Yiming Zhang / Mbed 2 deprecated botton

mid

Dependencies:   mbed

Joystick/Joystick.cpp@0:9a525a0d1d3f, 2020-04-27 (annotated)

Committer:
sjuzyz
Date:
Mon Apr 27 12:01:16 2020 +0000
Revision:
0:9a525a0d1d3f
mid

Who changed what in which revision?

UserRevisionLine numberNew contents of line
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 1 #include "Joystick.h"
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 2
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 3 Joystick::Joystick(PinName vertPin,PinName horizPin,PinName clickPin)
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 4 {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 5 vert = new AnalogIn(vertPin);
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 6 horiz = new AnalogIn(horizPin);
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 7 click = new InterruptIn(clickPin);
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 8 }
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 9
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 10 void Joystick::init()
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 11 {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 12 // read centred values of joystick
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 13 _x0 = horiz->read();
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 14 _y0 = vert->read();
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 15
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 16 // this assumes that the joystick is centred when the init function is called
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 17 // if perfectly centred, the pots should read 0.5, but this may
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 18 // not be the case and x0 and y0 will be used to calibrate readings
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 19
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 20 // turn on pull-down for button -> this assumes the other side of the button
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 21 // is connected to +3V3 so we read 1 when pressed and 0 when not pressed
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 22 click->mode(PullDown);
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 23 // we therefore need to fire the interrupt on a rising edge
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 24 click->rise(callback(this,&Joystick::click_isr));
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 25 // need to use a callback since mbed-os5 - basically tells it to look in this class for the ISR
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 26 _click_flag = 0;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 27
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 28 }
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 29
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 30 Direction Joystick::get_direction()
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 31 {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 32 float angle = get_angle(); // 0 to 360, -1 for centred
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 33
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 34 Direction d;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 35 // partition 360 into segments and check which segment the angle is in
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 36 if (angle < 0.0f) {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 37 d = CENTRE; // check for -1.0 angle
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 38 } else if (angle < 22.5f) { // then keep going in 45 degree increments
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 39 d = N;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 40 } else if (angle < 67.5f) {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 41 d = NE;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 42 } else if (angle < 112.5f) {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 43 d = E;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 44 } else if (angle < 157.5f) {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 45 d = SE;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 46 } else if (angle < 202.5f) {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 47 d = S;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 48 } else if (angle < 247.5f) {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 49 d = SW;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 50 } else if (angle < 292.5f) {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 51 d = W;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 52 } else if (angle < 337.5f) {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 53 d = NW;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 54 } else {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 55 d = N;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 56 }
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 57
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 58 return d;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 59 }
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 60
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 61 // this method gets the magnitude of the joystick movement
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 62 float Joystick::get_mag()
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 63 {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 64 Polar p = get_polar();
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 65 return p.mag;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 66 }
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 67
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 68 // this method gets the angle of joystick movement (0 to 360, 0 North)
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 69 float Joystick::get_angle()
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 70 {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 71 Polar p = get_polar();
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 72 return p.angle;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 73 }
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 74
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 75 // get raw joystick coordinate in range -1 to 1
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 76 // Direction (x,y)
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 77 // North (0,1)
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 78 // East (1,0)
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 79 // South (0,-1)
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 80 // West (-1,0)
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 81 Vector2D Joystick::get_coord()
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 82 {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 83 // read() returns value in range 0.0 to 1.0 so is scaled and centre value
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 84 // substracted to get values in the range -1.0 to 1.0
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 85 float x = 2.0f*( horiz->read() - _x0 );
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 86 float y = 2.0f*( vert->read() - _y0 );
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 87
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 88 // Note: the x value here is inverted to ensure the positive x is to the
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 89 // right. This is simply due to how the potentiometer on the joystick
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 90 // I was using was connected up. It could have been corrected in hardware
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 91 // by swapping the power supply pins. Instead it is done in software so may
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 92 // need to be changed depending on your wiring setup
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 93
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 94 Vector2D coord = {-x,y};
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 95 return coord;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 96 }
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 97
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 98 // This maps the raw x,y coord onto a circular grid.
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 99 // See: http://mathproofs.blogspot.co.uk/2005/07/mapping-square-to-circle.html
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 100 Vector2D Joystick::get_mapped_coord()
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 101 {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 102 Vector2D coord = get_coord();
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 103
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 104 // do the transformation
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 105 float x = coord.x*sqrt(1.0f-pow(coord.y,2.0f)/2.0f);
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 106 float y = coord.y*sqrt(1.0f-pow(coord.x,2.0f)/2.0f);
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 107
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 108 Vector2D mapped_coord = {x,y};
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 109 return mapped_coord;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 110 }
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 111
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 112 // this function converts the mapped coordinates into polar form
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 113 Polar Joystick::get_polar()
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 114 {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 115 // get the mapped coordinate
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 116 Vector2D coord = get_mapped_coord();
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 117
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 118 // at this point, 0 degrees (i.e. x-axis) will be defined to the East.
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 119 // We want 0 degrees to correspond to North and increase clockwise to 359
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 120 // like a compass heading, so we need to swap the axis and invert y
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 121 float x = coord.y;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 122 float y = coord.x;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 123
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 124 float mag = sqrt(x*x+y*y); // pythagoras
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 125 float angle = RAD2DEG*atan2(y,x);
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 126 // angle will be in range -180 to 180, so add 360 to negative angles to
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 127 // move to 0 to 360 range
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 128 if (angle < 0.0f) {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 129 angle+=360.0f;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 130 }
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 131
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 132 // the noise on the ADC causes the values of x and y to fluctuate slightly
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 133 // around the centred values. This causes the random angle values to get
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 134 // calculated when the joystick is centred and untouched. This is also when
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 135 // the magnitude is very small, so we can check for a small magnitude and then
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 136 // set the angle to -1. This will inform us when the angle is invalid and the
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 137 // joystick is centred
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 138
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 139 if (mag < TOL) {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 140 mag = 0.0f;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 141 angle = -1.0f;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 142 }
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 143
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 144 Polar p = {mag,angle};
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 145 return p;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 146 }
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 147
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 148 bool Joystick::button_pressed()
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 149 {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 150 // ISR must have been triggered
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 151 if (_click_flag) {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 152 _click_flag = 0; // clear flag
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 153 return true;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 154 } else {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 155 return false;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 156 }
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 157 }
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 158
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 159 void Joystick::click_isr()
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 160 {
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 161 _click_flag = 1;
sjuzyz 0:9a525a0d1d3f 162 }