Roy Theussing / Mbed 2 deprecated TestProgrammEND

to send emg signal to motor with test programm

Dependencies:   HIDScope biquadFilter mbed

Fork of TestProgramm by Roy Theussing

main.cpp@34:008bd226d37e, 2017-10-26 (annotated)

Committer:
Roytsg
Date:
Thu Oct 26 09:29:42 2017 +0000
Revision:
34:008bd226d37e
Parent:
33:84d986230e15
Child:
35:5a8a7bd8ae59
motor werkt op EMG, probleem is motor staat dus ook meteen aan voordat het test programma gerunt kan worden; MotorLock werkt niet;

Who changed what in which revision?

UserRevisionLine numberNew contents of line
vsluiter 0:32bb76391d89 1 #include "mbed.h"
vsluiter 11:ce72ec658a95 2 #include "HIDScope.h"
Roytsg 21:77998ce2c0dd 3 #include "BiQuad.h"
Roytsg 28:4b22455930ff 4 #include "math.h"
Roytsg 24:fe3825337233 5
vsluiter 4:8b298dfada81 6 //Define objects
Roytsg 28:4b22455930ff 7 AnalogIn emg( A0 ); //EMG
Roytsg 28:4b22455930ff 8 AnalogIn emg1( A1 ); //EMG
Roytsg 29:a48b63e60a40 9 HIDScope scope( 6 ); // aantal scopes dat gemaakt kan worden
Roytsg 28:4b22455930ff 10 DigitalOut ledB(LED_BLUE);
Roytsg 28:4b22455930ff 11 DigitalOut ledG(LED_GREEN);
Roytsg 28:4b22455930ff 12 DigitalIn TestButton(PTA4); // button naast het ledje
Roytsg 28:4b22455930ff 13 DigitalIn onoff(PTC6); // button aan de andere kant
Roytsg 28:4b22455930ff 14 Ticker emgSampleTicker; // Ticker voor de sample frequency
Roytsg 34:008bd226d37e 15 PwmOut motor2MagnitudePin(D5); // magnitude motor 2
Roytsg 29:a48b63e60a40 16 DigitalOut motor2DirectionPin(D4); // direction of the motor 2
Roytsg 34:008bd226d37e 17 InterruptIn MotorOn(D8);
Roytsg 34:008bd226d37e 18
vsluiter 2:e314bb3b2d99 19
Roytsg 28:4b22455930ff 20
Roytsg 28:4b22455930ff 21 int P= 200; // aantal test punten voor de moving average
Roytsg 28:4b22455930ff 22 double A[200]; // de vector waar punten in worden opgeslagen voor de moving average moet even groot zijn als P
Roytsg 28:4b22455930ff 23 int k = 0; // counter voor de configuratie
Roytsg 28:4b22455930ff 24 double Vvector[200]; // vector voor de Vwaarde configuratie
Roytsg 28:4b22455930ff 25 double Vwaarde[2]; // vector voor waardes van V
Roytsg 28:4b22455930ff 26 int x = 0; // x waarde voor de Vwaarde
Roytsg 29:a48b63e60a40 27 double movmean;
Roytsg 30:4c6321941515 28 int MotorLock = 0;
Roytsg 30:4c6321941515 29 double EMGInput;
Roytsg 32:3832f732f17a 30 float ErrorZero = 3;
Roytsg 33:84d986230e15 31 double MotorSpeed = 0.5;
Roytsg 24:fe3825337233 32
Roytsg 34:008bd226d37e 33
Roytsg 28:4b22455930ff 34 // Filters
Roytsg 28:4b22455930ff 35 BiQuadChain bqc;
Roytsg 28:4b22455930ff 36 BiQuad bq1( 0.6844323315947305,1.368864663189461, 0.6844323315947305,1.2243497755555954,0.5133795508233265); //lp?
Roytsg 28:4b22455930ff 37 BiQuad bq2( 0.6844323315947306, -1.3688646631894612, 0.6844323315947306, -1.2243497755555959, 0.5133795508233266); //hp?
Roytsg 28:4b22455930ff 38 BiQuad bq3( 0.7566897754116633, -1.2243497755555959, 0.7566897754116633, -1.2243497755555959, 0.5133795508233266); // notch?
vsluiter 0:32bb76391d89 39
Roytsg 28:4b22455930ff 40
Roytsg 21:77998ce2c0dd 41
Roytsg 28:4b22455930ff 42 // sample function voor plotten van de emg signalen en moving average
Roytsg 21:77998ce2c0dd 43 void emgSample() {
Roytsg 21:77998ce2c0dd 44
Roytsg 28:4b22455930ff 45 double emgFiltered = bqc.step( emg.read() ); // gefilterde waarde van het emg signaal
Roytsg 28:4b22455930ff 46 double emgabs = abs(emgFiltered); // absolute waarde van het gefilterde signaal
Roytsg 28:4b22455930ff 47 scope.set(0, emgFiltered ); // stuurt de waarden naar de grafiek
Roytsg 28:4b22455930ff 48 scope.set(1, emgabs ); // stuurt de waarden naar de grafiek
Roytsg 34:008bd226d37e 49
Roytsg 24:fe3825337233 50
Roytsg 28:4b22455930ff 51 // deze for-loop maakt de vector voor de moving average
Roytsg 27:674193a62e06 52 for(int i = P-1; i >= 0; i--){
Roytsg 26:97a8adc9b895 53 if (i == 0) {
Roytsg 26:97a8adc9b895 54 A[i] = emgabs;
Roytsg 26:97a8adc9b895 55 }
Roytsg 26:97a8adc9b895 56 else {
Roytsg 26:97a8adc9b895 57 A[i] = A[i-1];
Roytsg 26:97a8adc9b895 58 }
Roytsg 28:4b22455930ff 59 }
Roytsg 26:97a8adc9b895 60 double sum = 0;
Roytsg 28:4b22455930ff 61 // deze for-loop sommeert de array
Roytsg 27:674193a62e06 62 for (int n = 0; n < P-1; n++) {
Roytsg 26:97a8adc9b895 63 sum = sum + A[n];
Roytsg 26:97a8adc9b895 64 }
Roytsg 24:fe3825337233 65
Roytsg 29:a48b63e60a40 66 movmean = sum/P; //dit is de moving average waarde
Roytsg 24:fe3825337233 67
Roytsg 28:4b22455930ff 68 // hier wordt het test programma opgestart, zodat zero waarde kan worden gekregen
Roytsg 28:4b22455930ff 69 if (TestButton==0 & k<200) {
Roytsg 28:4b22455930ff 70 Vvector[k] = movmean;
Roytsg 28:4b22455930ff 71 ledB = !ledB;
Roytsg 28:4b22455930ff 72 k++;
Roytsg 28:4b22455930ff 73 }
Roytsg 28:4b22455930ff 74 else if (k==200) { // hier moet de test klaar zijn
Roytsg 28:4b22455930ff 75 double sumZ = 0;
Roytsg 28:4b22455930ff 76 for (int n = 0; n < 199; n++) {
Roytsg 28:4b22455930ff 77 sumZ = sumZ + Vvector[n];
Roytsg 28:4b22455930ff 78 } // neemt de som van de zerovector array
Roytsg 28:4b22455930ff 79 Vwaarde[x] = sumZ/200; // dit is het gemiddelde voor een betrouwbare value
Roytsg 28:4b22455930ff 80 scope.set(3,Vwaarde[0]); //stuurt de zeroV waarde naar het plotje
Roytsg 28:4b22455930ff 81 if (x == 1) {
Roytsg 28:4b22455930ff 82 scope.set(4,Vwaarde[1]); //stuurt de maxV waarde naar het plotje
Roytsg 28:4b22455930ff 83 }
Roytsg 28:4b22455930ff 84 k++;
Roytsg 28:4b22455930ff 85 ledB = 1;
Roytsg 28:4b22455930ff 86 ledG = !ledG;
Roytsg 28:4b22455930ff 87 }
Roytsg 28:4b22455930ff 88 else if (k == 201 && onoff ==0) {// dit is om het ledje uit te doen en om het mogelijk te maken de test opnieuw te doen
Roytsg 28:4b22455930ff 89 ledG = !ledG;
Roytsg 28:4b22455930ff 90 k = 0;
Roytsg 28:4b22455930ff 91 if (x==0) {
Roytsg 28:4b22455930ff 92 x++;
Roytsg 28:4b22455930ff 93 }
Roytsg 28:4b22455930ff 94 else if (x==1) {
Roytsg 28:4b22455930ff 95 x=0;
Roytsg 28:4b22455930ff 96 }
Roytsg 28:4b22455930ff 97 }
Roytsg 32:3832f732f17a 98 scope.set(2, movmean); // stuurt de moving average naar de plot
Roytsg 32:3832f732f17a 99
Roytsg 32:3832f732f17a 100 if (movmean > Vwaarde[1]) {
Roytsg 32:3832f732f17a 101 movmean = Vwaarde[1]; // zorgt ervoor dat emg nooit > 1 kan zijn
Roytsg 32:3832f732f17a 102 }
Roytsg 32:3832f732f17a 103
Roytsg 30:4c6321941515 104 double EMGInputRaw = (movmean - Vwaarde[0]*ErrorZero)/(Vwaarde[1] - Vwaarde[0]*ErrorZero);
Roytsg 30:4c6321941515 105 if (EMGInputRaw < 0) {
Roytsg 30:4c6321941515 106 EMGInput = 0;
Roytsg 30:4c6321941515 107 }
Roytsg 30:4c6321941515 108 else {
Roytsg 30:4c6321941515 109 EMGInput = EMGInputRaw;
Roytsg 30:4c6321941515 110 }
Roytsg 29:a48b63e60a40 111 scope.set(5,EMGInput);
Roytsg 32:3832f732f17a 112
Roytsg 34:008bd226d37e 113 scope.send();
Roytsg 28:4b22455930ff 114
Roytsg 34:008bd226d37e 115 //motor2MagnitudePin = 0.2;
Roytsg 21:77998ce2c0dd 116 }
Roytsg 21:77998ce2c0dd 117
Roytsg 29:a48b63e60a40 118 float GetReferenceVelocity()
Roytsg 29:a48b63e60a40 119 {
Roytsg 29:a48b63e60a40 120 // Returns reference velocity in rad/s.
Roytsg 29:a48b63e60a40 121 // Positive value means clockwise rotation.
Roytsg 29:a48b63e60a40 122 const float maxVelocity=8.4; // in rad/s of course!
Roytsg 29:a48b63e60a40 123 float referenceVelocity; // in rad/s
Roytsg 30:4c6321941515 124 referenceVelocity = (EMGInput * maxVelocity) * MotorLock;
Roytsg 29:a48b63e60a40 125 return referenceVelocity;
Roytsg 29:a48b63e60a40 126 }
Roytsg 21:77998ce2c0dd 127
Roytsg 29:a48b63e60a40 128 void SetMotor2(float motorValue)
Roytsg 29:a48b63e60a40 129 {
Roytsg 29:a48b63e60a40 130 // Given -1<=motorValue<=1, this sets the PWM and direction
Roytsg 29:a48b63e60a40 131 // bits for motor 1. Positive value makes motor rotating
Roytsg 29:a48b63e60a40 132 // clockwise. motorValues outside range are truncated to
Roytsg 29:a48b63e60a40 133 // within range
Roytsg 29:a48b63e60a40 134 if (fabs(motorValue)>1) motor2MagnitudePin = 1;
Roytsg 29:a48b63e60a40 135 else motor2MagnitudePin = fabs(motorValue);
Roytsg 29:a48b63e60a40 136 }
Roytsg 29:a48b63e60a40 137 float FeedForwardControl(float referenceVelocity) {
Roytsg 29:a48b63e60a40 138 // very simple linear feed-forward control
Roytsg 29:a48b63e60a40 139 const float MotorGain=8.4; // unit: (rad/s) / PWM
Roytsg 29:a48b63e60a40 140 float motorValue = referenceVelocity / MotorGain;
Roytsg 29:a48b63e60a40 141 return motorValue;
Roytsg 29:a48b63e60a40 142 }
Roytsg 29:a48b63e60a40 143
Roytsg 29:a48b63e60a40 144 void MotorLocker() {
Roytsg 29:a48b63e60a40 145 if (MotorLock == 0) {
Roytsg 29:a48b63e60a40 146 MotorLock = 1;
Roytsg 29:a48b63e60a40 147 }
Roytsg 29:a48b63e60a40 148 else if (MotorLock == 1) {
Roytsg 29:a48b63e60a40 149 MotorLock = 0;
Roytsg 29:a48b63e60a40 150 }
Roytsg 29:a48b63e60a40 151 }
Roytsg 28:4b22455930ff 152
vsluiter 0:32bb76391d89 153 int main()
Roytsg 28:4b22455930ff 154 {
Roytsg 28:4b22455930ff 155 ledB = 1;
Roytsg 28:4b22455930ff 156 ledG = 1;
Roytsg 28:4b22455930ff 157 bqc.add( &bq1 ).add( &bq2 ).add( &bq3 ); // hier wordt het filter gemaakt
Roytsg 28:4b22455930ff 158 emgSampleTicker.attach( &emgSample, 0.002 ); //dit bepaald de sample frequency en is nu 500 Hz
Roytsg 34:008bd226d37e 159 Vwaarde[0] = 0.01;
Roytsg 34:008bd226d37e 160 motor2DirectionPin = 1;
Roytsg 29:a48b63e60a40 161
Roytsg 29:a48b63e60a40 162 while(1) {
Roytsg 29:a48b63e60a40 163 MotorOn.rise(&MotorLocker);
Roytsg 34:008bd226d37e 164 motor2MagnitudePin = EMGInput;
Roytsg 34:008bd226d37e 165 wait(0.01);
Roytsg 29:a48b63e60a40 166 }
vsluiter 0:32bb76391d89 167 }