = 0;
    }
    else 
    {
        M1D = 1;
    }

    if  (fabs(motorValue) > 1)    
    {
        M1E = 1;                    //de snelheid wordt teruggeschaald naar 8.4 rad/s (maximale snelheid, dus waarde 1)
    }
    else
    {    
        M1E = fabs(motorValue);      //de absolute snelheid wordt bepaald, de motor staat uit bij een waarde 0
    }
}

float Encoder ()
{
    float Huidigepositie = motor1.getPosition ();
    return Huidigepositie;             // huidige positie = current position
}

void MeasureAndControl(void)
{
    //emgverwerken
    double emgNotch = NF.step(emg.read() );  // Notch filter
    double emgHP = HPF.step(emgNotch);       // High-pass filter: also normalises around 0.
    double emgAbsHP = abs(emgHP);            // Take absolute value
    double emgLP = LPF.step(emgAbsHP);       // Low-pass filter: creates envelope
    double emgMax = maxi;                      //(emgLP);             // moet waarde 'schatten' voor de max, want je leest de data live. voorbeeld: 0.1, maar mogelijk 0.2 kiezen voor veiligheidsfactor. Dan gaat motor alleen maximaal op 1/2 vermogen.
    double emgFiltered = emgLP/emgMax;       // Scale to maximum signal: useful for motor
    if (emgFiltered >1)
    {
        emgFiltered=1.00;
    }
    scope.set(0,emgFiltered);
    scope.set(1,emg.read());
    scope.send();    
    
    // hier the control of the control system
    float refP = GetReferencePosition(emgFiltered, refP_prev); 
    float Huidigepositie = Encoder(); 
    float error = (refP - Huidigepositie);// make an error
    float motorValue = FeedBackControl(error, e_prev, e_int);
    SetMotor1(motorValue);
}


int main()
{
    NF.add( &N1 );
    HPF.add( &HP1 ).add( &HP2 );
    LPF.add( &LP1 ).add( &LP2 );
    //emgverwerkticker.attach(&emgverwerk, dt);
    
    M1E.period(PwmPeriod);
    Treecko.attach(MeasureAndControl, dt); //Ts);   //Elke 1 seconde zorgt de ticker voor het runnen en uitlezen van de verschillende 
                                            //functies en analoge signalen. Veranderingen worden elke 1 seconde doorgevoerd.
     
    while(1) 
    {
        wait(0.2);
        pc.baud(115200);
        float B = motor1.getPosition();
        //float Potmeterwaarde = potMeter2.read();
        //float positie = B%4096;
        //pc.printf("pos: %d, speed %f, potmeter = %f V, \r\n",motor1.getPosition(), motor1.getSpeed(),(potMeter2.read()*3.3)); //potmeter uitlezen. tussen 0-1. voltage, dus *3.3V
    }
}