Rex Raj / Gamepad

Important changes to repositories hosted on mbed.com

Mbed hosted mercurial repositories are deprecated and are due to be permanently deleted in July 2026.

To keep a copy of this software download the repository Zip archive or clone locally using Mercurial.

It is also possible to export all your personal repositories from the account settings page.

Dependents:   el17rrrs el17rrrs

Gamepad.cpp@21:90a92f7ca6c7, 2019-04-13 (annotated)

Committer:
RexRoshan
Date:
Sat Apr 13 01:13:03 2019 +0000
Revision:
21:90a92f7ca6c7
Parent:
18:e0a4f15a7750 
Mission 2 works fine. Need to move on with Mission three;

Who changed what in which revision?

UserRevisionLine numberNew contents of line
eencae 0:a6288c29b936 1 #include "Gamepad.h"
RexRoshan 21:90a92f7ca6c7 2 #include "N5110.h"
eencae 0:a6288c29b936 3
valavanisalex 13:ef5fc9f58805 4 #include "mbed.h"
valavanisalex 13:ef5fc9f58805 5
eencae 1:6d25cd49059b 6 //////////// constructor/destructor ////////////
eencae 0:a6288c29b936 7 Gamepad::Gamepad()
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 8 :
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 9 _led1(new PwmOut(PTA1)),
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 10 _led2(new PwmOut(PTA2)),
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 11 _led3(new PwmOut(PTC2)),
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 12 _led4(new PwmOut(PTC3)),
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 13 _led5(new PwmOut(PTC4)),
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 14 _led6(new PwmOut(PTD3)),
eencae 17:cf1e1ffcf773 15
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 16 _button_A(new InterruptIn(PTB9)),
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 17 _button_B(new InterruptIn(PTD0)),
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 18 _button_X(new InterruptIn(PTC17)),
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 19 _button_Y(new InterruptIn(PTC12)),
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 20 _button_L(new InterruptIn(PTB18)),
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 21 _button_R(new InterruptIn(PTB3)),
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 22 _button_back(new InterruptIn(PTB19)),
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 23 _button_start(new InterruptIn(PTC5)),
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 24 _button_joystick(new InterruptIn(PTC16)),
eencae 17:cf1e1ffcf773 25
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 26 _vert(new AnalogIn(PTB10)),
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 27 _horiz(new AnalogIn(PTB11)),
eencae 17:cf1e1ffcf773 28
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 29 _buzzer(new PwmOut(PTC10)),
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 30 _pot(new AnalogIn(PTB2)),
eencae 17:cf1e1ffcf773 31
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 32 _timeout(new Timeout()),
eencae 17:cf1e1ffcf773 33
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 34 _event_state(0),
eencae 17:cf1e1ffcf773 35
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 36 _x0(0),
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 37 _y0(0)
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 38 {}
eencae 0:a6288c29b936 39
eencae 1:6d25cd49059b 40 Gamepad::~Gamepad()
eencae 1:6d25cd49059b 41 {
eencae 10:a13d2f9d8a14 42 delete _led1,_led2,_led3,_led4,_led5,_led6;
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 43 delete _button_A,_button_B,_button_joystick,_vert,_horiz;
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 44 delete _button_X,_button_Y,_button_back,_button_start;
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 45 delete _button_L,_button_R, _buzzer, _pot, _timeout;
eencae 1:6d25cd49059b 46 }
eencae 1:6d25cd49059b 47
eencae 1:6d25cd49059b 48 ///////////////// public methods /////////////////
eencae 1:6d25cd49059b 49
eencae 0:a6288c29b936 50 void Gamepad::init()
eencae 0:a6288c29b936 51 {
eencae 1:6d25cd49059b 52 leds_off();
eencae 7:019671f7bd83 53 init_buttons();
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 54
eencae 3:964a6d95acdd 55 // read centred values of joystick
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 56 _x0 = _horiz->read();
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 57 _y0 = _vert->read();
eencae 1:6d25cd49059b 58
eencae 1:6d25cd49059b 59 // clear all flags
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 60 _event_state = 0;
eencae 0:a6288c29b936 61 }
eencae 0:a6288c29b936 62
eencae 0:a6288c29b936 63 void Gamepad::leds_off()
eencae 0:a6288c29b936 64 {
eencae 10:a13d2f9d8a14 65 leds(0.0);
eencae 0:a6288c29b936 66 }
eencae 0:a6288c29b936 67
eencae 0:a6288c29b936 68 void Gamepad::leds_on()
eencae 0:a6288c29b936 69 {
eencae 10:a13d2f9d8a14 70 leds(1.0);
eencae 1:6d25cd49059b 71 }
eencae 1:6d25cd49059b 72
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 73 void Gamepad::leds(float val) const
eencae 1:6d25cd49059b 74 {
eencae 1:6d25cd49059b 75 if (val < 0.0f) {
eencae 1:6d25cd49059b 76 val = 0.0f;
eencae 1:6d25cd49059b 77 }
eencae 1:6d25cd49059b 78 if (val > 1.0f) {
eencae 1:6d25cd49059b 79 val = 1.0f;
eencae 1:6d25cd49059b 80 }
eencae 1:6d25cd49059b 81
eencae 1:6d25cd49059b 82 // leds are active-low, so subtract from 1.0
eencae 1:6d25cd49059b 83 // 0.0 corresponds to fully-off, 1.0 to fully-on
eencae 1:6d25cd49059b 84 val = 1.0f - val;
eencae 1:6d25cd49059b 85
eencae 10:a13d2f9d8a14 86 _led1->write(val);
eencae 10:a13d2f9d8a14 87 _led2->write(val);
eencae 10:a13d2f9d8a14 88 _led3->write(val);
eencae 10:a13d2f9d8a14 89 _led4->write(val);
eencae 10:a13d2f9d8a14 90 _led5->write(val);
eencae 10:a13d2f9d8a14 91 _led6->write(val);
eencae 9:893189072e89 92 }
eencae 9:893189072e89 93
eencae 18:e0a4f15a7750 94 void Gamepad::led(int n,float val) const
valavanisalex 14:688bdcbdd3a5 95 {
eencae 18:e0a4f15a7750 96 // ensure they are within vlaid range
eencae 18:e0a4f15a7750 97 if (val < 0.0f) {
eencae 18:e0a4f15a7750 98 val = 0.0f;
eencae 18:e0a4f15a7750 99 }
eencae 18:e0a4f15a7750 100 if (val > 1.0f) {
eencae 18:e0a4f15a7750 101 val = 1.0f;
eencae 18:e0a4f15a7750 102 }
eencae 18:e0a4f15a7750 103
eencae 17:cf1e1ffcf773 104 switch (n) {
eencae 17:cf1e1ffcf773 105
eencae 17:cf1e1ffcf773 106 // check for valid LED number and set value
eencae 17:cf1e1ffcf773 107
eencae 17:cf1e1ffcf773 108 case 1:
eencae 17:cf1e1ffcf773 109 _led1->write(1.0f-val); // active-low so subtract from 1
eencae 17:cf1e1ffcf773 110 break;
eencae 17:cf1e1ffcf773 111 case 2:
eencae 17:cf1e1ffcf773 112 _led2->write(1.0f-val); // active-low so subtract from 1
eencae 17:cf1e1ffcf773 113 break;
eencae 17:cf1e1ffcf773 114 case 3:
eencae 17:cf1e1ffcf773 115 _led3->write(1.0f-val); // active-low so subtract from 1
eencae 17:cf1e1ffcf773 116 break;
eencae 17:cf1e1ffcf773 117 case 4:
eencae 17:cf1e1ffcf773 118 _led4->write(1.0f-val); // active-low so subtract from 1
eencae 17:cf1e1ffcf773 119 break;
eencae 17:cf1e1ffcf773 120 case 5:
eencae 17:cf1e1ffcf773 121 _led5->write(1.0f-val); // active-low so subtract from 1
eencae 17:cf1e1ffcf773 122 break;
eencae 17:cf1e1ffcf773 123 case 6:
eencae 17:cf1e1ffcf773 124 _led6->write(1.0f-val); // active-low so subtract from 1
eencae 17:cf1e1ffcf773 125 break;
eencae 17:cf1e1ffcf773 126
eencae 17:cf1e1ffcf773 127 }
eencae 1:6d25cd49059b 128 }
eencae 1:6d25cd49059b 129
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 130 float Gamepad::read_pot() const
eencae 1:6d25cd49059b 131 {
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 132 return _pot->read();
eencae 1:6d25cd49059b 133 }
eencae 1:6d25cd49059b 134
eencae 1:6d25cd49059b 135 void Gamepad::tone(float frequency, float duration)
eencae 1:6d25cd49059b 136 {
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 137 _buzzer->period(1.0f/frequency);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 138 _buzzer->write(0.5); // 50% duty cycle - square wave
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 139 _timeout->attach(callback(this, &Gamepad::tone_off), duration );
eencae 1:6d25cd49059b 140 }
eencae 1:6d25cd49059b 141
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 142 bool Gamepad::check_event(GamepadEvent const id)
eencae 1:6d25cd49059b 143 {
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 144 // Check whether event flag is set
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 145 if (_event_state[id]) {
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 146 _event_state.reset(id); // clear flag
eencae 3:964a6d95acdd 147 return true;
eencae 3:964a6d95acdd 148 } else {
eencae 3:964a6d95acdd 149 return false;
eencae 3:964a6d95acdd 150 }
eencae 3:964a6d95acdd 151 }
eencae 3:964a6d95acdd 152
eencae 3:964a6d95acdd 153 // this method gets the magnitude of the joystick movement
eencae 3:964a6d95acdd 154 float Gamepad::get_mag()
eencae 3:964a6d95acdd 155 {
eencae 3:964a6d95acdd 156 Polar p = get_polar();
eencae 3:964a6d95acdd 157 return p.mag;
eencae 3:964a6d95acdd 158 }
eencae 3:964a6d95acdd 159
eencae 3:964a6d95acdd 160 // this method gets the angle of joystick movement (0 to 360, 0 North)
eencae 3:964a6d95acdd 161 float Gamepad::get_angle()
eencae 3:964a6d95acdd 162 {
eencae 3:964a6d95acdd 163 Polar p = get_polar();
eencae 3:964a6d95acdd 164 return p.angle;
eencae 3:964a6d95acdd 165 }
eencae 3:964a6d95acdd 166
eencae 4:bafb7f483e93 167 Direction Gamepad::get_direction()
eencae 3:964a6d95acdd 168 {
eencae 3:964a6d95acdd 169 float angle = get_angle(); // 0 to 360, -1 for centred
eencae 3:964a6d95acdd 170
eencae 3:964a6d95acdd 171 Direction d;
eencae 3:964a6d95acdd 172 // partition 360 into segments and check which segment the angle is in
eencae 3:964a6d95acdd 173 if (angle < 0.0f) {
eencae 3:964a6d95acdd 174 d = CENTRE; // check for -1.0 angle
eencae 3:964a6d95acdd 175 } else if (angle < 22.5f) { // then keep going in 45 degree increments
eencae 3:964a6d95acdd 176 d = N;
eencae 3:964a6d95acdd 177 } else if (angle < 67.5f) {
eencae 3:964a6d95acdd 178 d = NE;
eencae 3:964a6d95acdd 179 } else if (angle < 112.5f) {
eencae 3:964a6d95acdd 180 d = E;
eencae 3:964a6d95acdd 181 } else if (angle < 157.5f) {
eencae 3:964a6d95acdd 182 d = SE;
eencae 3:964a6d95acdd 183 } else if (angle < 202.5f) {
eencae 3:964a6d95acdd 184 d = S;
eencae 3:964a6d95acdd 185 } else if (angle < 247.5f) {
eencae 3:964a6d95acdd 186 d = SW;
eencae 3:964a6d95acdd 187 } else if (angle < 292.5f) {
eencae 3:964a6d95acdd 188 d = W;
eencae 3:964a6d95acdd 189 } else if (angle < 337.5f) {
eencae 3:964a6d95acdd 190 d = NW;
eencae 3:964a6d95acdd 191 } else {
eencae 3:964a6d95acdd 192 d = N;
eencae 3:964a6d95acdd 193 }
eencae 3:964a6d95acdd 194
eencae 3:964a6d95acdd 195 return d;
eencae 3:964a6d95acdd 196 }
eencae 3:964a6d95acdd 197
eencae 1:6d25cd49059b 198 ///////////////////// private methods ////////////////////////
eencae 1:6d25cd49059b 199
eencae 1:6d25cd49059b 200 void Gamepad::tone_off()
eencae 1:6d25cd49059b 201 {
eencae 17:cf1e1ffcf773 202 // called after timeout
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 203 _buzzer->write(0.0);
eencae 1:6d25cd49059b 204 }
eencae 1:6d25cd49059b 205
eencae 1:6d25cd49059b 206 void Gamepad::init_buttons()
eencae 1:6d25cd49059b 207 {
eencae 1:6d25cd49059b 208 // turn on pull-downs as other side of button is connected to 3V3
eencae 1:6d25cd49059b 209 // button is 0 when not pressed and 1 when pressed
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 210 _button_A->mode(PullDown);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 211 _button_B->mode(PullDown);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 212 _button_X->mode(PullDown);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 213 _button_Y->mode(PullDown);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 214 _button_back->mode(PullDown);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 215 _button_start->mode(PullDown);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 216 _button_L->mode(PullDown);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 217 _button_R->mode(PullDown);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 218 _button_joystick->mode(PullDown);
eencae 1:6d25cd49059b 219 // therefore setup rising edge interrupts
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 220 _button_A->rise(callback(this,&Gamepad::a_isr));
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 221 _button_B->rise(callback(this,&Gamepad::b_isr));
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 222 _button_X->rise(callback(this,&Gamepad::x_isr));
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 223 _button_Y->rise(callback(this,&Gamepad::y_isr));
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 224 _button_L->rise(callback(this,&Gamepad::l_isr));
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 225 _button_R->rise(callback(this,&Gamepad::r_isr));
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 226 _button_start->rise(callback(this,&Gamepad::start_isr));
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 227 _button_back->rise(callback(this,&Gamepad::back_isr));
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 228 _button_joystick->rise(callback(this,&Gamepad::joy_isr));
eencae 1:6d25cd49059b 229 }
eencae 1:6d25cd49059b 230
eencae 1:6d25cd49059b 231 // button interrupts ISRs
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 232 // Each of these simply sets the appropriate event bit in the _event_state
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 233 // variable
eencae 1:6d25cd49059b 234 void Gamepad::a_isr()
eencae 1:6d25cd49059b 235 {
valavanisalex 16:3ea3d9714b0c 236 _event_state.set(A_PRESSED);
eencae 1:6d25cd49059b 237 }
eencae 1:6d25cd49059b 238 void Gamepad::b_isr()
eencae 1:6d25cd49059b 239 {
valavanisalex 16:3ea3d9714b0c 240 _event_state.set(B_PRESSED);
eencae 1:6d25cd49059b 241 }
eencae 1:6d25cd49059b 242 void Gamepad::x_isr()
eencae 1:6d25cd49059b 243 {
valavanisalex 16:3ea3d9714b0c 244 _event_state.set(X_PRESSED);
eencae 1:6d25cd49059b 245 }
eencae 1:6d25cd49059b 246 void Gamepad::y_isr()
eencae 1:6d25cd49059b 247 {
valavanisalex 16:3ea3d9714b0c 248 _event_state.set(Y_PRESSED);
eencae 1:6d25cd49059b 249 }
eencae 1:6d25cd49059b 250 void Gamepad::l_isr()
eencae 1:6d25cd49059b 251 {
valavanisalex 16:3ea3d9714b0c 252 _event_state.set(L_PRESSED);
eencae 1:6d25cd49059b 253 }
eencae 1:6d25cd49059b 254 void Gamepad::r_isr()
eencae 1:6d25cd49059b 255 {
valavanisalex 16:3ea3d9714b0c 256 _event_state.set(R_PRESSED);
eencae 1:6d25cd49059b 257 }
eencae 1:6d25cd49059b 258 void Gamepad::back_isr()
eencae 1:6d25cd49059b 259 {
valavanisalex 16:3ea3d9714b0c 260 _event_state.set(BACK_PRESSED);
eencae 1:6d25cd49059b 261 }
eencae 1:6d25cd49059b 262 void Gamepad::start_isr()
eencae 1:6d25cd49059b 263 {
valavanisalex 16:3ea3d9714b0c 264 _event_state.set(START_PRESSED);
eencae 3:964a6d95acdd 265 }
eencae 3:964a6d95acdd 266 void Gamepad::joy_isr()
eencae 3:964a6d95acdd 267 {
valavanisalex 16:3ea3d9714b0c 268 _event_state.set(JOY_PRESSED);
eencae 3:964a6d95acdd 269 }
eencae 3:964a6d95acdd 270
eencae 3:964a6d95acdd 271 // get raw joystick coordinate in range -1 to 1
eencae 3:964a6d95acdd 272 // Direction (x,y)
eencae 3:964a6d95acdd 273 // North (0,1)
eencae 3:964a6d95acdd 274 // East (1,0)
eencae 3:964a6d95acdd 275 // South (0,-1)
eencae 3:964a6d95acdd 276 // West (-1,0)
eencae 3:964a6d95acdd 277 Vector2D Gamepad::get_coord()
eencae 3:964a6d95acdd 278 {
eencae 3:964a6d95acdd 279 // read() returns value in range 0.0 to 1.0 so is scaled and centre value
eencae 3:964a6d95acdd 280 // substracted to get values in the range -1.0 to 1.0
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 281 float x = 2.0f*( _horiz->read() - _x0 );
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 282 float y = 2.0f*( _vert->read() - _y0 );
eencae 3:964a6d95acdd 283
eencae 3:964a6d95acdd 284 // Note: the x value here is inverted to ensure the positive x is to the
eencae 3:964a6d95acdd 285 // right. This is simply due to how the potentiometer on the joystick
eencae 3:964a6d95acdd 286 // I was using was connected up. It could have been corrected in hardware
eencae 3:964a6d95acdd 287 // by swapping the power supply pins. Instead it is done in software so may
eencae 3:964a6d95acdd 288 // need to be changed depending on your wiring setup
eencae 3:964a6d95acdd 289
eencae 3:964a6d95acdd 290 Vector2D coord = {-x,y};
eencae 3:964a6d95acdd 291 return coord;
eencae 3:964a6d95acdd 292 }
eencae 3:964a6d95acdd 293
eencae 3:964a6d95acdd 294 // This maps the raw x,y coord onto a circular grid.
eencae 3:964a6d95acdd 295 // See: http://mathproofs.blogspot.co.uk/2005/07/mapping-square-to-circle.html
eencae 3:964a6d95acdd 296 Vector2D Gamepad::get_mapped_coord()
eencae 3:964a6d95acdd 297 {
eencae 3:964a6d95acdd 298 Vector2D coord = get_coord();
eencae 3:964a6d95acdd 299
eencae 3:964a6d95acdd 300 // do the transformation
eencae 3:964a6d95acdd 301 float x = coord.x*sqrt(1.0f-pow(coord.y,2.0f)/2.0f);
eencae 3:964a6d95acdd 302 float y = coord.y*sqrt(1.0f-pow(coord.x,2.0f)/2.0f);
eencae 3:964a6d95acdd 303
eencae 3:964a6d95acdd 304 Vector2D mapped_coord = {x,y};
eencae 3:964a6d95acdd 305 return mapped_coord;
eencae 3:964a6d95acdd 306 }
eencae 3:964a6d95acdd 307
eencae 3:964a6d95acdd 308 // this function converts the mapped coordinates into polar form
eencae 3:964a6d95acdd 309 Polar Gamepad::get_polar()
eencae 3:964a6d95acdd 310 {
eencae 3:964a6d95acdd 311 // get the mapped coordinate
eencae 3:964a6d95acdd 312 Vector2D coord = get_mapped_coord();
eencae 3:964a6d95acdd 313
eencae 3:964a6d95acdd 314 // at this point, 0 degrees (i.e. x-axis) will be defined to the East.
eencae 3:964a6d95acdd 315 // We want 0 degrees to correspond to North and increase clockwise to 359
eencae 3:964a6d95acdd 316 // like a compass heading, so we need to swap the axis and invert y
eencae 3:964a6d95acdd 317 float x = coord.y;
eencae 3:964a6d95acdd 318 float y = coord.x;
eencae 3:964a6d95acdd 319
eencae 3:964a6d95acdd 320 float mag = sqrt(x*x+y*y); // pythagoras
eencae 3:964a6d95acdd 321 float angle = RAD2DEG*atan2(y,x);
eencae 3:964a6d95acdd 322 // angle will be in range -180 to 180, so add 360 to negative angles to
eencae 3:964a6d95acdd 323 // move to 0 to 360 range
eencae 3:964a6d95acdd 324 if (angle < 0.0f) {
eencae 3:964a6d95acdd 325 angle+=360.0f;
eencae 3:964a6d95acdd 326 }
eencae 3:964a6d95acdd 327
eencae 3:964a6d95acdd 328 // the noise on the ADC causes the values of x and y to fluctuate slightly
eencae 3:964a6d95acdd 329 // around the centred values. This causes the random angle values to get
eencae 3:964a6d95acdd 330 // calculated when the joystick is centred and untouched. This is also when
eencae 3:964a6d95acdd 331 // the magnitude is very small, so we can check for a small magnitude and then
eencae 3:964a6d95acdd 332 // set the angle to -1. This will inform us when the angle is invalid and the
eencae 3:964a6d95acdd 333 // joystick is centred
eencae 3:964a6d95acdd 334
eencae 3:964a6d95acdd 335 if (mag < TOL) {
eencae 3:964a6d95acdd 336 mag = 0.0f;
eencae 3:964a6d95acdd 337 angle = -1.0f;
eencae 3:964a6d95acdd 338 }
eencae 3:964a6d95acdd 339
eencae 3:964a6d95acdd 340 Polar p = {mag,angle};
eencae 3:964a6d95acdd 341 return p;
eencae 1:6d25cd49059b 342 }