Fred Barnes / Mbed OS co657_nrf52_beacons

Sample NordicSemicondictor nRF52 beacon discovery for CO657 (University of Kent, UK); builds on mbed-os, derived from LEDBeacon sample code (on github). Writes out beacons recently seen to serial port and/or LCD (#ifdef job) on the MBED application shield.

Dependencies:   C12832

main.cpp@0:f4e27396137e, 2016-10-27 (annotated)

Committer:
co657_frmb
Date:
Thu Oct 27 16:53:49 2016 +0000
Revision:
0:f4e27396137e
Child:
1:7986f9873e20
First cut of code, uses MBED application shield plugged into nRF52

Who changed what in which revision?

UserRevisionLine numberNew contents of line
co657_frmb 0:f4e27396137e 1 /*
co657_frmb 0:f4e27396137e 2 * main.cpp -- test program to _simply_ detect iBeacons (and anything else advertising in a similar way)
co657_frmb 0:f4e27396137e 3 * Fred Barnes, October 2016
co657_frmb 0:f4e27396137e 4 */
co657_frmb 0:f4e27396137e 5
co657_frmb 0:f4e27396137e 6 /* NOTE: based heavily on mbed-os-example-ble's BLE_LEDBlinker example (trimmed down) */
co657_frmb 0:f4e27396137e 7
co657_frmb 0:f4e27396137e 8 /* Further note: this is a hack in places */
co657_frmb 0:f4e27396137e 9
co657_frmb 0:f4e27396137e 10 #include "mbed.h"
co657_frmb 0:f4e27396137e 11 #include "ble/BLE.h"
co657_frmb 0:f4e27396137e 12 #include "ble/Gap.h"
co657_frmb 0:f4e27396137e 13 #include "C12832.h"
co657_frmb 0:f4e27396137e 14
co657_frmb 0:f4e27396137e 15 /* output choice */
co657_frmb 0:f4e27396137e 16 #undef SERIAL_OUTPUT
co657_frmb 0:f4e27396137e 17 #define LCD_OUTPUT
co657_frmb 0:f4e27396137e 18
co657_frmb 0:f4e27396137e 19 static DigitalOut led1 (LED1);
co657_frmb 0:f4e27396137e 20 static DigitalOut led2 (LED2);
co657_frmb 0:f4e27396137e 21 static DigitalOut led3 (LED3);
co657_frmb 0:f4e27396137e 22 static DigitalOut led4 (LED4);
co657_frmb 0:f4e27396137e 23
co657_frmb 0:f4e27396137e 24 #ifdef SERIAL_OUTPUT
co657_frmb 0:f4e27396137e 25 static Serial host (USBTX, USBRX);
co657_frmb 0:f4e27396137e 26 #endif
co657_frmb 0:f4e27396137e 27
co657_frmb 0:f4e27396137e 28 #ifdef LCD_OUTPUT
co657_frmb 0:f4e27396137e 29 static C12832 shld_lcd (D11, D13, D12, D7, D10); /* LCD on the shield (128x32) */
co657_frmb 0:f4e27396137e 30 #endif
co657_frmb 0:f4e27396137e 31
co657_frmb 0:f4e27396137e 32
co657_frmb 0:f4e27396137e 33
co657_frmb 0:f4e27396137e 34 #define HLEN_MAX (128)
co657_frmb 0:f4e27396137e 35
co657_frmb 0:f4e27396137e 36 typedef struct beacon_log {
co657_frmb 0:f4e27396137e 37 uint8_t age; /* approx seconds (0xff == dead/gone) */
co657_frmb 0:f4e27396137e 38 uint16_t addr_hi; /* two high order bytes */
co657_frmb 0:f4e27396137e 39 uint32_t addr_lo; /* four low order bytes */
co657_frmb 0:f4e27396137e 40 int8_t rssi; /* RSSI (-ve) */
co657_frmb 0:f4e27396137e 41 uint8_t type; /* crudely cast */
co657_frmb 0:f4e27396137e 42 } beacon_log_t;
co657_frmb 0:f4e27396137e 43
co657_frmb 0:f4e27396137e 44 #define MAX_BEACONS (32)
co657_frmb 0:f4e27396137e 45
co657_frmb 0:f4e27396137e 46 static beacon_log_t blog[MAX_BEACONS];
co657_frmb 0:f4e27396137e 47
co657_frmb 0:f4e27396137e 48 void bubble_blog (int idx)
co657_frmb 0:f4e27396137e 49 {
co657_frmb 0:f4e27396137e 50 beacon_log_t tmp;
co657_frmb 0:f4e27396137e 51
co657_frmb 0:f4e27396137e 52 /* crude bubble-sort for single insert/update */
co657_frmb 0:f4e27396137e 53 if (idx <= 0) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 54 return;
co657_frmb 0:f4e27396137e 55 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 56 memcpy (&tmp, &blog[idx], sizeof (beacon_log_t));
co657_frmb 0:f4e27396137e 57 while ((idx > 0) && (blog[idx-1].age > tmp.age)) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 58 memcpy (&blog[idx], &blog[idx-1], sizeof (beacon_log_t));
co657_frmb 0:f4e27396137e 59 idx--;
co657_frmb 0:f4e27396137e 60 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 61 memcpy (&blog[idx], &tmp, sizeof (beacon_log_t));
co657_frmb 0:f4e27396137e 62
co657_frmb 0:f4e27396137e 63 return;
co657_frmb 0:f4e27396137e 64 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 65
co657_frmb 0:f4e27396137e 66 void age_blog (void)
co657_frmb 0:f4e27396137e 67 {
co657_frmb 0:f4e27396137e 68 int i;
co657_frmb 0:f4e27396137e 69
co657_frmb 0:f4e27396137e 70 for (i=0; i<MAX_BEACONS; i++) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 71 if (blog[i].age == 0xff) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 72 break;
co657_frmb 0:f4e27396137e 73 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 74 blog[i].age++;
co657_frmb 0:f4e27396137e 75 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 76 return;
co657_frmb 0:f4e27396137e 77 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 78
co657_frmb 0:f4e27396137e 79 #ifdef LCD_OUTPUT
co657_frmb 0:f4e27396137e 80 void draw_blog (void)
co657_frmb 0:f4e27396137e 81 {
co657_frmb 0:f4e27396137e 82 shld_lcd.cls ();
co657_frmb 0:f4e27396137e 83 for (int i=0; (i<3) && (blog[i].age != 0xff); i++) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 84 shld_lcd.locate (0, (i * 10));
co657_frmb 0:f4e27396137e 85 shld_lcd.printf ("%4.4X%8.8X", blog[i].addr_hi, blog[i].addr_lo);
co657_frmb 0:f4e27396137e 86 shld_lcd.locate (72, (i * 10));
co657_frmb 0:f4e27396137e 87 shld_lcd.printf ("%d", blog[i].rssi);
co657_frmb 0:f4e27396137e 88 shld_lcd.locate (96, (i * 10));
co657_frmb 0:f4e27396137e 89 shld_lcd.printf ("%u", blog[i].type);
co657_frmb 0:f4e27396137e 90 shld_lcd.locate (108, (i * 10));
co657_frmb 0:f4e27396137e 91 shld_lcd.printf ("%u", blog[i].age);
co657_frmb 0:f4e27396137e 92 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 93 shld_lcd.copy_to_lcd ();
co657_frmb 0:f4e27396137e 94 return;
co657_frmb 0:f4e27396137e 95 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 96 #endif
co657_frmb 0:f4e27396137e 97
co657_frmb 0:f4e27396137e 98 void scan_advert_got (const Gap::AdvertisementCallbackParams_t *params)
co657_frmb 0:f4e27396137e 99 {
co657_frmb 0:f4e27396137e 100 int i, last;
co657_frmb 0:f4e27396137e 101 uint32_t a_lo;
co657_frmb 0:f4e27396137e 102 uint16_t a_hi;
co657_frmb 0:f4e27396137e 103 int newb = 0;
co657_frmb 0:f4e27396137e 104
co657_frmb 0:f4e27396137e 105 a_hi = ((uint16_t)params->peerAddr[5] << 8) | (uint16_t)params->peerAddr[4];
co657_frmb 0:f4e27396137e 106 a_lo = ((uint32_t)params->peerAddr[3] << 24) | ((uint32_t)params->peerAddr[2] << 16) | ((uint32_t)params->peerAddr[1] << 8) | (uint32_t)params->peerAddr[0];
co657_frmb 0:f4e27396137e 107
co657_frmb 0:f4e27396137e 108 /* scribble the data into the log */
co657_frmb 0:f4e27396137e 109 for (i=0, last=-1; i<MAX_BEACONS; i++) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 110 /* see if we match */
co657_frmb 0:f4e27396137e 111 if (blog[i].age == 0xff) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 112 last = i;
co657_frmb 0:f4e27396137e 113 break;
co657_frmb 0:f4e27396137e 114 } else if ((blog[i].addr_hi == a_hi) && (blog[i].addr_lo == a_lo)) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 115 /* this one! */
co657_frmb 0:f4e27396137e 116 break;
co657_frmb 0:f4e27396137e 117 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 118 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 119 if (last >= 0) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 120 /* new(ish) beacon */
co657_frmb 0:f4e27396137e 121 i = last;
co657_frmb 0:f4e27396137e 122 newb = 1;
co657_frmb 0:f4e27396137e 123 } else if ((i == MAX_BEACONS) && (last < 0)) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 124 /* ran out of room searching for slot, use last */
co657_frmb 0:f4e27396137e 125 i = MAX_BEACONS - 1;
co657_frmb 0:f4e27396137e 126 newb = 1;
co657_frmb 0:f4e27396137e 127 } /* else found it somewhere, just reset age */
co657_frmb 0:f4e27396137e 128
co657_frmb 0:f4e27396137e 129 if (newb) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 130 blog[i].addr_hi = a_hi;
co657_frmb 0:f4e27396137e 131 blog[i].addr_lo = a_lo;
co657_frmb 0:f4e27396137e 132 blog[i].type = (uint8_t)params->type;
co657_frmb 0:f4e27396137e 133 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 134 blog[i].rssi = (int8_t)params->rssi;
co657_frmb 0:f4e27396137e 135 blog[i].age = 0;
co657_frmb 0:f4e27396137e 136 bubble_blog (i);
co657_frmb 0:f4e27396137e 137
co657_frmb 0:f4e27396137e 138 #ifdef SERIAL_OUTPUT
co657_frmb 0:f4e27396137e 139 host.printf ("ADV:");
co657_frmb 0:f4e27396137e 140 for (i=Gap::ADDR_LEN - 1; i>=0; i--) { // backwards
co657_frmb 0:f4e27396137e 141 host.printf ("%2.2x", params->peerAddr[i]);
co657_frmb 0:f4e27396137e 142 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 143 host.printf (":%d:%u:%d:", params->rssi, (unsigned int)params->type, params->advertisingDataLen);
co657_frmb 0:f4e27396137e 144 for (i=0; (i<params->advertisingDataLen) && (hlen < (HLEN_MAX-4)); i++) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 145 uint8_t ch = (uint8_t)params->advertisingData[i];
co657_frmb 0:f4e27396137e 146
co657_frmb 0:f4e27396137e 147 host.printf ("%2.2x", ch);
co657_frmb 0:f4e27396137e 148 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 149
co657_frmb 0:f4e27396137e 150 host.printf ("\r\n");
co657_frmb 0:f4e27396137e 151 #endif
co657_frmb 0:f4e27396137e 152 #ifdef LCD_OUTPUT
co657_frmb 0:f4e27396137e 153 draw_blog ();
co657_frmb 0:f4e27396137e 154 #endif
co657_frmb 0:f4e27396137e 155
co657_frmb 0:f4e27396137e 156 return;
co657_frmb 0:f4e27396137e 157 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 158
co657_frmb 0:f4e27396137e 159 #define SCAN_INTERVAL (20)
co657_frmb 0:f4e27396137e 160 #define SCAN_WINDOW (20)
co657_frmb 0:f4e27396137e 161
co657_frmb 0:f4e27396137e 162
co657_frmb 0:f4e27396137e 163 void ble_init_done (BLE::InitializationCompleteCallbackContext *params)
co657_frmb 0:f4e27396137e 164 {
co657_frmb 0:f4e27396137e 165 BLE &ble = params->ble;
co657_frmb 0:f4e27396137e 166 ble_error_t err = params->error;
co657_frmb 0:f4e27396137e 167
co657_frmb 0:f4e27396137e 168 if (err != BLE_ERROR_NONE) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 169 #ifdef SERIAL_OUTPUT
co657_frmb 0:f4e27396137e 170 host.printf ("ERR:Failed to initialise BLE, error code %d\r\n", (int)err);
co657_frmb 0:f4e27396137e 171 #endif
co657_frmb 0:f4e27396137e 172 return;
co657_frmb 0:f4e27396137e 173 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 174
co657_frmb 0:f4e27396137e 175 if (ble.getInstanceID () != BLE::DEFAULT_INSTANCE) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 176 // erm..
co657_frmb 0:f4e27396137e 177 return;
co657_frmb 0:f4e27396137e 178 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 179
co657_frmb 0:f4e27396137e 180 // setup for scanning
co657_frmb 0:f4e27396137e 181 err = ble.gap().setScanInterval (SCAN_INTERVAL);
co657_frmb 0:f4e27396137e 182 if (err != BLE_ERROR_NONE) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 183 #ifdef SERIAL_OUTPUT
co657_frmb 0:f4e27396137e 184 host.printf ("ERR:Failed to set scanning interval (%d), code %d\r\n", SCAN_INTERVAL, (int)err);
co657_frmb 0:f4e27396137e 185 #endif
co657_frmb 0:f4e27396137e 186 return;
co657_frmb 0:f4e27396137e 187 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 188
co657_frmb 0:f4e27396137e 189 err = ble.gap().setScanWindow (SCAN_WINDOW);
co657_frmb 0:f4e27396137e 190 if (err != BLE_ERROR_NONE) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 191 #ifdef SERIAL_OUTPUT
co657_frmb 0:f4e27396137e 192 host.printf ("ERR:Failed to set scanning window (%d), code %d\r\n", SCAN_WINDOW, (int)err);
co657_frmb 0:f4e27396137e 193 #endif
co657_frmb 0:f4e27396137e 194 return;
co657_frmb 0:f4e27396137e 195 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 196
co657_frmb 0:f4e27396137e 197 err = ble.gap().setScanTimeout (0);
co657_frmb 0:f4e27396137e 198 if (err != BLE_ERROR_NONE) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 199 #ifdef SERIAL_OUTPUT
co657_frmb 0:f4e27396137e 200 host.printf ("ERR:Failed to set scan timeout (0), code %d\r\n", (int)err);
co657_frmb 0:f4e27396137e 201 #endif
co657_frmb 0:f4e27396137e 202 return;
co657_frmb 0:f4e27396137e 203 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 204
co657_frmb 0:f4e27396137e 205 err = ble.gap().setActiveScanning (false);
co657_frmb 0:f4e27396137e 206 if (err != BLE_ERROR_NONE) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 207 #ifdef SERIAL_OUTPUT
co657_frmb 0:f4e27396137e 208 host.printf ("ERR:Failed to set active scan (false), code %d\r\n", (int)err);
co657_frmb 0:f4e27396137e 209 #endif
co657_frmb 0:f4e27396137e 210 return;
co657_frmb 0:f4e27396137e 211 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 212
co657_frmb 0:f4e27396137e 213 #ifdef SERIAL_OUTPUT
co657_frmb 0:f4e27396137e 214 host.printf ("MSG:Scan parameters set, off we go..\r\n");
co657_frmb 0:f4e27396137e 215 #endif
co657_frmb 0:f4e27396137e 216 // Thread::wait (500);
co657_frmb 0:f4e27396137e 217
co657_frmb 0:f4e27396137e 218 err = ble.gap().startScan (scan_advert_got);
co657_frmb 0:f4e27396137e 219 if (err != BLE_ERROR_NONE) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 220 #ifdef SERIAL_OUTPUT
co657_frmb 0:f4e27396137e 221 host.printf ("ERR:Failed to start scanning (code %d)\r\n", (int)err);
co657_frmb 0:f4e27396137e 222 #endif
co657_frmb 0:f4e27396137e 223 return;
co657_frmb 0:f4e27396137e 224 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 225
co657_frmb 0:f4e27396137e 226 return;
co657_frmb 0:f4e27396137e 227 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 228
co657_frmb 0:f4e27396137e 229
co657_frmb 0:f4e27396137e 230 // main() runs in its own thread in the OS
co657_frmb 0:f4e27396137e 231 // (note the calls to Thread::wait below for delays)
co657_frmb 0:f4e27396137e 232 int main()
co657_frmb 0:f4e27396137e 233 {
co657_frmb 0:f4e27396137e 234 BLE& ble = BLE::Instance(BLE::DEFAULT_INSTANCE);
co657_frmb 0:f4e27396137e 235 uint8_t lw = 0x01;
co657_frmb 0:f4e27396137e 236 int acnt = 0;
co657_frmb 0:f4e27396137e 237
co657_frmb 0:f4e27396137e 238 #ifdef SERIAL_OUTPUT
co657_frmb 0:f4e27396137e 239 host.baud (38400);
co657_frmb 0:f4e27396137e 240 #endif
co657_frmb 0:f4e27396137e 241
co657_frmb 0:f4e27396137e 242 led1 = 1;
co657_frmb 0:f4e27396137e 243 led2 = 0;
co657_frmb 0:f4e27396137e 244 led3 = 0;
co657_frmb 0:f4e27396137e 245 led4 = 0;
co657_frmb 0:f4e27396137e 246
co657_frmb 0:f4e27396137e 247 for (int i=0; i<MAX_BEACONS; i++) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 248 memset (&blog[i], 0x00, sizeof (beacon_log_t));
co657_frmb 0:f4e27396137e 249
co657_frmb 0:f4e27396137e 250 blog[i].age = 0xff;
co657_frmb 0:f4e27396137e 251 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 252
co657_frmb 0:f4e27396137e 253 /* Note: most of the real initialisation is done inside "ble_init_done" */
co657_frmb 0:f4e27396137e 254 ble.init (ble_init_done);
co657_frmb 0:f4e27396137e 255
co657_frmb 0:f4e27396137e 256 #ifdef LCD_OUTPUT
co657_frmb 0:f4e27396137e 257 shld_lcd.set_auto_up (0);
co657_frmb 0:f4e27396137e 258 shld_lcd.cls ();
co657_frmb 0:f4e27396137e 259 shld_lcd.locate (1, 1);
co657_frmb 0:f4e27396137e 260 shld_lcd.printf ("Hello, CO657!");
co657_frmb 0:f4e27396137e 261 shld_lcd.copy_to_lcd ();
co657_frmb 0:f4e27396137e 262 Thread::wait (500);
co657_frmb 0:f4e27396137e 263 #endif
co657_frmb 0:f4e27396137e 264
co657_frmb 0:f4e27396137e 265 // GROT
co657_frmb 0:f4e27396137e 266 for (;;) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 267 led1 = (lw & 0x01) ? 0 : 1;
co657_frmb 0:f4e27396137e 268 led2 = (lw & 0x02) ? 0 : 1;
co657_frmb 0:f4e27396137e 269 led4 = (lw & 0x04) ? 0 : 1;
co657_frmb 0:f4e27396137e 270 led3 = (lw & 0x08) ? 0 : 1;
co657_frmb 0:f4e27396137e 271
co657_frmb 0:f4e27396137e 272 lw <<= 1;
co657_frmb 0:f4e27396137e 273 if (lw == 0x10) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 274 lw = 0x01;
co657_frmb 0:f4e27396137e 275 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 276 acnt++;
co657_frmb 0:f4e27396137e 277 if (acnt == 10) {
co657_frmb 0:f4e27396137e 278 acnt = 0;
co657_frmb 0:f4e27396137e 279 age_blog ();
co657_frmb 0:f4e27396137e 280 #ifdef LCD_OUTPUT
co657_frmb 0:f4e27396137e 281 draw_blog ();
co657_frmb 0:f4e27396137e 282 #endif
co657_frmb 0:f4e27396137e 283 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 284
co657_frmb 0:f4e27396137e 285 ble.processEvents ();
co657_frmb 0:f4e27396137e 286
co657_frmb 0:f4e27396137e 287 Thread::wait (100);
co657_frmb 0:f4e27396137e 288 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 289
co657_frmb 0:f4e27396137e 290 }
co657_frmb 0:f4e27396137e 291