Max Houghton / Gamepad

Class used to interface with the handheld gamepad.

Fork of Gamepad by Craig Evans

Gamepad.cpp@12:1b0b6355da4f, 2017-03-03 (annotated)

Committer:
valavanisalex
Date:
Fri Mar 03 12:35:43 2017 +0000
Revision:
12:1b0b6355da4f
Parent:
11:ff86b2ffce01
Child:
13:ef5fc9f58805
Handle event flags using a single _event_state bitset and ID flags

Who changed what in which revision?

UserRevisionLine numberNew contents of line
eencae 0:a6288c29b936 1 #include "Gamepad.h"
eencae 0:a6288c29b936 2
eencae 1:6d25cd49059b 3 //////////// constructor/destructor ////////////
eencae 0:a6288c29b936 4 Gamepad::Gamepad()
eencae 0:a6288c29b936 5 {
eencae 10:a13d2f9d8a14 6 _led1 = new PwmOut(PTA1);
eencae 10:a13d2f9d8a14 7 _led2 = new PwmOut(PTA2);
eencae 10:a13d2f9d8a14 8 _led3 = new PwmOut(PTC2);
eencae 10:a13d2f9d8a14 9 _led4 = new PwmOut(PTC3);
eencae 10:a13d2f9d8a14 10 _led5 = new PwmOut(PTC4);
eencae 10:a13d2f9d8a14 11 _led6 = new PwmOut(PTD3);
eencae 0:a6288c29b936 12
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 13 _button_A = new InterruptIn(PTB9);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 14 _button_B = new InterruptIn(PTD0);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 15 _button_X = new InterruptIn(PTC17);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 16 _button_Y = new InterruptIn(PTC12);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 17 _button_back = new InterruptIn(PTB19);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 18 _button_start = new InterruptIn(PTC5);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 19 _button_L = new InterruptIn(PTB18);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 20 _button_R = new InterruptIn(PTB3);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 21 _button_joystick = new InterruptIn(PTC16);
eencae 3:964a6d95acdd 22
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 23 _vert = new AnalogIn(PTB10);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 24 _horiz = new AnalogIn(PTB11);
eencae 0:a6288c29b936 25
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 26 _buzzer = new PwmOut(PTC10);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 27 _pot = new AnalogIn(PTB2);
eencae 0:a6288c29b936 28
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 29 _timeout = new Timeout();
eencae 1:6d25cd49059b 30
eencae 0:a6288c29b936 31 }
eencae 0:a6288c29b936 32
eencae 1:6d25cd49059b 33 Gamepad::~Gamepad()
eencae 1:6d25cd49059b 34 {
eencae 10:a13d2f9d8a14 35 delete _led1,_led2,_led3,_led4,_led5,_led6;
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 36 delete _button_A,_button_B,_button_joystick,_vert,_horiz;
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 37 delete _button_X,_button_Y,_button_back,_button_start;
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 38 delete _button_L,_button_R, _buzzer, _pot, _timeout;
eencae 1:6d25cd49059b 39 }
eencae 1:6d25cd49059b 40
eencae 1:6d25cd49059b 41 ///////////////// public methods /////////////////
eencae 1:6d25cd49059b 42
eencae 0:a6288c29b936 43 void Gamepad::init()
eencae 0:a6288c29b936 44 {
eencae 1:6d25cd49059b 45 leds_off();
eencae 7:019671f7bd83 46 init_buttons();
eencae 3:964a6d95acdd 47
eencae 3:964a6d95acdd 48 // read centred values of joystick
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 49 _x0 = _horiz->read();
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 50 _y0 = _vert->read();
eencae 1:6d25cd49059b 51
eencae 1:6d25cd49059b 52 // clear all flags
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 53 _event_state = 0;
eencae 0:a6288c29b936 54 }
eencae 0:a6288c29b936 55
eencae 0:a6288c29b936 56 void Gamepad::leds_off()
eencae 0:a6288c29b936 57 {
eencae 10:a13d2f9d8a14 58 leds(0.0);
eencae 0:a6288c29b936 59 }
eencae 0:a6288c29b936 60
eencae 0:a6288c29b936 61 void Gamepad::leds_on()
eencae 0:a6288c29b936 62 {
eencae 10:a13d2f9d8a14 63 leds(1.0);
eencae 1:6d25cd49059b 64 }
eencae 1:6d25cd49059b 65
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 66 void Gamepad::leds(float val) const
eencae 1:6d25cd49059b 67 {
eencae 1:6d25cd49059b 68 if (val < 0.0f) {
eencae 1:6d25cd49059b 69 val = 0.0f;
eencae 1:6d25cd49059b 70 }
eencae 1:6d25cd49059b 71 if (val > 1.0f) {
eencae 1:6d25cd49059b 72 val = 1.0f;
eencae 1:6d25cd49059b 73 }
eencae 1:6d25cd49059b 74
eencae 1:6d25cd49059b 75 // leds are active-low, so subtract from 1.0
eencae 1:6d25cd49059b 76 // 0.0 corresponds to fully-off, 1.0 to fully-on
eencae 1:6d25cd49059b 77 val = 1.0f - val;
eencae 1:6d25cd49059b 78
eencae 10:a13d2f9d8a14 79 _led1->write(val);
eencae 10:a13d2f9d8a14 80 _led2->write(val);
eencae 10:a13d2f9d8a14 81 _led3->write(val);
eencae 10:a13d2f9d8a14 82 _led4->write(val);
eencae 10:a13d2f9d8a14 83 _led5->write(val);
eencae 10:a13d2f9d8a14 84 _led6->write(val);
eencae 9:893189072e89 85 }
eencae 9:893189072e89 86
eencae 10:a13d2f9d8a14 87 void Gamepad::led1(float val) {
eencae 10:a13d2f9d8a14 88 _led1->write(1.0f-val); // active-low so subtract from 1
eencae 9:893189072e89 89 }
eencae 10:a13d2f9d8a14 90 void Gamepad::led2(float val) {
eencae 10:a13d2f9d8a14 91 _led2->write(1.0f-val); // active-low so subtract from 1
eencae 9:893189072e89 92 }
eencae 10:a13d2f9d8a14 93 void Gamepad::led3(float val) {
eencae 10:a13d2f9d8a14 94 _led3->write(1.0f-val); // active-low so subtract from 1
eencae 9:893189072e89 95 }
eencae 10:a13d2f9d8a14 96 void Gamepad::led4(float val) {
eencae 10:a13d2f9d8a14 97 _led4->write(1.0f-val); // active-low so subtract from 1
eencae 9:893189072e89 98 }
eencae 10:a13d2f9d8a14 99 void Gamepad::led5(float val) {
eencae 10:a13d2f9d8a14 100 _led5->write(1.0f-val); // active-low so subtract from 1
eencae 9:893189072e89 101 }
eencae 10:a13d2f9d8a14 102 void Gamepad::led6(float val) {
eencae 10:a13d2f9d8a14 103 _led6->write(1.0f-val); // active-low so subtract from 1
eencae 1:6d25cd49059b 104 }
eencae 1:6d25cd49059b 105
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 106 float Gamepad::read_pot() const
eencae 1:6d25cd49059b 107 {
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 108 return _pot->read();
eencae 1:6d25cd49059b 109 }
eencae 1:6d25cd49059b 110
eencae 1:6d25cd49059b 111 void Gamepad::tone(float frequency, float duration)
eencae 1:6d25cd49059b 112 {
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 113 _buzzer->period(1.0f/frequency);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 114 _buzzer->write(0.5); // 50% duty cycle - square wave
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 115 _timeout->attach(callback(this, &Gamepad::tone_off), duration );
eencae 1:6d25cd49059b 116 }
eencae 1:6d25cd49059b 117
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 118 bool Gamepad::check_event(GamepadEvent const id)
eencae 1:6d25cd49059b 119 {
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 120 // Check whether event flag is set
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 121 if (_event_state[id]) {
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 122 _event_state.reset(id); // clear flag
eencae 3:964a6d95acdd 123 return true;
eencae 3:964a6d95acdd 124 } else {
eencae 3:964a6d95acdd 125 return false;
eencae 3:964a6d95acdd 126 }
eencae 3:964a6d95acdd 127 }
eencae 3:964a6d95acdd 128
eencae 3:964a6d95acdd 129 // this method gets the magnitude of the joystick movement
eencae 3:964a6d95acdd 130 float Gamepad::get_mag()
eencae 3:964a6d95acdd 131 {
eencae 3:964a6d95acdd 132 Polar p = get_polar();
eencae 3:964a6d95acdd 133 return p.mag;
eencae 3:964a6d95acdd 134 }
eencae 3:964a6d95acdd 135
eencae 3:964a6d95acdd 136 // this method gets the angle of joystick movement (0 to 360, 0 North)
eencae 3:964a6d95acdd 137 float Gamepad::get_angle()
eencae 3:964a6d95acdd 138 {
eencae 3:964a6d95acdd 139 Polar p = get_polar();
eencae 3:964a6d95acdd 140 return p.angle;
eencae 3:964a6d95acdd 141 }
eencae 3:964a6d95acdd 142
eencae 4:bafb7f483e93 143 Direction Gamepad::get_direction()
eencae 3:964a6d95acdd 144 {
eencae 3:964a6d95acdd 145 float angle = get_angle(); // 0 to 360, -1 for centred
eencae 3:964a6d95acdd 146
eencae 3:964a6d95acdd 147 Direction d;
eencae 3:964a6d95acdd 148 // partition 360 into segments and check which segment the angle is in
eencae 3:964a6d95acdd 149 if (angle < 0.0f) {
eencae 3:964a6d95acdd 150 d = CENTRE; // check for -1.0 angle
eencae 3:964a6d95acdd 151 } else if (angle < 22.5f) { // then keep going in 45 degree increments
eencae 3:964a6d95acdd 152 d = N;
eencae 3:964a6d95acdd 153 } else if (angle < 67.5f) {
eencae 3:964a6d95acdd 154 d = NE;
eencae 3:964a6d95acdd 155 } else if (angle < 112.5f) {
eencae 3:964a6d95acdd 156 d = E;
eencae 3:964a6d95acdd 157 } else if (angle < 157.5f) {
eencae 3:964a6d95acdd 158 d = SE;
eencae 3:964a6d95acdd 159 } else if (angle < 202.5f) {
eencae 3:964a6d95acdd 160 d = S;
eencae 3:964a6d95acdd 161 } else if (angle < 247.5f) {
eencae 3:964a6d95acdd 162 d = SW;
eencae 3:964a6d95acdd 163 } else if (angle < 292.5f) {
eencae 3:964a6d95acdd 164 d = W;
eencae 3:964a6d95acdd 165 } else if (angle < 337.5f) {
eencae 3:964a6d95acdd 166 d = NW;
eencae 3:964a6d95acdd 167 } else {
eencae 3:964a6d95acdd 168 d = N;
eencae 3:964a6d95acdd 169 }
eencae 3:964a6d95acdd 170
eencae 3:964a6d95acdd 171 return d;
eencae 3:964a6d95acdd 172 }
eencae 3:964a6d95acdd 173
eencae 1:6d25cd49059b 174 ///////////////////// private methods ////////////////////////
eencae 1:6d25cd49059b 175
eencae 1:6d25cd49059b 176 void Gamepad::tone_off()
eencae 1:6d25cd49059b 177 {
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 178 _buzzer->write(0.0);
eencae 1:6d25cd49059b 179 }
eencae 1:6d25cd49059b 180
eencae 1:6d25cd49059b 181 void Gamepad::init_buttons()
eencae 1:6d25cd49059b 182 {
eencae 1:6d25cd49059b 183 // turn on pull-downs as other side of button is connected to 3V3
eencae 1:6d25cd49059b 184 // button is 0 when not pressed and 1 when pressed
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 185 _button_A->mode(PullDown);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 186 _button_B->mode(PullDown);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 187 _button_X->mode(PullDown);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 188 _button_Y->mode(PullDown);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 189 _button_back->mode(PullDown);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 190 _button_start->mode(PullDown);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 191 _button_L->mode(PullDown);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 192 _button_R->mode(PullDown);
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 193 _button_joystick->mode(PullDown);
eencae 1:6d25cd49059b 194 // therefore setup rising edge interrupts
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 195 _button_A->rise(callback(this,&Gamepad::a_isr));
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 196 _button_B->rise(callback(this,&Gamepad::b_isr));
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 197 _button_X->rise(callback(this,&Gamepad::x_isr));
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 198 _button_Y->rise(callback(this,&Gamepad::y_isr));
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 199 _button_L->rise(callback(this,&Gamepad::l_isr));
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 200 _button_R->rise(callback(this,&Gamepad::r_isr));
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 201 _button_start->rise(callback(this,&Gamepad::start_isr));
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 202 _button_back->rise(callback(this,&Gamepad::back_isr));
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 203 _button_joystick->rise(callback(this,&Gamepad::joy_isr));
eencae 1:6d25cd49059b 204 }
eencae 1:6d25cd49059b 205
eencae 1:6d25cd49059b 206 // button interrupts ISRs
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 207 // Each of these simply sets the appropriate event bit in the _event_state
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 208 // variable
eencae 1:6d25cd49059b 209 void Gamepad::a_isr()
eencae 1:6d25cd49059b 210 {
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 211 _event_state.set(EVENT_A_PRESSED);
eencae 1:6d25cd49059b 212 }
eencae 1:6d25cd49059b 213 void Gamepad::b_isr()
eencae 1:6d25cd49059b 214 {
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 215 _event_state.set(EVENT_B_PRESSED);
eencae 1:6d25cd49059b 216 }
eencae 1:6d25cd49059b 217 void Gamepad::x_isr()
eencae 1:6d25cd49059b 218 {
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 219 _event_state.set(EVENT_X_PRESSED);
eencae 1:6d25cd49059b 220 }
eencae 1:6d25cd49059b 221 void Gamepad::y_isr()
eencae 1:6d25cd49059b 222 {
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 223 _event_state.set(EVENT_Y_PRESSED);
eencae 1:6d25cd49059b 224 }
eencae 1:6d25cd49059b 225 void Gamepad::l_isr()
eencae 1:6d25cd49059b 226 {
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 227 _event_state.set(EVENT_L_PRESSED);
eencae 1:6d25cd49059b 228 }
eencae 1:6d25cd49059b 229 void Gamepad::r_isr()
eencae 1:6d25cd49059b 230 {
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 231 _event_state.set(EVENT_R_PRESSED);
eencae 1:6d25cd49059b 232 }
eencae 1:6d25cd49059b 233 void Gamepad::back_isr()
eencae 1:6d25cd49059b 234 {
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 235 _event_state.set(EVENT_BACK_PRESSED);
eencae 1:6d25cd49059b 236 }
eencae 1:6d25cd49059b 237 void Gamepad::start_isr()
eencae 1:6d25cd49059b 238 {
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 239 _event_state.set(EVENT_START_PRESSED);
eencae 3:964a6d95acdd 240 }
eencae 3:964a6d95acdd 241 void Gamepad::joy_isr()
eencae 3:964a6d95acdd 242 {
valavanisalex 12:1b0b6355da4f 243 _event_state.set(EVENT_JOY_PRESSED);
eencae 3:964a6d95acdd 244 }
eencae 3:964a6d95acdd 245
eencae 3:964a6d95acdd 246 // get raw joystick coordinate in range -1 to 1
eencae 3:964a6d95acdd 247 // Direction (x,y)
eencae 3:964a6d95acdd 248 // North (0,1)
eencae 3:964a6d95acdd 249 // East (1,0)
eencae 3:964a6d95acdd 250 // South (0,-1)
eencae 3:964a6d95acdd 251 // West (-1,0)
eencae 3:964a6d95acdd 252 Vector2D Gamepad::get_coord()
eencae 3:964a6d95acdd 253 {
eencae 3:964a6d95acdd 254 // read() returns value in range 0.0 to 1.0 so is scaled and centre value
eencae 3:964a6d95acdd 255 // substracted to get values in the range -1.0 to 1.0
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 256 float x = 2.0f*( _horiz->read() - _x0 );
valavanisalex 11:ff86b2ffce01 257 float y = 2.0f*( _vert->read() - _y0 );
eencae 3:964a6d95acdd 258
eencae 3:964a6d95acdd 259 // Note: the x value here is inverted to ensure the positive x is to the
eencae 3:964a6d95acdd 260 // right. This is simply due to how the potentiometer on the joystick
eencae 3:964a6d95acdd 261 // I was using was connected up. It could have been corrected in hardware
eencae 3:964a6d95acdd 262 // by swapping the power supply pins. Instead it is done in software so may
eencae 3:964a6d95acdd 263 // need to be changed depending on your wiring setup
eencae 3:964a6d95acdd 264
eencae 3:964a6d95acdd 265 Vector2D coord = {-x,y};
eencae 3:964a6d95acdd 266 return coord;
eencae 3:964a6d95acdd 267 }
eencae 3:964a6d95acdd 268
eencae 3:964a6d95acdd 269 // This maps the raw x,y coord onto a circular grid.
eencae 3:964a6d95acdd 270 // See: http://mathproofs.blogspot.co.uk/2005/07/mapping-square-to-circle.html
eencae 3:964a6d95acdd 271 Vector2D Gamepad::get_mapped_coord()
eencae 3:964a6d95acdd 272 {
eencae 3:964a6d95acdd 273 Vector2D coord = get_coord();
eencae 3:964a6d95acdd 274
eencae 3:964a6d95acdd 275 // do the transformation
eencae 3:964a6d95acdd 276 float x = coord.x*sqrt(1.0f-pow(coord.y,2.0f)/2.0f);
eencae 3:964a6d95acdd 277 float y = coord.y*sqrt(1.0f-pow(coord.x,2.0f)/2.0f);
eencae 3:964a6d95acdd 278
eencae 3:964a6d95acdd 279 Vector2D mapped_coord = {x,y};
eencae 3:964a6d95acdd 280 return mapped_coord;
eencae 3:964a6d95acdd 281 }
eencae 3:964a6d95acdd 282
eencae 3:964a6d95acdd 283 // this function converts the mapped coordinates into polar form
eencae 3:964a6d95acdd 284 Polar Gamepad::get_polar()
eencae 3:964a6d95acdd 285 {
eencae 3:964a6d95acdd 286 // get the mapped coordinate
eencae 3:964a6d95acdd 287 Vector2D coord = get_mapped_coord();
eencae 3:964a6d95acdd 288
eencae 3:964a6d95acdd 289 // at this point, 0 degrees (i.e. x-axis) will be defined to the East.
eencae 3:964a6d95acdd 290 // We want 0 degrees to correspond to North and increase clockwise to 359
eencae 3:964a6d95acdd 291 // like a compass heading, so we need to swap the axis and invert y
eencae 3:964a6d95acdd 292 float x = coord.y;
eencae 3:964a6d95acdd 293 float y = coord.x;
eencae 3:964a6d95acdd 294
eencae 3:964a6d95acdd 295 float mag = sqrt(x*x+y*y); // pythagoras
eencae 3:964a6d95acdd 296 float angle = RAD2DEG*atan2(y,x);
eencae 3:964a6d95acdd 297 // angle will be in range -180 to 180, so add 360 to negative angles to
eencae 3:964a6d95acdd 298 // move to 0 to 360 range
eencae 3:964a6d95acdd 299 if (angle < 0.0f) {
eencae 3:964a6d95acdd 300 angle+=360.0f;
eencae 3:964a6d95acdd 301 }
eencae 3:964a6d95acdd 302
eencae 3:964a6d95acdd 303 // the noise on the ADC causes the values of x and y to fluctuate slightly
eencae 3:964a6d95acdd 304 // around the centred values. This causes the random angle values to get
eencae 3:964a6d95acdd 305 // calculated when the joystick is centred and untouched. This is also when
eencae 3:964a6d95acdd 306 // the magnitude is very small, so we can check for a small magnitude and then
eencae 3:964a6d95acdd 307 // set the angle to -1. This will inform us when the angle is invalid and the
eencae 3:964a6d95acdd 308 // joystick is centred
eencae 3:964a6d95acdd 309
eencae 3:964a6d95acdd 310 if (mag < TOL) {
eencae 3:964a6d95acdd 311 mag = 0.0f;
eencae 3:964a6d95acdd 312 angle = -1.0f;
eencae 3:964a6d95acdd 313 }
eencae 3:964a6d95acdd 314
eencae 3:964a6d95acdd 315 Polar p = {mag,angle};
eencae 3:964a6d95acdd 316 return p;
eencae 1:6d25cd49059b 317 }