Pileus Git - ~andy/csm213a-hw/blob - yue/main.cpp

   1 #include "mbed.h"\r
   2 #include "TSISensor.h"          // Touch Sensor\r
   3 #include "MAG3110.h"            // Magnetic Sensor\r
   4 #include "MMA8451Q.h"           // AcceleroMeter\r
   5 //#include "DataFrame.h"\r
   6 \r
   7 \r
   8 \r
   9 #define MMA8451_I2C_ADDRESS (0x1d<<1)   // acc sensor address\r
  10 #define TIME_ACCURACY     0.1\r
  11 #define LGT_SNS_DEFAULT   2             // default collecting interval in seconds\r
  12 #define ACC_SNS_DEFAULT   2\r
  13 #define MAG_SNS_DEFAULT   2\r
  14 #define TCH_SNS_DEFAULT   2\r
  15 \r
  16 // Parameters in Data Frame\r
  17 // TODO: need to sync with the pc program\r
  18 \r
  19 #define HEADER    0x02\r
  20 \r
  21 #define SNS_BITS  5\r
  22 #define LGT_SNS   0x00\r
  23 #define ACC_SNS   0x01\r
  24 #define MAG_SNS   0x02\r
  25 #define TCH_SNS   0x03\r
  26 #define ADC_SNS_1 0x04\r
  27 \r
  28 #define INT    0\r
  29 #define LONG   1\r
  30 #define FLOAT  2\r
  31 #define DOUBLE 3\r
  32 #define TAIL   0x0A             // '\n'\r
  33 \r
  34 // Command Frame\r
  35 #define START   0\r
  36 #define STOP    1\r
  37 #define SET_INT 2\r
  38 \r
  39 \r
  40 \r
  41 #define MAX_FRAME_LEN 255\r
  42 // Define Devices & Pins\r
  43 MMA8451Q accSensor(PTE25, PTE24, MMA8451_I2C_ADDRESS);\r
  44 TSISensor touchSensor;\r
  45 MAG3110 magSensor(PTE25, PTE24);\r
  46 Serial serial(USBTX, USBRX);\r
  47 Ticker clock1;\r
  48 AnalogIn lightSensor(PTE22);\r
  49 \r
  50 \r
  51 // Global Variables\r
  52 // Initial interval: in seconds\r
  53 float lgtTmr = LGT_SNS_DEFAULT;\r
  54 float accTmr = ACC_SNS_DEFAULT;\r
  55 float magTmr = MAG_SNS_DEFAULT;\r
  56 float tchTmr = TCH_SNS_DEFAULT;\r
  57 \r
  58 bool lgtEnable = false;\r
  59 bool accEnable = false;\r
  60 bool magEnable = true;\r
  61 bool tchEnable = false;\r
  62 \r
  63 void clock1_interrupt();\r
  64 void serialRx_interrupt();\r
  65 void sendLightInfo();\r
  66 void sendAccInfo();\r
  67 void sendMagInfo();\r
  68 void sendTouchInfo();\r
  69 int packToFrame(char*, char, char, int, void*);\r
  70 char* floatToByte(float);\r
  71 float byteToFloat(char*);\r
  72 int calDataSize(char);\r
  73 void printHex(char*);\r
  74 void sendFrame(char*, int);\r
  75 \r
  76 \r
  77 int main() {\r
  78     // Initialization\r
  79     // Interruption Declarations\r
  80     clock1.attach(&clock1_interrupt, TIME_ACCURACY);    // maximun accuracy be 0.1s\r
  81     serial.attach(&serialRx_interrupt, Serial::RxIrq);  // receive interrupt for serialS\r
  82     magSensor.begin();\r
  83 \r
  84     serial.printf("\r\n============= Start of the program ============\r\n");\r
  85     while(1){\r
  86         wait(3);\r
  87     }\r
  88 }\r
  89 \r
  90 \r
  91 /*---------------------------------------------------------------\r
  92   ## Receive Interruption of the Serial ##\r
  93   -> used to receive & process user command\r
  94   -> and configure the board accordingly\r
  95   ---------------------------------------------------------------*/\r
  96 /*void serialRx_interrupt_userFriendlyVersion(){\r
  97     clock1.detach();                // close the interrupt\r
  98     serial.printf("\r\n");\r
  99 \r
 100     // Receive the Serial Input\r
 101     float interval;\r
 102     char buffer[255];\r
 103     char temp[255];\r
 104     char ch = serial.getc();\r
 105     int i;\r
 106     for (i=0 ; ch!='\n' && ch!='\r'; i++){\r
 107         serial.putc(ch);\r
 108         buffer[i] = ch;\r
 109         if (ch==127){                // BackSpace\r
 110             i--;\r
 111             i--;\r
 112         }\r
 113         ch = serial.getc();\r
 114     }\r
 115     buffer[i] = '\0';\r
 116     serial.printf("\r\nBUFFER: %s %d\r\n", buffer,i);\r
 117     // TODO: buffer -> lower case\r
 118 \r
 119     // Process the Serial Input\r
 120     // Set-Interval Command\r
 121     if (strstr(buffer, "set")!=NULL && strstr(buffer, "int")!= NULL){\r
 122         sscanf(buffer, "%*[^0123456789.]%s", temp);       // find the number in buffer\r
 123         sscanf(temp, "%f", &interval);                    // translate into float\r
 124         if (interval<0.1 || interval>5){\r
 125             interval  = 1;\r
 126         }\r
 127         if (strstr(buffer, "acc")){\r
 128             accTmr = interval;\r
 129         }\r
 130         if (strstr(buffer, "mag")){\r
 131             magTmr = interval;\r
 132         }\r
 133         if (strstr(buffer, "light")){\r
 134             lgtTmr = interval;\r
 135         }\r
 136         if (strstr(buffer, "touch")){\r
 137             tchTmr = interval;\r
 138         }\r
 139     }\r
 140 \r
 141     // Stop Command\r
 142     else if (strstr(buffer, "stop")!= NULL){\r
 143         serial.printf("STOP\r\n");\r
 144         if (strstr(buffer, "acc")){\r
 145             accEnable = false;\r
 146             accTmr = ACC_SNS_DEFAULT;\r
 147         }\r
 148         if (strstr(buffer, "mag")){\r
 149             magEnable = false;\r
 150             magTmr = MAG_SNS_DEFAULT;\r
 151         }\r
 152         if (strstr(buffer, "light")){\r
 153             lgtEnable = false;\r
 154             lgtTmr = LGT_SNS_DEFAULT;\r
 155         }\r
 156         if (strstr(buffer, "touch")){\r
 157             tchEnable = false;\r
 158             tchTmr = TCH_SNS_DEFAULT;\r
 159         }\r
 160     }\r
 161 \r
 162     // Start Command\r
 163     else if (strstr(buffer, "start")!=NULL){\r
 164         if (strstr(buffer, "acc") && !accEnable){\r
 165             accEnable = true;\r
 166             accTmr = ACC_SNS_DEFAULT;\r
 167         }\r
 168         if (strstr(buffer, "mag") && !magEnable){\r
 169             magEnable = true;\r
 170             magTmr = MAG_SNS_DEFAULT;\r
 171         }\r
 172         if (strstr(buffer, "light") && !lgtEnable){\r
 173             lgtEnable = true;\r
 174             lgtTmr = LGT_SNS_DEFAULT;\r
 175         }\r
 176         if (strstr(buffer, "touch") && !tchEnable){\r
 177             tchEnable = true;\r
 178             tchTmr = TCH_SNS_DEFAULT;\r
 179         }\r
 180     }\r
 181     clock1.attach(&clock1_interrupt,TIME_ACCURACY);\r
 182 }\r
 183 */\r
 184 \r
 185 void serialRx_interrupt(){                          // Byte version\r
 186     clock1.detach();                                // close the interrupt temporarily\r
 187     int i = 0;\r
 188     char frame[MAX_FRAME_LEN];\r
 189     char ch = serial.getc();\r
 190     while (ch!=HEADER){\r
 191         if (serial.readable()){\r
 192             ch = serial.getc();\r
 193         }\r
 194         else{\r
 195             serial.printf("[ERROR] broken data!\r\n");\r
 196             clock1.attach(&clock1_interrupt,TIME_ACCURACY);\r
 197             return;\r
 198         }\r
 199     }\r
 200     //TODO: ticker for time out\r
 201     while (serial.readable()){\r
 202         frame[i] = ch;\r
 203         if (ch=='\n'){\r
 204             break;\r
 205         }\r
 206         ch = serial.getc();\r
 207         i++;\r
 208     }\r
 209     frame[++i] = '\0';\r
 210     float interval=-1;\r
 211     char snsType = frame[1]|0x1F;\r
 212     char oper = (frame[1]|0xE0)>>SNS_BITS;              // operation type\r
 213     if (oper==SET_INT){\r
 214         memcpy(&interval,&frame[2],4);\r
 215         if (interval<0.0001||interval>10){\r
 216             interval = 1;\r
 217         }\r
 218     }\r
 219     switch(snsType){\r
 220         case ACC_SNS:\r
 221         {\r
 222             switch(oper){\r
 223                 case START:     accEnable = true;  break;\r
 224                 case STOP:      accEnable = false; break;\r
 225                 case SET_INT:   accTmr = interval; break;\r
 226             }\r
 227         }\r
 228         case MAG_SNS:\r
 229         {\r
 230             switch(oper){\r
 231                 case START:     magEnable = true;  break;\r
 232                 case STOP:      magEnable = false; break;\r
 233                 case SET_INT:   magTmr = interval; break;\r
 234             }\r
 235         }\r
 236         case LGT_SNS:\r
 237         {\r
 238             switch(oper){\r
 239                 case START:     lgtEnable = true;  break;\r
 240                 case STOP:      lgtEnable = false; break;\r
 241                 case SET_INT:   lgtTmr = interval; break;\r
 242             }\r
 243         }\r
 244         case TCH_SNS:\r
 245         {\r
 246             switch(oper){\r
 247                 case START:     tchEnable = true;  break;\r
 248                 case STOP:      tchEnable = false; break;\r
 249                 case SET_INT:   tchTmr = interval; break;\r
 250             }\r
 251         }\r
 252     }\r
 253     clock1.attach(&clock1_interrupt,TIME_ACCURACY);\r
 254 }\r
 255 \r
 256 void clock1_interrupt(){\r
 257     static int accCnt;\r
 258     static int magCnt;\r
 259     static int lgtCnt;\r
 260     static int tchCnt;\r
 261 \r
 262     accCnt++;\r
 263     magCnt++;\r
 264     lgtCnt++;\r
 265     tchCnt++;\r
 266 \r
 267     // TODO: send data through Serial\r
 268     if (lgtEnable && (lgtCnt<0 || lgtCnt>=lgtTmr/TIME_ACCURACY)){\r
 269         sendLightInfo();\r
 270         lgtCnt = 0;\r
 271     }\r
 272     if (magEnable && (magCnt<0 || magCnt>=magTmr/TIME_ACCURACY)){\r
 273         sendMagInfo();\r
 274         magCnt = 0;\r
 275     }\r
 276     if (tchEnable && (tchCnt<0 || tchCnt>=tchTmr/TIME_ACCURACY)){\r
 277         sendTouchInfo();\r
 278         tchCnt = 0;\r
 279     }\r
 280     if (accEnable && (accCnt<0 || accCnt>=accTmr/TIME_ACCURACY)){\r
 281         sendAccInfo();\r
 282         accCnt = 0;\r
 283     }\r
 284 }\r
 285 \r
 286 void sendLightInfo(){\r
 287     char frame[MAX_FRAME_LEN];\r
 288     float lightData = lightSensor.read();\r
 289     packToFrame(frame,LGT_SNS,FLOAT,1,&lightData);\r
 290     serial.printf("[LGT] %s\r\n", frame);\r
 291     //printHex(frame);\r
 292     //serial.printf("[LGT] Light Intensity=%f\r\n", lightSensor.read());\r
 293 }\r
 294 \r
 295 \r
 296 void sendTouchInfo(){\r
 297     char frame[MAX_FRAME_LEN];\r
 298     float touchData[2];\r
 299     touchData[0] = touchSensor.readPercentage();\r
 300     touchData[1] = touchSensor.readDistance();\r
 301     packToFrame(frame,TCH_SNS,FLOAT,2,touchData);\r
 302     serial.printf("[TCH] %s\r\n", frame);\r
 303     //printHex(frame);\r
 304 }\r
 305 \r
 306 void sendMagInfo(){\r
 307     char frame[MAX_FRAME_LEN];\r
 308     int magData[3];\r
 309     magSensor.getValues(magData, magData+1, magData+2);\r
 310     //serial.printf("[MAG] magX=%d magY=%d magZ=%d\r\n",magData[0],magData[1],magData[2]);\r
 311     int len = packToFrame(frame,MAG_SNS,INT,3,magData);\r
 312     sendFrame(frame, len);\r
 313     //memcpy(magData, &frame[3], 2);\r
 314     //serial.printf("[MAG] %d\r\n", magData[0]);\r
 315     //printHex(frame);\r
 316 }\r
 317 \r
 318 void sendAccInfo(){\r
 319     // get acc data\r
 320     char frame[MAX_FRAME_LEN];\r
 321     float accData[3];\r
 322     accData[0] = accSensor.getAccX();\r
 323     accData[1] = accSensor.getAccY();\r
 324     accData[2] = accSensor.getAccZ();\r
 325     packToFrame(frame, ACC_SNS,FLOAT,3,accData);\r
 326     serial.printf("[ACC] %s\n\r", frame);\r
 327     //int num = int(frame[2]);\r
 328     //memcpy(&accZ, &frame[3], 4);\r
 329     // send acc data\r
 330     //printHex(frame);\r
 331 }\r
 332 int calDataSize(char dataType){\r
 333     switch(dataType){\r
 334         case INT:    return 2;\r
 335         case LONG:   return 4;\r
 336         case FLOAT:  return 4;\r
 337         case DOUBLE: return 8;\r
 338     }\r
 339     return 4;\r
 340 }\r
 341 \r
 342 void printHex(char* frame){\r
 343     int dataType = frame[1]&0xE0;\r
 344     int dataSize = calDataSize(dataType);\r
 345     int dataNum = frame[2];\r
 346     for (int i=0; i<4+dataSize*dataNum; i++){\r
 347         serial.printf("0x%x ",frame[i]);\r
 348     }\r
 349     serial.printf("\r\n");\r
 350 }\r
 351 \r
 352 int packToFrame(char* frame, char snsType,char dataType, int dataNum, void* data){\r
 353     int dataSize = calDataSize(dataType);\r
 354     frame[0] = HEADER;\r
 355     frame[1] = (snsType|(dataType<<SNS_BITS));\r
 356     frame[2] = dataNum;\r
 357     memcpy(frame+3, data, dataSize*dataNum);\r
 358     frame[3+dataNum*dataSize]= TAIL;\r
 359     frame[4+dataNum*dataSize]= '\0';\r
 360     frame[3] = 0x00;\r
 361     return (4+dataNum*dataSize);\r
 362 }\r
 363 \r
 364 \r
 365 void sendFrame (char* frame, int len){\r
 366     for (int i=0; i<len; i++){\r
 367         serial.putc(frame[i]);\r
 368     }\r
 369 }\r