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/*MPU9250_PROGRAM ver2.2 PROGRAMED BY RYOTARO FUNAI 2018/08/10*/
#include <mbed.h>
#include <math.h>

I2C i2c(p9, p10);
Serial pc(USBTX, USBRX);   //TWELITE使う予定なら13,14ピン

#define MPU9250_ADDRESS 0x68<<1  //I2CでのMPU9250のスレーブアドレス
#define AK8963_ADDRESS 0x0c<<1   //磁気センサのスレーブアドレス
#define Whoami 0x75   //who_am_iレジスタのアドレス、0x71が返ってくる
#define Magadd 0x00   //ak8963のWho_am_i
#define PWR 0x6b      //スリープモードをonにするためのアドレス
#define MAG_OPN 0x37  //mpu9250から磁気センサにアクセスできるようにする
#define ACC_CONFIG 0x1c     //加速度センサ設定用のアドレス
#define ACC_2G 0x00  //加速度センサのレンジ(2G)
#define ACC_4G 0x08  //加速度センサのレンジ(4G)
#define ACC_8G 0x10  //加速度センサのレンジ(8G)
#define ACC_16G 0x18 //加速度センサのレンジ(16Gまで計測可能)
#define MAG_CONFIG 0x0a  //磁気センサ設定用のアドレス
#define MAG_8HZ 0x12     //磁気センサの出力周期(8Hz)
#define MAG_100HZ 0x16   //磁気センサの出力周期(100Hz)
#define accRange  16.0   //加速度センサの測定レンジ
#define ST2 0x02 //磁気センサのステータスが入っているアドレス
#define Ain 35
#define SDA 21
#define SCL 22
#define led 2   //チェック用のLEDピン

void Ac_Read(int16_t*, int16_t*, int16_t*);   //9軸から加速度の値を取得
void Mag_Read(int16_t*, int16_t*, int16_t*);
//addrにスレーブアドレス、regにアクセスするアドレスを入力する
void i2cRead(uint8_t addr,uint8_t reg, uint8_t bytes,uint8_t* data);
void i2cWrite(uint8_t addr,uint8_t reg, uint8_t data);
uint8_t IDcheck();

uint8_t accgyrodata[14];
uint8_t magneticdata[7];
uint8_t ST2_Bit;  //磁気センサのステータスを入れておく

int16_t mx, my, mz;
double magX, magY, magZ, mag;
float rad;
float degree;
float ID;
int main() {
    i2cWrite(MPU9250_ADDRESS, PWR, 0x00);  //スリープモードの解除
    i2cWrite(MPU9250_ADDRESS, MAG_OPN, 0x02); //磁気センサの起動
    i2cWrite(AK8963_ADDRESS, MAG_CONFIG, MAG_100HZ);//磁気センサの測定レンジの設定
    double maveX = 0, maveY = 0, maveZ = 0;
    while(1) {
        for(int i = 0;i < 100;i++){
            Mag_Read(&mx, &my, &mz);
            maveX += mx;
            maveY += my;
            maveZ += mz;
            wait_ms(15);
        }          
        maveX /= 100;
        maveY /= 100;
        maveZ /= 100;
        magX = (maveX - 168.75) / 32768.0f * 4800.0f;//[uT]に変換
        magY = (maveY - 18.75) / 32768.0f * 4800.0f;//[uT]に変換
        pc.printf("%f,%f\n\r", magX, magY);
        ID = IDcheck();
        //pc.printf("%f\n\r", ID);
        //magZ = mz / 32768.0f * 4800.0f;//[uT]に変換
        rad = atan2(magY, magX);
        degree = (180.0 * rad / 3.14);
        if(degree < 0){
            degree += 360;    
        }
        //pc.printf("%f\n\r",degree);
    }
}

//mpu9250から磁気センサのみ引っ張ってくる
void Mag_Read(int16_t* mx, int16_t* my, int16_t* mz){
  i2cRead(AK8963_ADDRESS, ST2, 1, &ST2_Bit);//読み出し準備ができたか確認
  if(ST2_Bit & 0x01){   //ちゃんと読めたかをST2レジスタの値を読んで確認
    i2cRead(AK8963_ADDRESS, 0x03, 7, magneticdata);
  }
  else pc.printf("ERROR!!\n");
  *mx = (magneticdata[0] << 8) | magneticdata[1];
  *my = (magneticdata[2] << 8) | magneticdata[3];
  *mz = (magneticdata[4] << 8) | magneticdata[5];
}

//mpu9250からデータを取得(bytesに受け取るデータのバイト数、dataに実際のデータを挿入していく)
void i2cRead(uint8_t addr,uint8_t reg, uint8_t bytes,uint8_t* data){
  char cmd[1];
  char written_data[14];
  cmd[0] = reg;
  i2c.write(addr, cmd, 1, 1);
  i2c.read(addr, written_data, bytes, 0);
  for(int ii = 0; ii < bytes; ii++) {
    data[ii] = written_data[ii];
  }
}

//mpu9250にデータを送信(dataに送信するデータを入力する)
void i2cWrite(uint8_t addr,uint8_t reg, uint8_t data){
  char cmd[2];
  cmd[0] = reg;     //レジスタ指定
  cmd[1] = data;    //送信するデータ
  i2c.write(addr, cmd, 2); //レジスタ指定はどうする?
}
/*
void readMagData(int16_t * destination)
{
  uint8_t rawData[7];  // x/y/z gyro register data, ST2 register stored here, must read ST2 at end of data acquisition
  if(readByte(AK8963_ADDRESS, AK8963_ST1) & 0x01) { // wait for magnetometer data ready bit to be set
  readBytes(AK8963_ADDRESS, AK8963_XOUT_L, 7, &rawData[0]);  // Read the six raw data and ST2 registers sequentially into data array
  uint8_t c = rawData[6]; // End data read by reading ST2 register
    if(!(c & 0x08)) { // Check if magnetic sensor overflow set, if not then report data
    destination[0] = (int16_t)(((int16_t)rawData[1] << 8) | rawData[0]);  // Turn the MSB and LSB into a signed 16-bit value
    destination[1] = (int16_t)(((int16_t)rawData[3] << 8) | rawData[2]) ;  // Data stored as little Endian
    destination[2] = (int16_t)(((int16_t)rawData[5] << 8) | rawData[4]) ; 
   }
  }
}

void getMres() {
  switch (Mscale)
  {
    // Possible magnetometer scales (and their register bit settings) are:
    // 14 bit resolution (0) and 16 bit resolution (1)
    case MFS_14BITS:
          mRes = 10.0*4912.0/8190.0; // Proper scale to return milliGauss
          break;
    case MFS_16BITS:
          mRes = 10.0*4912.0/32760.0; // Proper scale to return milliGauss
          break;
  }
}
*/

//Who_am_Iアドレスで接続確認ができる。0x48もしくは10進数で72が返ってくればok
uint8_t IDcheck(){
  uint8_t address;
  i2cRead(AK8963_ADDRESS, Magadd, 1, &address);
  return address;
}