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 #include "mbed.h"

Timer chrono1;
Timer chrono2;
Timer chrono3;
Timer chrono4;
Timer chrono5;
Timer chrono6;
Timer chrono7;
Timer chrono8;

InterruptIn ch1(p23);
InterruptIn ch2(p24);
InterruptIn ch3(p25);
InterruptIn ch4(p26);
InterruptIn ch5(p29);
InterruptIn ch6(p30);
InterruptIn Ultra1(p5);
InterruptIn Ultra2(p7);

//SRF05 srf1(p6, p5);//p6:trigger, p5:echo
//SRF05 srf2(p8, p7);//p8:trigger, p7:echo

Serial PC(USBTX, USBRX);
Serial moteurs(p9, p10);
Serial GPS(p13, p14);

DigitalOut del(LED1);
DigitalOut puls1(p6);
DigitalOut puls2(p8);

char etat_US=0;
double tps_ch1=0,tps_ch2=0,tps_ch3=0,tps_ch4=0,tps_ch5=0,tps_ch6=0,dist_US1=0,dist_US2=0;


void initial_PWMIn(void);
void initial_Ultrasons(void);
int calcul_vitesse(void);
int calcul_direction(void);
void ecriture_moteurs(int vitesse, int gouvernail); 
void impulsion1(void);
void impulsion2(void);
int lecture_GPS(double *ptr_heure,double *ptr_lat,double *ptr_longi,double *ptr_vitesse,double *ptr_route);
double transfo_format(double a);
 
void ch1_start() {
  chrono1.start();
}

void ch1_stop()
{
    chrono1.stop();
    tps_ch1 = chrono1.read_us();
    chrono1.reset();
}

void ch2_start() {
  chrono2.start();
}

void ch2_stop()
{
    chrono2.stop();
    tps_ch2 = chrono2.read_us();
    chrono2.reset();
}

void ch3_start() {
  chrono3.start();
}

void ch3_stop()
{
    chrono3.stop();
    tps_ch3 = chrono3.read_us();
    chrono3.reset();
}

void ch4_start() {
  chrono4.start();
}

void ch4_stop()
{
    chrono4.stop();
    tps_ch4 = chrono4.read_us();
    chrono4.reset();
}

void ch5_start() {
  chrono5.start();
}

void ch5_stop()
{
    chrono5.stop();
    tps_ch5 = chrono5.read_us();
    chrono5.reset();
}

void ch6_start() {
  chrono6.start();
}

void ch6_stop()
{
    chrono6.stop();
    tps_ch6 = chrono6.read_us();
    chrono6.reset();
}

void Ultra1_start()
{
    if(etat_US==0) 
    {
        chrono7.reset();
        chrono7.start();
    }
}

void Ultra1_stop()//Arrêt du chronomètre du capteur 1 et impulsion capteur 2
{
    if(etat_US==0)
    {
        chrono7.stop();
        dist_US1=chrono7.read_us()/58.0;//donne la distance en cm
        etat_US = 1;
    }
}

void Ultra2_start()//Lancement du chronomètre du capteur 2 
{
    if(etat_US==1) 
    {
        chrono8.reset();
        chrono8.start();
    }
}

void Ultra2_stop()//Arrêt du chronomètre du capteur 2 et lancement d'une impulsion sur le capteur 1
{
    if(etat_US==1)
    {
        chrono8.stop();
        dist_US1=chrono8.read_us()/58.0;//donne la distance en cm
        etat_US = 0;
        impulsion1();
    }
}


int main() {
  
    double heure,latitude = 0,longitude = 0,vitesse_GPS,route,distance_restante;
    double lat_destination = 48.787068,longi_destination = 2.327229;
    double *ptr_h=&heure,*ptr_lat=&latitude,*ptr_long=&longitude,*ptr_v=&vitesse_GPS,*ptr_rte=&route;
    double route_th,diff_routes=0,gouvernail=0;
    int validite,vitesse,direction; 
    
    GPS.baud(9600);
    PC.baud(460800);
    initial_PWMIn();
    initial_Ultrasons();
    impulsion1();
  
                               
  while(true) {
    
    validite = lecture_GPS(ptr_h,ptr_lat,ptr_long,ptr_v,ptr_rte);//Lecture du GPS. validite permet de savoir si le reception est bonne
    
    if(validite == 1)//La réception est valide
    {
        latitude = transfo_format(latitude);//On change le format des coordonnées GPS
        longitude = transfo_format(longitude);
        PC.printf("LAT : %f, LONGI : %f\n\rLAT_DEST : %f LONGI_DEST : %f\r\n",latitude,longitude,lat_destination,longi_destination);
        
        //Calcul de la route a suivre :
        route_th = 57.2956455309649*atan2(longi_destination-longitude,lat_destination-latitude);
        if(route_th<0) route_th += 360;//On s'assure que la route est comprise entre 0 et 360°
        
        //Calcul de la distance à parcourir en mètres
        distance_restante = sqrt(pow(111111.1*(lat_destination-latitude),2)+pow(75000*(longi_destination-longitude),2));
        
        PC.printf("Route : %lf\n\rRoute theorique : %lf\r\nDistance restance : %lf\r\n",route,route_th,distance_restante);
        
        
        //Calcul, avec la route à suivre et la route suivie, des indications à donner
        //On utilise ici une variable "gouvernail", allant de -100 à 100
        //-100 correcpond à "à gauche toute" et 100 à "à droite toute"
        
        if(distance_restante<10.0)
        {
            PC.printf("VOUS ETES ARRIVES\r\n");
        }
        else
        {
        if((route<=route_th+5.0)&&(route>=route_th-5))
        {
            PC.printf("TOUT DROIT\r\n");
            gouvernail = 0;
        }
        else
        {
            //On calcule la différence d'angle entre la route actuellement suivie
            diff_routes = abs(route_th-route);
            if(diff_routes > 180.0) diff_routes = 360.0 - diff_routes;
        
        //On vérifie la direction à suivre, s'il faut aller à droite ou à gauche.    
        if((route_th>=route)&&(route_th<=(route+180)))
        {
            PC.printf("Direction : droite\r\n");
            //On calcule la valeur à donner au gouvernail avec un correcteur proportionnel
            //si la différence est sup à 45°, on sature à 100, sinon on a une action
            //proportionnelle
            if(diff_routes>45.0) gouvernail = 100.0;
            else gouvernail = 2.22*diff_routes;
            PC.printf("Instruction donnee au gouvernail : %lf\r\n",gouvernail);
        }
        else
        {
            PC.printf("Direction : gauche\r\n");
            //On fait de même pour tourner à gauche que pour tourner à droite, mais on a des
            //coefficients négatifs
            if(diff_routes>45.0) gouvernail = -100.0;
            else gouvernail = -2.22*diff_routes;
            PC.printf("Instruction donnee au gouvernail : %lf\r\n",gouvernail);
        }
        }
        }
    }
    else//Il y a une erreur de reception
    {
        PC.printf("erreur de reception");
    }
    
    //Programme mode manuel 
    if(tps_ch6 > 1200) del = 1; //Allume la led si ch6 en position haute
    if(tps_ch6 < 1200) del = 0; //Allume la led si ch6 en position basse
    
    
    vitesse = calcul_vitesse();
    direction = calcul_direction();
    
    ecriture_moteurs(vitesse,direction);
    
    /*PC.printf("Tps haut entree 1:%.lfus\n\r",tps_ch1);
    PC.printf("Tps haut entree 2:%.lfus\n\r",tps_ch2);
    PC.printf("Tps haut entree 3:%.lfus\n\r",tps_ch3);
    PC.printf("Tps haut entree 4:%.lfus\n\r",tps_ch4);
    PC.printf("Tps haut entree 5:%.lfus\n\r",tps_ch5);
    PC.printf("Tps haut entree 6:%.lfus\n\r",tps_ch6);*/
    PC.printf("Distance 1:%.lfcm\n\r",dist_US1);
    PC.printf("Distance 2:%.lfcm\n\r",dist_US2);
    PC.printf("Vitesse :%d\n\r",vitesse);
    PC.printf("Direction : %d\n\r",direction);
    PC.printf("\n\r");
    wait(0.2);
  }
}

void initial_PWMIn(void)
{ 
  ch1.rise(&ch1_start);
  ch1.fall(&ch1_stop); 
  
  ch2.rise(&ch2_start);
  ch2.fall(&ch2_stop);
  
  ch3.rise(&ch3_start);
  ch3.fall(&ch3_stop); 
  
  ch4.rise(&ch4_start);
  ch4.fall(&ch4_stop);
  
  ch5.rise(&ch5_start);
  ch5.fall(&ch5_stop); 
  
  ch6.rise(&ch6_start);
  ch6.fall(&ch6_stop);
  
  chrono1.reset();
  chrono2.reset();
  chrono3.reset();
  chrono4.reset();
  chrono5.reset();
  chrono6.reset();
}

void initial_Ultrasons(void)
{
    Ultra1.rise(&Ultra1_start);
    Ultra1.fall(&Ultra1_stop);
    
    Ultra2.rise(&Ultra2_start);
    Ultra2.fall(&Ultra2_stop);
}

void impulsion1(void)
{
    puls1 = 1;
    wait (0.000002);
    puls1 = 0;
}

void impulsion2(void)
{
    puls2 = 1;
    wait (0.000002);
    puls2 = 0;
}

int calcul_vitesse(void)
{
    int val_ch2,val_ch3,vitesse;
    
    val_ch2 = (tps_ch2-1500)/5; //calcul d'une valeur entre -100 et 100 selon la position du joustick
    val_ch3 = (tps_ch3-1500)/5; 
    
    //On compare les valeurs absolues des valeurs:c'est le joystick le plus éloigné
    //de la position centrale qui domine
    if(abs(val_ch2)>abs(val_ch3)) vitesse = val_ch2;
    else vitesse = val_ch3;
    
    //vitesse nulle si les infos ne sont pas cohérentes
    if((tps_ch2<950)||(tps_ch2>2050)||(tps_ch3<950)||(tps_ch3>2050)) vitesse = 0; 
    
    if(abs(vitesse)<5) vitesse = 0;//Moteur immobile si jostick pas actionné
    if(vitesse>100) vitesse = 100; //saturation
    if(vitesse<-100) vitesse = -100; //saturation
    
    return vitesse;
}

int calcul_direction(void)
{
    int val_ch4,direction;
    
    //calcul d'une valeur entre -100 et 100 selon la position du joustick
    val_ch4 = (tps_ch4-1500)/5; 
    
    //On compare les valeurs absolues des valeurs:c'est le joystick le plus éloigné
    //de la position centrale qui domine
    direction = val_ch4;
    
    //vitesse nulle si les infos ne sont pas cohérentes
    if((tps_ch4<950)||(tps_ch4>2050)) direction = 0; 
    
    if(abs(direction)<5) direction = 0;//Moteur immobile si jostick pas actionné
    if(direction>100) direction = 100; //saturation
    if(direction<-100) direction = -100; //saturation
    
    return direction;
}

void ecriture_moteurs(int vitesse, int gouvernail)
{
    moteurs.printf("$%d|%d*",vitesse,gouvernail);
}

//transforme les coordonnees au format dd.mmssss au lieu de ddmm.mmmm
double transfo_format(double a)
{
    double e;
    int c,b,d;
    d = a/100;
    c = a*10000;
    b = c%1000000;
    e = d+b/(60.0*10000.0);
    return e;
}

//Fonction permettant de récupérer les données envoyées par la liaison série
int lecture_GPS(double *ptr_heure,double *ptr_lat,double *ptr_longi,double *ptr_vitesse,double *ptr_route)
{
    char i=2;
    char buffer[120];
    int test_reception = 0;
    char a, etat=0;
    double h,lat,lng,v,dir;
    
    while(test_reception == 0)
    {
    if (GPS.readable()) {  // attention PC.readable reste à 1 tant qu'il n'y a pas eu de getc qui vide le buffer
            a=GPS.getc();
        
        switch(etat)
        {
            case 0 :
                if(a == '$') etat = 1; //On détecte le début de la trame
                break;
            case 1 :
                if(a != '$') //On s'assure que l'on reçoit bien un autre carcatère que celui de début de trame
                {
                    etat = 2;
                    buffer[0] = '$';//On stocke le caractère de début de trame dans la chaine (mais c'est juste pour faire joli en fait)
                    buffer[1] = a;//On stocke le premier caractère utile de la trame
                } 
                break;
                
            case 2 :
                buffer[i] = a;//On stocke l'octet reçu dans la trame
                i++;
                if(a == 'C')//Si un caractère entré est un 'C', alors la trame nous intéresse : on poursuit
                {
                    etat = 3;
                }
                else if(i>=7)//S'il n'y a pas de 'C' au 7ème caractère utile, la trame ne nous intéresse pas : on arrête l'acquisition
                {
                    etat = 5;
                }
                break;
                
            case 3 :
            
                if(a=='$')//Si on revoit le caractère de début de trame, on s'arrête
                {
                    etat = 4;
                }
                else 
                {
                    buffer[i]=a;//Sinon on stocke le caractère entré dans la chaîne de caractères
                    i++;
                }
                break;
            
            case 4 :
            
                if((buffer[17]=='A')||(buffer[18]=='A'))
                {
                        sscanf(buffer,"$GPRMC,%lf,A,%lf,N,%lf,E,%lf,%lf",&h,&lat,&lng,&v,&dir);
                        *ptr_heure = h;
                        *ptr_lat = lat;
                        *ptr_longi = lng;
                        *ptr_vitesse = v;
                        *ptr_route = dir;
                        test_reception = 1;
                }
                else
                {
                        test_reception = 2;
                }
                PC.printf("%s",buffer);//On affiche la chaîne
                etat = 5;
                break;
                
            case 5 :
                etat = 0;//On réinitialise l'acquisition
                for(i=0;i<120;i++)//On réinitialise la chaîne de caractères
                {
                    buffer[i] = 0;
                }
                i=2;
                break;
                
            default :
                etat = 0;
                break;
        }
        }
        
        }
        return test_reception;
}