Julien VILLEMEJANE / Mbed 2 deprecated IeTI_FFT_BT

FFT and nRF24 transmission / LaserGame 1A

Dependencies:   mbed nRF24L01P mbed-dsp

main.cpp@3:627354c99ba0, 2022-03-21 (annotated)

Committer:
villemejane
Date:
Mon Mar 21 15:08:26 2022 +0000
Revision:
3:627354c99ba0
Parent:
1:47d90ce030a3 
FFT and nRF24 transmission / LaserGame 1A

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villemejane 1:47d90ce030a3 2 /* FFT d'un signal - Nucleo */
villemejane 1:47d90ce030a3 3 /****************************************************************************/
villemejane 1:47d90ce030a3 4 /* LEnsE / Julien VILLEMEJANE / Institut d'Optique Graduate School */
villemejane 1:47d90ce030a3 5 /****************************************************************************/
villemejane 1:47d90ce030a3 6 /* Brochage */
villemejane 1:47d90ce030a3 7 /* TO COMPLETE */
villemejane 1:47d90ce030a3 8 /****************************************************************************/
villemejane 1:47d90ce030a3 9 /* Test réalisé sur Nucléo-L476RG */
villemejane 1:47d90ce030a3 10 /****************************************************************************/
villemejane 1:47d90ce030a3 11
villemejane 0:96c89b4dc711 12 #include "mbed.h"
villemejane 0:96c89b4dc711 13 #include "arm_math.h"
villemejane 0:96c89b4dc711 14 #include "dsp.h"
villemejane 0:96c89b4dc711 15 #include "arm_common_tables.h"
villemejane 0:96c89b4dc711 16 #include "arm_const_structs.h"
villemejane 3:627354c99ba0 17 #include "nRF24L01P.h"
villemejane 0:96c89b4dc711 18
villemejane 3:627354c99ba0 19 #define TRANSFER_SIZE 8
villemejane 0:96c89b4dc711 20 #define SAMPLES 512 /* 256 real party and 256 imaginary parts */
villemejane 0:96c89b4dc711 21 #define FFT_SIZE SAMPLES / 2 /* FFT size is always the same size as we have samples, so 256 in our case */
villemejane 0:96c89b4dc711 22
villemejane 0:96c89b4dc711 23 float32_t Input[SAMPLES];
villemejane 0:96c89b4dc711 24 float32_t Output[FFT_SIZE];
villemejane 0:96c89b4dc711 25 bool trig=0;
villemejane 0:96c89b4dc711 26 int indice = 0;
villemejane 0:96c89b4dc711 27
villemejane 3:627354c99ba0 28 DigitalOut myled(D13);
villemejane 3:627354c99ba0 29 AnalogIn myADC(A0);
villemejane 3:627354c99ba0 30 Serial debug_pc(USBTX, USBRX);
villemejane 3:627354c99ba0 31 Ticker timer;
villemejane 3:627354c99ba0 32
villemejane 3:627354c99ba0 33 // nRF24
villemejane 3:627354c99ba0 34 char k;
villemejane 3:627354c99ba0 35 char dataToSend[TRANSFER_SIZE] = {0xAA, 0x01, 0x10, 0xF0,0xAA, 0x01, 0x10, 0xF0};
villemejane 3:627354c99ba0 36 char dataReceived[TRANSFER_SIZE] = {0};
villemejane 3:627354c99ba0 37 char rxDataCnt;
villemejane 3:627354c99ba0 38
villemejane 3:627354c99ba0 39 nRF24L01P nRF24_mod(D11, D12, D13, D10, D9, PB_8);
villemejane 3:627354c99ba0 40 // MOSI, MISO, SCK, CSN, CE, IRQ
villemejane 3:627354c99ba0 41
villemejane 3:627354c99ba0 42 #define largeur_signal_carre_equipe1 4300 /* a corriger */
villemejane 3:627354c99ba0 43 #define largeur_signal_carre_equipe2 40 /* a corriger */
villemejane 3:627354c99ba0 44 #define epsilon 200
villemejane 3:627354c99ba0 45
villemejane 3:627354c99ba0 46 /* definition des entrees des 3 capteurs: epaule droit, gauche et ventre */
villemejane 3:627354c99ba0 47 AnalogIn cap_ventre(A0);
villemejane 3:627354c99ba0 48 AnalogIn cap_epaule_droit(A1);
villemejane 3:627354c99ba0 49 AnalogIn cap_epaule_gauche(A2);
villemejane 3:627354c99ba0 50
villemejane 3:627354c99ba0 51 float32_t Input_ventre[SAMPLES];
villemejane 3:627354c99ba0 52 float32_t Output_ventre[FFT_SIZE];
villemejane 3:627354c99ba0 53
villemejane 3:627354c99ba0 54 float32_t Input_epaule_droit[SAMPLES];
villemejane 3:627354c99ba0 55 float32_t Output_epaule_droit[FFT_SIZE];
villemejane 3:627354c99ba0 56
villemejane 3:627354c99ba0 57 float32_t Input_epaule_gauche[SAMPLES];
villemejane 3:627354c99ba0 58 float32_t Output_epaule_gauche[FFT_SIZE];
villemejane 3:627354c99ba0 59
villemejane 3:627354c99ba0 60 int nbr_pts_equipe1;
villemejane 3:627354c99ba0 61 int nbr_pts_equipe2;
villemejane 3:627354c99ba0 62
villemejane 3:627354c99ba0 63 // Fonction d'initialisation du module BT nRF24L01
villemejane 3:627354c99ba0 64 void initNRF24(){
villemejane 3:627354c99ba0 65 nRF24_mod.powerUp();
villemejane 3:627354c99ba0 66 wait_us(100000);
villemejane 3:627354c99ba0 67 nRF24_mod.setAirDataRate(NRF24L01P_DATARATE_250_KBPS);
villemejane 3:627354c99ba0 68 nRF24_mod.setRfFrequency(2400);
villemejane 3:627354c99ba0 69 wait_us(100000);
villemejane 3:627354c99ba0 70 debug_pc.printf( "nRF24L01+ Frequency : %d MHz\r\n", nRF24_mod.getRfFrequency() );
villemejane 3:627354c99ba0 71 debug_pc.printf( "nRF24L01+ Output power : %d dBm\r\n", nRF24_mod.getRfOutputPower() );
villemejane 3:627354c99ba0 72 debug_pc.printf( "nRF24L01+ Data Rate : %d kbps\r\n", nRF24_mod.getAirDataRate() );
villemejane 3:627354c99ba0 73 debug_pc.printf( "Transfers are grouped into %d characters\r\n", TRANSFER_SIZE );
villemejane 3:627354c99ba0 74 nRF24_mod.setTransferSize( TRANSFER_SIZE );
villemejane 3:627354c99ba0 75 nRF24_mod.setReceiveMode();
villemejane 3:627354c99ba0 76 nRF24_mod.enable();
villemejane 3:627354c99ba0 77 }
villemejane 3:627354c99ba0 78
villemejane 3:627354c99ba0 79 // Fonction de test du module BT nRF24L01
villemejane 3:627354c99ba0 80 void testNRF24(void){
villemejane 3:627354c99ba0 81 /* Lecture donnée depuis nRF24 */
villemejane 3:627354c99ba0 82 if ( nRF24_mod.readable() ) {
villemejane 3:627354c99ba0 83
villemejane 3:627354c99ba0 84 // ...read the data into the receive buffer
villemejane 3:627354c99ba0 85 rxDataCnt = nRF24_mod.read( NRF24L01P_PIPE_P0, dataReceived, TRANSFER_SIZE);
villemejane 3:627354c99ba0 86
villemejane 3:627354c99ba0 87 // Display the receive buffer contents via the host serial link
villemejane 3:627354c99ba0 88 debug_pc.printf("\tD = ");
villemejane 3:627354c99ba0 89 for ( int i = 0; i < rxDataCnt; i++ ) {
villemejane 3:627354c99ba0 90 debug_pc.printf(" %x \t", dataReceived[i]);
villemejane 3:627354c99ba0 91 }
villemejane 3:627354c99ba0 92 debug_pc.printf("\r\n");
villemejane 3:627354c99ba0 93 }
villemejane 3:627354c99ba0 94 /* Transmission donnée depuis nRF24 */
villemejane 3:627354c99ba0 95 if(dataReceived[0] == 0){
villemejane 3:627354c99ba0 96 nRF24_mod.setRfFrequency(2400);
villemejane 3:627354c99ba0 97 nRF24_mod.write( NRF24L01P_PIPE_P0, dataToSend, TRANSFER_SIZE );
villemejane 3:627354c99ba0 98 debug_pc.printf( "SENDED\r\n");
villemejane 3:627354c99ba0 99 }
villemejane 3:627354c99ba0 100 }
villemejane 3:627354c99ba0 101
villemejane 3:627354c99ba0 102 // echantillonnage
villemejane 0:96c89b4dc711 103 void sample(){
villemejane 0:96c89b4dc711 104 myled = 1;
villemejane 0:96c89b4dc711 105 if(indice < SAMPLES){
villemejane 3:627354c99ba0 106 Input_ventre[indice] = cap_ventre.read() - 0.5f;
villemejane 3:627354c99ba0 107 Input_epaule_droit[indice] = cap_ventre.read() - 0.5f;
villemejane 3:627354c99ba0 108 Input_epaule_droit[indice] = cap_ventre.read() - 0.5f;
villemejane 3:627354c99ba0 109
villemejane 3:627354c99ba0 110 //Real part NB removing DC offset
villemejane 3:627354c99ba0 111 Input_ventre[indice + 1] = 0;
villemejane 3:627354c99ba0 112 Input_epaule_droit[indice + 1] = 0;
villemejane 3:627354c99ba0 113 Input_epaule_gauche[indice + 1] = 0;
villemejane 3:627354c99ba0 114
villemejane 3:627354c99ba0 115 //Imaginary Part set to zero
villemejane 0:96c89b4dc711 116 indice += 2;
villemejane 0:96c89b4dc711 117 }
villemejane 0:96c89b4dc711 118 else{ trig = 0; }
villemejane 0:96c89b4dc711 119 myled = 0;
villemejane 0:96c89b4dc711 120 }
villemejane 0:96c89b4dc711 121
villemejane 0:96c89b4dc711 122 int main() {
villemejane 3:627354c99ba0 123 float maxValue_ventre; // Max FFT value is stored here (la largeur du caré envoyé par la led)
villemejane 3:627354c99ba0 124 float maxValue_epaule_droit;
villemejane 3:627354c99ba0 125 float maxValue_epaule_gauche;
villemejane 3:627354c99ba0 126
villemejane 3:627354c99ba0 127 uint32_t maxIndex_ventre; // Index in Output array where max value is
villemejane 3:627354c99ba0 128 uint32_t maxIndex_epaule_droit;
villemejane 3:627354c99ba0 129 uint32_t maxIndex_epaule_gauche;
villemejane 3:627354c99ba0 130
villemejane 3:627354c99ba0 131 initNRF24();
villemejane 0:96c89b4dc711 132 while(1) {
villemejane 0:96c89b4dc711 133 if(trig == 0){
villemejane 0:96c89b4dc711 134 timer.detach();
villemejane 0:96c89b4dc711 135 // Init the Complex FFT module, intFlag = 0, doBitReverse = 1
villemejane 0:96c89b4dc711 136 //NB using predefined arm_cfft_sR_f32_lenXXX, in this case XXX is 256
villemejane 3:627354c99ba0 137 arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len256, Input_ventre, 0, 1);
villemejane 3:627354c99ba0 138 arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len256, Input_epaule_droit, 0, 1);
villemejane 3:627354c99ba0 139 arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len256, Input_epaule_gauche, 0, 1);
villemejane 0:96c89b4dc711 140
villemejane 0:96c89b4dc711 141 // Complex Magniture Module put results into Output(Half size of the Input)
villemejane 3:627354c99ba0 142 arm_cmplx_mag_f32(Input_ventre, Output_ventre, FFT_SIZE);
villemejane 3:627354c99ba0 143 arm_cmplx_mag_f32(Input_ventre, Output_epaule_droit, FFT_SIZE);
villemejane 3:627354c99ba0 144 arm_cmplx_mag_f32(Input_ventre, Output_epaule_gauche, FFT_SIZE);
villemejane 3:627354c99ba0 145
villemejane 3:627354c99ba0 146 Output_ventre[0] = 0;
villemejane 3:627354c99ba0 147 Output_epaule_droit[0] = 0;
villemejane 3:627354c99ba0 148 Output_epaule_gauche[0] = 0;
villemejane 0:96c89b4dc711 149 Output[0] = 0;
villemejane 3:627354c99ba0 150 //Calculates maxValue and returns corresponding value
villemejane 3:627354c99ba0 151 arm_max_f32(Output_ventre, FFT_SIZE/2, &maxValue_ventre, &maxIndex_ventre);
villemejane 3:627354c99ba0 152 arm_max_f32(Output_epaule_droit, FFT_SIZE/2, &maxValue_epaule_droit, &maxIndex_epaule_droit);
villemejane 3:627354c99ba0 153 arm_max_f32(Output_epaule_gauche, FFT_SIZE/2, &maxValue_epaule_gauche, &maxIndex_epaule_gauche);
villemejane 3:627354c99ba0 154
villemejane 3:627354c99ba0 155 //Envoie du nombre de point au ordinateur par bluetooth
villemejane 3:627354c99ba0 156 dataToSend[1] = 100;
villemejane 3:627354c99ba0 157 nRF24_mod.write( NRF24L01P_PIPE_P0, dataToSend, TRANSFER_SIZE );
villemejane 3:627354c99ba0 158
villemejane 3:627354c99ba0 159 // Calcul des points
villemejane 3:627354c99ba0 160 //Tire sur un coéquipier :
villemejane 3:627354c99ba0 161 if (maxValue_ventre<(largeur_signal_carre_equipe1+epsilon) && maxValue_ventre>(largeur_signal_carre_equipe1-epsilon) )
villemejane 3:627354c99ba0 162 {
villemejane 3:627354c99ba0 163 nbr_pts_equipe1=nbr_pts_equipe1-20; // -20pts pour l'équipe du tireur
villemejane 3:627354c99ba0 164 }
villemejane 3:627354c99ba0 165 if (maxValue_epaule_droit<(largeur_signal_carre_equipe1+epsilon) && maxValue_epaule_droit>(largeur_signal_carre_equipe1-epsilon) )
villemejane 3:627354c99ba0 166 {
villemejane 3:627354c99ba0 167 nbr_pts_equipe1=nbr_pts_equipe1-20; // -20pts pour l'équipe du tireur
villemejane 0:96c89b4dc711 168 }
villemejane 3:627354c99ba0 169 if (maxValue_epaule_gauche<(largeur_signal_carre_equipe1+epsilon) && maxValue_epaule_gauche>(largeur_signal_carre_equipe1-epsilon) )
villemejane 3:627354c99ba0 170 {
villemejane 3:627354c99ba0 171 nbr_pts_equipe1=nbr_pts_equipe1-20; // -20pts pour l'équipe du tireur
villemejane 3:627354c99ba0 172 }
villemejane 3:627354c99ba0 173
villemejane 3:627354c99ba0 174 //Tire sur le ventre
villemejane 3:627354c99ba0 175 if (maxValue_ventre<(largeur_signal_carre_equipe2+epsilon) && maxValue_ventre>(largeur_signal_carre_equipe2-epsilon))
villemejane 3:627354c99ba0 176 {
villemejane 3:627354c99ba0 177 nbr_pts_equipe1=nbr_pts_equipe1-10; //Tire sur le ventre : -10pts pour l'équipe de la victime
villemejane 3:627354c99ba0 178 nbr_pts_equipe2=nbr_pts_equipe2+50; //Tire sur le ventre : +50pts pour l'équipe du tireur
villemejane 3:627354c99ba0 179 }
villemejane 3:627354c99ba0 180
villemejane 3:627354c99ba0 181 //Tire sur l'épaule
villemejane 3:627354c99ba0 182 if ((maxValue_epaule_droit<(largeur_signal_carre_equipe2+epsilon))&& (maxValue_epaule_droit>(largeur_signal_carre_equipe2-epsilon)) || ((maxValue_epaule_gauche<(largeur_signal_carre_equipe2+epsilon))&& (maxValue_epaule_gauche>(largeur_signal_carre_equipe2-epsilon))))
villemejane 3:627354c99ba0 183 {
villemejane 3:627354c99ba0 184 nbr_pts_equipe1=nbr_pts_equipe1-10; //Tire sur l'épaule : -10pts pour l'équipe de la victime
villemejane 3:627354c99ba0 185 nbr_pts_equipe2=nbr_pts_equipe2+100; //Tire sur l'épaule : +100pts pour l'équipe du tireur
villemejane 3:627354c99ba0 186 }
villemejane 3:627354c99ba0 187
villemejane 3:627354c99ba0 188 // Relance de l'acquisition
villemejane 0:96c89b4dc711 189 trig = 1;
villemejane 0:96c89b4dc711 190 indice = 0;
villemejane 0:96c89b4dc711 191 timer.attach_us(&sample,40); //20us 50KHz sampling rate
villemejane 0:96c89b4dc711 192 }
villemejane 0:96c89b4dc711 193 }
villemejane 0:96c89b4dc711 194 }