mirror of
https://github.com/novatic14/MANPADS-System-Launcher-and-Rocket.git
synced 2026-06-17 13:30:15 +00:00
legal issues
This commit is contained in:
@@ -1,150 +0,0 @@
|
|||||||
/**
|
|
||||||
* ESP32 Rocket Fin Calibrator (FIXED)
|
|
||||||
* * MAPPING:
|
|
||||||
* A -> Servo 27 (UP)
|
|
||||||
* B -> Servo 14 (DOWN)
|
|
||||||
* C -> Servo 26 (RIGHT)
|
|
||||||
* D -> Servo 25 (LEFT)
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
#include <Arduino.h>
|
|
||||||
#include <ESP32Servo.h>
|
|
||||||
|
|
||||||
// -----------------------------------------------------------
|
|
||||||
// CONFIGURATION
|
|
||||||
// -----------------------------------------------------------
|
|
||||||
const int NUM_SERVOS = 4;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Pin Definitions
|
|
||||||
const int PIN_UP = 27;
|
|
||||||
const int PIN_DOWN = 14;
|
|
||||||
const int PIN_RIGHT = 26;
|
|
||||||
const int PIN_LEFT = 25;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Arrays for easy indexing: 0=UP, 1=DOWN, 2=RIGHT, 3=LEFT
|
|
||||||
int servoPins[NUM_SERVOS] = {PIN_UP, PIN_DOWN, PIN_RIGHT, PIN_LEFT};
|
|
||||||
String servoNames[NUM_SERVOS] = {"UP (27)", "DOWN (14)", "RIGHT (26)", "LEFT (25)"};
|
|
||||||
|
|
||||||
// This array holds the live center angle for each servo
|
|
||||||
int centerAngles[NUM_SERVOS] = {90, 90, 90, 90};
|
|
||||||
|
|
||||||
// Track which servo is currently selected (Default to 0 / UP)
|
|
||||||
int activeIndex = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
Servo servos[NUM_SERVOS];
|
|
||||||
|
|
||||||
// -----------------------------------------------------------
|
|
||||||
// FUNCTION PROTOTYPES (This fixes the error!)
|
|
||||||
// -----------------------------------------------------------
|
|
||||||
void printInstructions();
|
|
||||||
void printSelection();
|
|
||||||
void changeAngle(int amount);
|
|
||||||
|
|
||||||
// -----------------------------------------------------------
|
|
||||||
// SETUP
|
|
||||||
// -----------------------------------------------------------
|
|
||||||
void setup() {
|
|
||||||
Serial.begin(115200);
|
|
||||||
while (!Serial) delay(10);
|
|
||||||
|
|
||||||
// Allocate timers
|
|
||||||
ESP32PWM::allocateTimer(0);
|
|
||||||
ESP32PWM::allocateTimer(1);
|
|
||||||
ESP32PWM::allocateTimer(2);
|
|
||||||
ESP32PWM::allocateTimer(3);
|
|
||||||
|
|
||||||
Serial.println("--- Rocket Fin Calibrator Started ---");
|
|
||||||
|
|
||||||
// Attach all servos and move to initial 90
|
|
||||||
for (int i = 0; i < NUM_SERVOS; i++) {
|
|
||||||
servos[i].setPeriodHertz(50);
|
|
||||||
servos[i].attach(servoPins[i]);
|
|
||||||
servos[i].write(centerAngles[i]);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
printInstructions();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// -----------------------------------------------------------
|
|
||||||
// LOOP
|
|
||||||
// -----------------------------------------------------------
|
|
||||||
void loop() {
|
|
||||||
if (Serial.available() > 0) {
|
|
||||||
char cmd = Serial.read();
|
|
||||||
|
|
||||||
// Ignore newline/carriage return characters
|
|
||||||
if (cmd == '\n' || cmd == '\r') return;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Convert lowercase a,b,c,d to uppercase
|
|
||||||
cmd = toupper(cmd);
|
|
||||||
|
|
||||||
// --- SELECTION LOGIC ---
|
|
||||||
if (cmd == 'A') {
|
|
||||||
activeIndex = 0;
|
|
||||||
printSelection();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
else if (cmd == 'B') {
|
|
||||||
activeIndex = 1;
|
|
||||||
printSelection();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
else if (cmd == 'C') {
|
|
||||||
activeIndex = 2;
|
|
||||||
printSelection();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
else if (cmd == 'D') {
|
|
||||||
activeIndex = 3;
|
|
||||||
printSelection();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
// --- ADJUSTMENT LOGIC ---
|
|
||||||
else if (cmd == '+') {
|
|
||||||
changeAngle(1);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
else if (cmd == '-') {
|
|
||||||
changeAngle(-1);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// -----------------------------------------------------------
|
|
||||||
// HELPER FUNCTIONS
|
|
||||||
// -----------------------------------------------------------
|
|
||||||
|
|
||||||
void changeAngle(int amount) {
|
|
||||||
// Update the angle for the CURRENTLY selected servo only
|
|
||||||
centerAngles[activeIndex] += amount;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Safety limits (0 to 180)
|
|
||||||
if (centerAngles[activeIndex] > 180) centerAngles[activeIndex] = 180;
|
|
||||||
if (centerAngles[activeIndex] < 0) centerAngles[activeIndex] = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Move the servo
|
|
||||||
servos[activeIndex].write(centerAngles[activeIndex]);
|
|
||||||
|
|
||||||
// Print Update
|
|
||||||
Serial.print(">>> Adjusted ");
|
|
||||||
Serial.print(servoNames[activeIndex]);
|
|
||||||
Serial.print(" | New Center: ");
|
|
||||||
Serial.println(centerAngles[activeIndex]);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void printSelection() {
|
|
||||||
Serial.print("\n>>> SELECTED: ");
|
|
||||||
Serial.println(servoNames[activeIndex]);
|
|
||||||
Serial.print(" Current Angle: ");
|
|
||||||
Serial.println(centerAngles[activeIndex]);
|
|
||||||
Serial.println(" Use '+' or '-' to adjust.");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void printInstructions() {
|
|
||||||
Serial.println("----------------------------------------");
|
|
||||||
Serial.println("Type 'A' -> Select UP (27)");
|
|
||||||
Serial.println("Type 'B' -> Select DOWN (14)");
|
|
||||||
Serial.println("Type 'C' -> Select RIGHT (26)");
|
|
||||||
Serial.println("Type 'D' -> Select LEFT (25)");
|
|
||||||
Serial.println("----------------------------------------");
|
|
||||||
Serial.println("Then use '+' or '-' to adjust that servo.");
|
|
||||||
Serial.println("----------------------------------------");
|
|
||||||
|
|
||||||
// Select A by default on startup
|
|
||||||
printSelection();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
@@ -1,126 +0,0 @@
|
|||||||
#include <Arduino.h>
|
|
||||||
#include <Wire.h>
|
|
||||||
#include <Adafruit_BMP085.h>
|
|
||||||
#include <QMC5883LCompass.h>
|
|
||||||
|
|
||||||
// Initialize sensor objects
|
|
||||||
Adafruit_BMP085 bmp;
|
|
||||||
QMC5883LCompass compass;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Flags and variables
|
|
||||||
bool bmp_working = false;
|
|
||||||
const int I2C_SDA = 21;
|
|
||||||
const int I2C_SCL = 22;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Function to scan the bus and return number of devices
|
|
||||||
int scanI2CBus() {
|
|
||||||
Serial.println("--- Scanning I2C Bus ---");
|
|
||||||
byte error, address;
|
|
||||||
int nDevices = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
// A standard I2C scanner helps determine if the hardware is electrically connected
|
|
||||||
for(address = 1; address < 127; address++ ) {
|
|
||||||
Wire.beginTransmission(address);
|
|
||||||
error = Wire.endTransmission();
|
|
||||||
|
|
||||||
if (error == 0) {
|
|
||||||
Serial.print("Found device at 0x");
|
|
||||||
if (address < 16) Serial.print("0");
|
|
||||||
Serial.print(address, HEX);
|
|
||||||
|
|
||||||
// Identify common addresses
|
|
||||||
if (address == 0x77) Serial.println(" (Likely BMP180)");
|
|
||||||
else if (address == 0x0D) Serial.println(" (Likely QMC5883L)");
|
|
||||||
else Serial.println(" (Unknown Device)");
|
|
||||||
|
|
||||||
nDevices++;
|
|
||||||
} else if (error == 4) {
|
|
||||||
Serial.print("Unknown error at address 0x");
|
|
||||||
if (address < 16) Serial.print("0");
|
|
||||||
Serial.println(address, HEX);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return nDevices;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void setup() {
|
|
||||||
Serial.begin(115200);
|
|
||||||
delay(2000); // Give serial monitor time to connect
|
|
||||||
|
|
||||||
// Initialize I2C with stability settings
|
|
||||||
// Default for ESP32 DevKit V1 is SDA=21, SCL=22
|
|
||||||
Wire.begin(I2C_SDA, I2C_SCL);
|
|
||||||
Wire.setClock(100000); // Standard 100kHz mode is safer for jumper wires
|
|
||||||
Wire.setTimeOut(1000); // Timeout to prevent the CPU from hanging on a bad bus
|
|
||||||
|
|
||||||
int devicesFound = scanI2CBus();
|
|
||||||
|
|
||||||
if (devicesFound == 0) {
|
|
||||||
Serial.println("ERROR: No I2C devices detected!");
|
|
||||||
Serial.println("1. Check if 3.3V and GND are connected to both sensors.");
|
|
||||||
Serial.println("2. Check if SDA is on Pin 21 and SCL is on Pin 22.");
|
|
||||||
Serial.println("3. Ensure your soldering joints are making contact with the pads.");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
Serial.println("\n--- Initializing Sensor Libraries ---");
|
|
||||||
|
|
||||||
// BMP180 Initialization
|
|
||||||
if (!bmp.begin()) {
|
|
||||||
Serial.println("BMP180: FAILED to initialize library.");
|
|
||||||
bmp_working = false;
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
Serial.println("BMP180: SUCCESS");
|
|
||||||
bmp_working = true;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// QMC5883L Initialization
|
|
||||||
compass.init();
|
|
||||||
compass.setSmoothing(10, true);
|
|
||||||
Serial.println("QMC5883L: Initialized (Note: init() does not check for presence)");
|
|
||||||
|
|
||||||
Serial.println("----------------------------\n");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void loop() {
|
|
||||||
Serial.println("========== SENSOR DATA ==========");
|
|
||||||
|
|
||||||
// 1. Process BMP180
|
|
||||||
if (bmp_working) {
|
|
||||||
float temp = bmp.readTemperature();
|
|
||||||
// Check for logical errors (extreme values)
|
|
||||||
if (temp < -40 || temp > 80) {
|
|
||||||
Serial.println("[BMP180] Data Error: Reading out of range.");
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
Serial.print("[BMP180] Temp: "); Serial.print(temp);
|
|
||||||
Serial.print(" C | Pressure: "); Serial.print(bmp.readPressure()); Serial.println(" Pa");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
Serial.println("[BMP180] OFFLINE (Initialization failed)");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// 2. Process QMC5883L
|
|
||||||
compass.read();
|
|
||||||
int x = compass.getX();
|
|
||||||
int y = compass.getY();
|
|
||||||
int z = compass.getZ();
|
|
||||||
|
|
||||||
// If the compass returns all zeros, it is physically disconnected or the bus crashed
|
|
||||||
if (x == 0 && y == 0 && z == 0) {
|
|
||||||
Serial.println("[QMC5883L] OFFLINE (Returning all zeros)");
|
|
||||||
|
|
||||||
// Attempt emergency bus recovery if we lost communication
|
|
||||||
Serial.println("Attempting I2C Bus Reset...");
|
|
||||||
Wire.end();
|
|
||||||
delay(100);
|
|
||||||
Wire.begin(I2C_SDA, I2C_SCL);
|
|
||||||
Wire.setClock(100000);
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
Serial.print("[QMC5883L] X: "); Serial.print(x);
|
|
||||||
Serial.print(" | Y: "); Serial.print(y);
|
|
||||||
Serial.print(" | Z: "); Serial.print(z);
|
|
||||||
Serial.print(" | Heading: "); Serial.print(compass.getAzimuth()); Serial.println("°");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
Serial.println("=================================\n");
|
|
||||||
delay(1000);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
@@ -1,339 +0,0 @@
|
|||||||
/* =========================================================================
|
|
||||||
* MPU6050 ROCKET STABILIZATION - ACCESS POINT (AP) VERSION
|
|
||||||
* =========================================================================
|
|
||||||
* CHANGES FROM PREVIOUS:
|
|
||||||
* 1. WiFi Mode: Creates its own WiFi network (SoftAP)
|
|
||||||
* 2. Addressing: Defaults to BROADCAST IP until it hears from a specific computer
|
|
||||||
* 3. Discovery: Auto-detects the computer's IP when it receives a command
|
|
||||||
* 4. PID Tuning: Added runtime PID tuning and saving to internal Flash (NVS)
|
|
||||||
* ========================================================================= */
|
|
||||||
|
|
||||||
#include <Arduino.h>
|
|
||||||
#include <Wire.h>
|
|
||||||
#include <Adafruit_MPU6050.h>
|
|
||||||
#include <Adafruit_Sensor.h>
|
|
||||||
#include <ESP32Servo.h>
|
|
||||||
#include <WiFi.h>
|
|
||||||
#include <WiFiUdp.h>
|
|
||||||
#include <Preferences.h>
|
|
||||||
|
|
||||||
// --- WiFi / Network Configuration ---
|
|
||||||
// The Rocket will CREATE this network
|
|
||||||
const char* ssid = "RocketLink_Telemetry";
|
|
||||||
const char* password = "rocketlaunch";
|
|
||||||
|
|
||||||
// Telemetry Destination
|
|
||||||
// Initially set to BROADCAST so any connected computer can hear it immediately.
|
|
||||||
// Once a command is received, this updates to the specific sender's IP.
|
|
||||||
IPAddress remoteIp(192, 168, 4, 255);
|
|
||||||
const int remotePort = 4444; // Port to send telemetry TO
|
|
||||||
const int localPort = 4444; // Port to listen for commands ON
|
|
||||||
|
|
||||||
WiFiUDP udp;
|
|
||||||
Preferences preferences;
|
|
||||||
|
|
||||||
// --- Hardware Pin Definitions ---
|
|
||||||
const int LEFT_SERVO_PIN = 26;
|
|
||||||
const int RIGHT_SERVO_PIN = 25;
|
|
||||||
const int UP_SERVO_PIN = 27;
|
|
||||||
const int DOWN_SERVO_PIN = 14;
|
|
||||||
|
|
||||||
// --- Servo Settings ---
|
|
||||||
Servo leftServo;
|
|
||||||
Servo rightServo;
|
|
||||||
Servo upServo;
|
|
||||||
Servo downServo;
|
|
||||||
|
|
||||||
const int LEFT_CENTER = 115;
|
|
||||||
const int RIGHT_CENTER = 80;
|
|
||||||
const int UP_CENTER = 80;
|
|
||||||
const int DOWN_CENTER = 115;
|
|
||||||
const int MAX_DEFLECTION = 15;
|
|
||||||
|
|
||||||
// --- PID & Stabilization ---
|
|
||||||
Adafruit_MPU6050 mpu;
|
|
||||||
float Kp = 0.5; // Default, overridden by preferences in setup
|
|
||||||
float Kd = 0.2; // Default, overridden by preferences in setup
|
|
||||||
float roll = 0;
|
|
||||||
float gyroX_offset = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
// --- State Machine ---
|
|
||||||
enum RocketState {
|
|
||||||
STATE_IDLE,
|
|
||||||
STATE_LAUNCHING,
|
|
||||||
STATE_FLIGHT
|
|
||||||
};
|
|
||||||
|
|
||||||
RocketState currentState = STATE_IDLE;
|
|
||||||
|
|
||||||
// --- Launch Detection Constants ---
|
|
||||||
const float LAUNCH_THRESHOLD_G = 1.6;
|
|
||||||
const float G_TO_MS2 = 9.80665;
|
|
||||||
const float LAUNCH_THRESHOLD_MS2 = LAUNCH_THRESHOLD_G * G_TO_MS2;
|
|
||||||
const int LAUNCH_DURATION_MS = 50;
|
|
||||||
unsigned long launchTriggerStartTime = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
// --- Timing Variables ---
|
|
||||||
unsigned long last_time;
|
|
||||||
float dt;
|
|
||||||
unsigned long lastStateMsgTime = 0;
|
|
||||||
const int STATE_MSG_INTERVAL = 2000;
|
|
||||||
|
|
||||||
// --- Function Prototypes ---
|
|
||||||
void setServosEnabled(bool enabled);
|
|
||||||
void changeState(RocketState newState);
|
|
||||||
void sendTelemetry(float roll, float rate, int out);
|
|
||||||
void sendStateUpdate();
|
|
||||||
void calibrateGyro();
|
|
||||||
|
|
||||||
void setup(void) {
|
|
||||||
Serial.begin(115200);
|
|
||||||
Wire.begin(21, 22);
|
|
||||||
|
|
||||||
// 1. Setup Servos
|
|
||||||
ESP32PWM::allocateTimer(0);
|
|
||||||
ESP32PWM::allocateTimer(1);
|
|
||||||
ESP32PWM::allocateTimer(2);
|
|
||||||
ESP32PWM::allocateTimer(3);
|
|
||||||
|
|
||||||
leftServo.setPeriodHertz(50);
|
|
||||||
rightServo.setPeriodHertz(50);
|
|
||||||
upServo.setPeriodHertz(50);
|
|
||||||
downServo.setPeriodHertz(50);
|
|
||||||
setServosEnabled(false);
|
|
||||||
|
|
||||||
// 2. Setup MPU6050
|
|
||||||
if (!mpu.begin()) {
|
|
||||||
Serial.println("Failed to find MPU6050 chip");
|
|
||||||
while (1) { delay(10); }
|
|
||||||
}
|
|
||||||
Serial.println("MPU6050 Found!");
|
|
||||||
mpu.setAccelerometerRange(MPU6050_RANGE_16_G);
|
|
||||||
mpu.setGyroRange(MPU6050_RANGE_500_DEG);
|
|
||||||
mpu.setFilterBandwidth(MPU6050_BAND_21_HZ);
|
|
||||||
|
|
||||||
// 3. Load Calibration and PID config
|
|
||||||
preferences.begin("rocket_cfg", false);
|
|
||||||
gyroX_offset = preferences.getFloat("gyro_bias", 0.0);
|
|
||||||
Kp = preferences.getFloat("Kp", 0.5); // Load saved Kp, default to 0.5
|
|
||||||
Kd = preferences.getFloat("Kd", 0.2); // Load saved Kd, default to 0.2
|
|
||||||
|
|
||||||
Serial.println("--- Saved Config Loaded ---");
|
|
||||||
Serial.print("Gyro Bias: "); Serial.println(gyroX_offset);
|
|
||||||
Serial.print("Kp: "); Serial.println(Kp);
|
|
||||||
Serial.print("Kd: "); Serial.println(Kd);
|
|
||||||
Serial.println("---------------------------");
|
|
||||||
|
|
||||||
// 4. Setup Access Point (AP)
|
|
||||||
Serial.println("Starting Access Point...");
|
|
||||||
WiFi.softAP(ssid, password);
|
|
||||||
|
|
||||||
// The default IP for ESP32 SoftAP is usually 192.168.4.1
|
|
||||||
Serial.print("AP Created. Connect to: "); Serial.println(ssid);
|
|
||||||
Serial.print("Rocket IP: "); Serial.println(WiFi.softAPIP());
|
|
||||||
|
|
||||||
udp.begin(localPort);
|
|
||||||
|
|
||||||
Serial.println("System Ready. Broadcasting Telemetry...");
|
|
||||||
last_time = millis();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void loop() {
|
|
||||||
sensors_event_t a, g, temp;
|
|
||||||
mpu.getEvent(&a, &g, &temp);
|
|
||||||
|
|
||||||
// Calculate Delta Time
|
|
||||||
unsigned long current_time = millis();
|
|
||||||
dt = (current_time - last_time) / 1000.0;
|
|
||||||
last_time = current_time;
|
|
||||||
|
|
||||||
if (dt <= 0) return;
|
|
||||||
|
|
||||||
// --- Network: Receive Commands & Auto-Detect Remote IP ---
|
|
||||||
int packetSize = udp.parsePacket();
|
|
||||||
if (packetSize) {
|
|
||||||
// CAPTURE SENDER IP: This enables 2-way comms without hardcoding
|
|
||||||
IPAddress senderIp = udp.remoteIP();
|
|
||||||
if (remoteIp != senderIp) {
|
|
||||||
remoteIp = senderIp;
|
|
||||||
Serial.print("Connected to Ground Station at: ");
|
|
||||||
Serial.println(remoteIp);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
char packetBuffer[255];
|
|
||||||
int len = udp.read(packetBuffer, 255);
|
|
||||||
if (len > 0) packetBuffer[len] = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
String command = String(packetBuffer);
|
|
||||||
command.trim();
|
|
||||||
|
|
||||||
// -- Parse Tuning Commands (Any state) --
|
|
||||||
if (command.startsWith("PID,")) {
|
|
||||||
// Expected format: PID,0.5,0.2
|
|
||||||
int firstComma = command.indexOf(',');
|
|
||||||
int secondComma = command.indexOf(',', firstComma + 1);
|
|
||||||
|
|
||||||
if (firstComma > 0 && secondComma > 0) {
|
|
||||||
Kp = command.substring(firstComma + 1, secondComma).toFloat();
|
|
||||||
Kd = command.substring(secondComma + 1).toFloat();
|
|
||||||
|
|
||||||
// Save to internal flash so it survives reboots
|
|
||||||
preferences.putFloat("Kp", Kp);
|
|
||||||
preferences.putFloat("Kd", Kd);
|
|
||||||
|
|
||||||
Serial.print("New PID Saved -> Kp: "); Serial.print(Kp);
|
|
||||||
Serial.print(" Kd: "); Serial.println(Kd);
|
|
||||||
|
|
||||||
// Send updated state immediately so dashboard syncs
|
|
||||||
sendStateUpdate();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
// -- Parse Mission Commands (Only in IDLE) --
|
|
||||||
else if (currentState == STATE_IDLE) {
|
|
||||||
if (command.equalsIgnoreCase("launch")) {
|
|
||||||
changeState(STATE_LAUNCHING);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
else if (command.equalsIgnoreCase("calibrate")) {
|
|
||||||
Serial.println("Recalibration Command Received.");
|
|
||||||
calibrateGyro();
|
|
||||||
roll = 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// --- Network: Send State Heartbeat ---
|
|
||||||
if (millis() - lastStateMsgTime > STATE_MSG_INTERVAL) {
|
|
||||||
sendStateUpdate();
|
|
||||||
lastStateMsgTime = millis();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// --- Gyro Integration ---
|
|
||||||
float raw_rate_rad = g.gyro.x - gyroX_offset;
|
|
||||||
float rate_deg_s = raw_rate_rad * 180.0 / PI;
|
|
||||||
roll += rate_deg_s * dt;
|
|
||||||
|
|
||||||
int currentServoOffset = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
// --- STATE MACHINE LOGIC ---
|
|
||||||
switch (currentState) {
|
|
||||||
case STATE_IDLE:
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
|
|
||||||
case STATE_LAUNCHING:
|
|
||||||
{
|
|
||||||
float accel_mag = sqrt(sq(a.acceleration.x) + sq(a.acceleration.y) + sq(a.acceleration.z));
|
|
||||||
if (accel_mag > LAUNCH_THRESHOLD_MS2) {
|
|
||||||
if (launchTriggerStartTime == 0) {
|
|
||||||
launchTriggerStartTime = millis();
|
|
||||||
} else if (millis() - launchTriggerStartTime > LAUNCH_DURATION_MS) {
|
|
||||||
changeState(STATE_FLIGHT);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
launchTriggerStartTime = 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
|
|
||||||
case STATE_FLIGHT:
|
|
||||||
{
|
|
||||||
float P_term = Kp * roll;
|
|
||||||
float D_term = Kd * rate_deg_s;
|
|
||||||
float output = P_term + D_term;
|
|
||||||
|
|
||||||
currentServoOffset = (int)output;
|
|
||||||
currentServoOffset = constrain(currentServoOffset, -MAX_DEFLECTION, MAX_DEFLECTION);
|
|
||||||
|
|
||||||
leftServo.write(LEFT_CENTER + currentServoOffset);
|
|
||||||
rightServo.write(RIGHT_CENTER + currentServoOffset);
|
|
||||||
upServo.write(UP_CENTER + currentServoOffset);
|
|
||||||
downServo.write(DOWN_CENTER + currentServoOffset);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// --- TELEMETRY ---
|
|
||||||
sendTelemetry(roll, rate_deg_s, currentServoOffset);
|
|
||||||
|
|
||||||
delay(5);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// --- Helper Functions ---
|
|
||||||
|
|
||||||
void calibrateGyro() {
|
|
||||||
Serial.println("Calibrating Gyro... KEEP STILL");
|
|
||||||
delay(1000);
|
|
||||||
float sumX = 0;
|
|
||||||
int calibration_samples = 200;
|
|
||||||
for (int i = 0; i < calibration_samples; i++) {
|
|
||||||
sensors_event_t a, g, temp;
|
|
||||||
mpu.getEvent(&a, &g, &temp);
|
|
||||||
sumX += g.gyro.x;
|
|
||||||
delay(5);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
gyroX_offset = sumX / calibration_samples;
|
|
||||||
preferences.putFloat("gyro_bias", gyroX_offset);
|
|
||||||
Serial.print("New Gyro Offset Saved: "); Serial.println(gyroX_offset);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void changeState(RocketState newState) {
|
|
||||||
currentState = newState;
|
|
||||||
switch (currentState) {
|
|
||||||
case STATE_IDLE:
|
|
||||||
setServosEnabled(false);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case STATE_LAUNCHING:
|
|
||||||
setServosEnabled(false);
|
|
||||||
launchTriggerStartTime = 0;
|
|
||||||
roll = 0;
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case STATE_FLIGHT:
|
|
||||||
setServosEnabled(true);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
sendStateUpdate();
|
|
||||||
lastStateMsgTime = millis();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void setServosEnabled(bool enabled) {
|
|
||||||
if (enabled) {
|
|
||||||
if (!leftServo.attached()) leftServo.attach(LEFT_SERVO_PIN, 500, 2400);
|
|
||||||
if (!rightServo.attached()) rightServo.attach(RIGHT_SERVO_PIN, 500, 2400);
|
|
||||||
if (!upServo.attached()) upServo.attach(UP_SERVO_PIN, 500, 2400);
|
|
||||||
if (!downServo.attached()) downServo.attach(DOWN_SERVO_PIN, 500, 2400);
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
if (leftServo.attached()) leftServo.detach();
|
|
||||||
if (rightServo.attached()) rightServo.detach();
|
|
||||||
if (upServo.attached()) upServo.detach();
|
|
||||||
if (downServo.attached()) downServo.detach();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void sendStateUpdate() {
|
|
||||||
// Send to the current remoteIp (Starts as broadcast .255, then becomes specific)
|
|
||||||
// Modified to include Kp and Kd so dashboard stays in sync
|
|
||||||
udp.beginPacket(remoteIp, remotePort);
|
|
||||||
udp.print("STATUS:");
|
|
||||||
switch (currentState) {
|
|
||||||
case STATE_IDLE: udp.print("IDLE"); break;
|
|
||||||
case STATE_LAUNCHING: udp.print("LAUNCHING"); break;
|
|
||||||
case STATE_FLIGHT: udp.print("FLIGHT"); break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
udp.print(",");
|
|
||||||
udp.print(Kp);
|
|
||||||
udp.print(",");
|
|
||||||
udp.print(Kd);
|
|
||||||
udp.endPacket();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void sendTelemetry(float roll, float rate, int out) {
|
|
||||||
udp.beginPacket(remoteIp, remotePort);
|
|
||||||
udp.print("T,");
|
|
||||||
udp.print(millis());
|
|
||||||
udp.print(",");
|
|
||||||
udp.print(roll, 1);
|
|
||||||
udp.print(",");
|
|
||||||
udp.print(rate, 1);
|
|
||||||
udp.print(",");
|
|
||||||
udp.print(out);
|
|
||||||
udp.endPacket();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
@@ -1,20 +0,0 @@
|
|||||||
; PlatformIO Project Configuration - Launcher Ground Station
|
|
||||||
;
|
|
||||||
; Build & upload:
|
|
||||||
; pio run -e launcher -t upload
|
|
||||||
;
|
|
||||||
; Monitor serial:
|
|
||||||
; pio device monitor -b 115200
|
|
||||||
|
|
||||||
[env:launcher]
|
|
||||||
platform = espressif32
|
|
||||||
board = esp32dev
|
|
||||||
framework = arduino
|
|
||||||
monitor_speed = 115200
|
|
||||||
lib_deps =
|
|
||||||
adafruit/Adafruit BMP085 Library@^1.2.4
|
|
||||||
mprograms/QMC5883LCompass@^1.2.3
|
|
||||||
mikalhart/TinyGPSPlus@^1.1.0
|
|
||||||
madhephaestus/ESP32Servo@^3.0.5
|
|
||||||
Wire
|
|
||||||
upload_speed = 921600
|
|
||||||
@@ -1,464 +0,0 @@
|
|||||||
/*
|
|
||||||
* LAUNCHER ESP32 CODE (WiFi AP + Comm Relay + Fusion + GPS + Barometer)
|
|
||||||
* V4 - Fully Non-Blocking & GPS Status Tracking
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
#include <Arduino.h>
|
|
||||||
#include <SPI.h>
|
|
||||||
#include <Wire.h>
|
|
||||||
#include <WiFi.h>
|
|
||||||
#include <WiFiUdp.h>
|
|
||||||
#include <ESP32Servo.h>
|
|
||||||
#include <QMC5883LCompass.h>
|
|
||||||
#include <TinyGPS++.h>
|
|
||||||
#include <Adafruit_BMP085.h>
|
|
||||||
|
|
||||||
const char* ssid = "ROCKET_LAUNCHER";
|
|
||||||
const char* password = "launch_secure";
|
|
||||||
const int udpPort = 4444;
|
|
||||||
WiFiUDP udp;
|
|
||||||
IPAddress dashboardIP;
|
|
||||||
bool dashboardConnected = false;
|
|
||||||
|
|
||||||
const int RX2_PIN = 16;
|
|
||||||
const int TX2_PIN = 17;
|
|
||||||
const int SWITCH_PIN = 5;
|
|
||||||
const int BUTTON_PIN = 18;
|
|
||||||
const int LED_PIN = 23;
|
|
||||||
const int BUZZER_PIN = 2;
|
|
||||||
const int LAUNCHER_SERVO_PIN = 19;
|
|
||||||
const int I2C_SDA = 21;
|
|
||||||
const int I2C_SCL = 22;
|
|
||||||
const int GPS_RX_PIN = 4; // Using D4 for GPS RX
|
|
||||||
|
|
||||||
const int SERVO_ON = 170;
|
|
||||||
const int SERVO_OFF = 55;
|
|
||||||
|
|
||||||
enum SystemState { SAFE, ARMING, READY, IGNITING };
|
|
||||||
SystemState currentState = SAFE;
|
|
||||||
|
|
||||||
Servo launcherServo;
|
|
||||||
QMC5883LCompass compass;
|
|
||||||
TinyGPSPlus gps;
|
|
||||||
HardwareSerial SerialGPS(1); // Use Hardware Serial 1 for GPS
|
|
||||||
Adafruit_BMP085 bmp;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Environment Filter Variables
|
|
||||||
float filteredAlt = 0.0;
|
|
||||||
const float ALT_ALPHA = 0.15; // Filter strength for Altitude (0.0 to 1.0)
|
|
||||||
|
|
||||||
unsigned long lastHeartbeatTime = 0;
|
|
||||||
const unsigned long HEARTBEAT_TIMEOUT = 2000;
|
|
||||||
|
|
||||||
float mpu_ax = 0.0, mpu_ay = 0.0, mpu_az = 0.0;
|
|
||||||
float cal_ay = 0.0, cal_az = 1.0;
|
|
||||||
|
|
||||||
const float MAG_OFFSET_X = -211.00;
|
|
||||||
const float MAG_OFFSET_Y = 897.00;
|
|
||||||
const float MAG_OFFSET_Z = -514.50;
|
|
||||||
const float MAG_SCALE_X = 0.988;
|
|
||||||
const float MAG_SCALE_Y = 0.971;
|
|
||||||
const float MAG_SCALE_Z = 1.044;
|
|
||||||
|
|
||||||
bool udpLaunchTriggered = false;
|
|
||||||
bool rocketReady = false;
|
|
||||||
bool rocketIgnited = false;
|
|
||||||
|
|
||||||
void buzzerOn() { digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW); }
|
|
||||||
void buzzerOff() { digitalWrite(BUZZER_PIN, HIGH); }
|
|
||||||
|
|
||||||
void beep(int ms) { buzzerOn(); delay(ms); buzzerOff(); }
|
|
||||||
void successTone() { beep(150); delay(150); beep(150); }
|
|
||||||
void errorTone() { for(int i=0; i<5; i++) { beep(100); delay(100); } }
|
|
||||||
|
|
||||||
bool isSwitchArmed() { return digitalRead(SWITCH_PIN) == LOW; }
|
|
||||||
bool isButtonPressed() { return digitalRead(BUTTON_PIN) == LOW; }
|
|
||||||
|
|
||||||
void abortSequence(String reason);
|
|
||||||
void waitForSwitchReset();
|
|
||||||
void updateAndPrintFusion();
|
|
||||||
void processGPS();
|
|
||||||
|
|
||||||
void setup() {
|
|
||||||
Serial.begin(115200);
|
|
||||||
|
|
||||||
// Configure hardware serial buffer to prevent data overflow at 115200 baud
|
|
||||||
Serial2.setRxBufferSize(2048);
|
|
||||||
Serial2.begin(115200, SERIAL_8N1, RX2_PIN, TX2_PIN);
|
|
||||||
Serial2.setTimeout(20);
|
|
||||||
|
|
||||||
// Setup GPS Serial on the RX pin (ignoring TX by passing -1)
|
|
||||||
SerialGPS.begin(9600, SERIAL_8N1, GPS_RX_PIN, -1);
|
|
||||||
|
|
||||||
Serial.println("Starting WiFi Access Point...");
|
|
||||||
WiFi.softAP(ssid, password);
|
|
||||||
IPAddress IP = WiFi.softAPIP();
|
|
||||||
Serial.print("AP IP address: ");
|
|
||||||
Serial.println(IP);
|
|
||||||
udp.begin(udpPort);
|
|
||||||
|
|
||||||
Wire.begin(I2C_SDA, I2C_SCL);
|
|
||||||
compass.init();
|
|
||||||
compass.setSmoothing(10, true);
|
|
||||||
Wire.setClock(400000);
|
|
||||||
|
|
||||||
pinMode(SWITCH_PIN, INPUT_PULLUP);
|
|
||||||
pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);
|
|
||||||
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
|
|
||||||
pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
|
|
||||||
buzzerOff();
|
|
||||||
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
|
|
||||||
|
|
||||||
launcherServo.setPeriodHertz(50);
|
|
||||||
launcherServo.attach(LAUNCHER_SERVO_PIN);
|
|
||||||
launcherServo.write(SERVO_OFF);
|
|
||||||
|
|
||||||
if (bmp.begin()) {
|
|
||||||
filteredAlt = bmp.readAltitude(); // Seed the filter
|
|
||||||
Serial.println("BMP180 initialized.");
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
Serial.println("Warning: BMP180 not found.");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// --- GPS STARTUP CHECK ---
|
|
||||||
Serial.println("Checking GPS NMEA Data...");
|
|
||||||
unsigned long gpsStart = millis();
|
|
||||||
bool gpsWorks = false;
|
|
||||||
|
|
||||||
while (millis() - gpsStart < 5000) {
|
|
||||||
while (SerialGPS.available() > 0) {
|
|
||||||
char c = SerialGPS.read();
|
|
||||||
if (c == '$') { // Standard start of an NMEA sentence
|
|
||||||
gpsWorks = true;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
gps.encode(c);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (gpsWorks) break;
|
|
||||||
delay(10);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if (!gpsWorks) {
|
|
||||||
Serial.println("CRITICAL: NO GPS DATA! ABORTING LAUNCHER STARTUP.");
|
|
||||||
while (true) { // Halt and play error loop
|
|
||||||
digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
|
|
||||||
errorTone();
|
|
||||||
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
|
|
||||||
delay(1000);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
Serial.println("GPS Test Passed.");
|
|
||||||
delay(500);
|
|
||||||
successTone();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void sendToDashboard(String msg) {
|
|
||||||
if (dashboardConnected) {
|
|
||||||
udp.beginPacket(dashboardIP, udpPort);
|
|
||||||
udp.println(msg);
|
|
||||||
udp.endPacket();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void processGPS() {
|
|
||||||
while (SerialGPS.available() > 0) {
|
|
||||||
gps.encode(SerialGPS.read());
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void processSerial2() {
|
|
||||||
while (Serial2.available()) {
|
|
||||||
String msg = Serial2.readStringUntil('\n');
|
|
||||||
msg.trim();
|
|
||||||
|
|
||||||
if (msg.indexOf("READY") != -1) {
|
|
||||||
rocketReady = true;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
else if (msg.indexOf("IGNITED") != -1) {
|
|
||||||
rocketIgnited = true;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
else if (msg.startsWith("DATA,") || msg.startsWith("ALIVE")) {
|
|
||||||
lastHeartbeatTime = millis();
|
|
||||||
|
|
||||||
if (msg.startsWith("DATA,")) {
|
|
||||||
int c[10]; // 10 commas for the new skew array
|
|
||||||
c[0] = msg.indexOf(',');
|
|
||||||
for(int i=1; i<10; i++) c[i] = msg.indexOf(',', c[i-1] + 1);
|
|
||||||
|
|
||||||
if (c[9] > 0) { // Check that all fields arrived
|
|
||||||
mpu_ax = msg.substring(c[0]+1, c[1]).toFloat();
|
|
||||||
mpu_ay = msg.substring(c[1]+1, c[2]).toFloat();
|
|
||||||
mpu_az = msg.substring(c[2]+1, c[3]).toFloat();
|
|
||||||
|
|
||||||
String roll = msg.substring(c[3]+1, c[4]);
|
|
||||||
String rate = msg.substring(c[4]+1, c[5]);
|
|
||||||
String out = msg.substring(c[5]+1, c[6]);
|
|
||||||
String state = msg.substring(c[6]+1, c[7]);
|
|
||||||
String kp = msg.substring(c[7]+1, c[8]);
|
|
||||||
String kd = msg.substring(c[8]+1, c[9]);
|
|
||||||
String skew = msg.substring(c[9]+1);
|
|
||||||
|
|
||||||
sendToDashboard("T," + String(millis()) + "," + roll + "," + rate + "," + out);
|
|
||||||
sendToDashboard("STATUS:" + state + "," + kp + "," + kd + "," + skew);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void processUDP() {
|
|
||||||
int packetSize = udp.parsePacket();
|
|
||||||
if (packetSize) {
|
|
||||||
char buffer[packetSize + 1];
|
|
||||||
udp.read(buffer, packetSize);
|
|
||||||
buffer[packetSize] = '\0';
|
|
||||||
|
|
||||||
String msg = String(buffer);
|
|
||||||
msg.trim();
|
|
||||||
|
|
||||||
if (!dashboardConnected) {
|
|
||||||
dashboardIP = udp.remoteIP();
|
|
||||||
dashboardConnected = true;
|
|
||||||
Serial.println("Dashboard Connected via WiFi!");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if (msg == "HELLO") {
|
|
||||||
dashboardIP = udp.remoteIP();
|
|
||||||
} else if (msg == "launch") {
|
|
||||||
udpLaunchTriggered = true;
|
|
||||||
} else if (msg == "calibrate") {
|
|
||||||
Serial2.println("CALIBRATE");
|
|
||||||
} else if (msg.startsWith("PID,")) {
|
|
||||||
Serial2.println(msg);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void loop() {
|
|
||||||
processUDP();
|
|
||||||
processGPS();
|
|
||||||
|
|
||||||
if (!isSwitchArmed() && currentState != SAFE) {
|
|
||||||
abortSequence("Arming switch flipped OFF.");
|
|
||||||
return;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
switch (currentState) {
|
|
||||||
case SAFE:
|
|
||||||
launcherServo.write(SERVO_OFF);
|
|
||||||
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
|
|
||||||
buzzerOff();
|
|
||||||
processSerial2();
|
|
||||||
|
|
||||||
if (isSwitchArmed()) {
|
|
||||||
currentState = ARMING;
|
|
||||||
Serial.println("ARMING Rocket...");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
|
|
||||||
case ARMING: {
|
|
||||||
launcherServo.write(SERVO_ON);
|
|
||||||
unsigned long armStart = millis();
|
|
||||||
rocketReady = false;
|
|
||||||
|
|
||||||
while (millis() - armStart < 8000) {
|
|
||||||
processUDP();
|
|
||||||
processSerial2();
|
|
||||||
processGPS();
|
|
||||||
|
|
||||||
if (!isSwitchArmed()) return;
|
|
||||||
if (rocketReady) break;
|
|
||||||
delay(10);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if (!rocketReady) { abortSequence("Rocket Timeout."); return; }
|
|
||||||
|
|
||||||
for(int i = 0; i < 3; i++) {
|
|
||||||
digitalWrite(LED_PIN, HIGH); beep(80); digitalWrite(LED_PIN, LOW); delay(80);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
delay(1000);
|
|
||||||
|
|
||||||
float sumAy = 0, sumAz = 0;
|
|
||||||
int samples = 0;
|
|
||||||
unsigned long startWait = millis();
|
|
||||||
while(millis() - startWait < 150) {
|
|
||||||
processSerial2();
|
|
||||||
processGPS();
|
|
||||||
sumAy += mpu_ay;
|
|
||||||
sumAz += mpu_az;
|
|
||||||
samples++;
|
|
||||||
delay(5);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if (samples > 0) {
|
|
||||||
float L = sqrt((sumAy/samples)*(sumAy/samples) + (sumAz/samples)*(sumAz/samples));
|
|
||||||
if (L > 0.1) { cal_ay = (sumAy/samples) / L; cal_az = (sumAz/samples) / L; }
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
currentState = READY;
|
|
||||||
lastHeartbeatTime = millis();
|
|
||||||
digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
|
|
||||||
|
|
||||||
Serial2.println("ARM");
|
|
||||||
successTone();
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
case READY: {
|
|
||||||
processSerial2();
|
|
||||||
|
|
||||||
if (millis() - lastHeartbeatTime > HEARTBEAT_TIMEOUT) {
|
|
||||||
abortSequence("Lost heartbeat from Rocket!");
|
|
||||||
return;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
bool triggered = false;
|
|
||||||
if (udpLaunchTriggered) {
|
|
||||||
triggered = true;
|
|
||||||
udpLaunchTriggered = false;
|
|
||||||
} else if (isButtonPressed()) {
|
|
||||||
unsigned long triggerStart = millis();
|
|
||||||
buzzerOn();
|
|
||||||
while (isButtonPressed() && millis() - triggerStart < 1000) {
|
|
||||||
processUDP();
|
|
||||||
processSerial2();
|
|
||||||
processGPS();
|
|
||||||
if (!isSwitchArmed()) { buzzerOff(); return; }
|
|
||||||
delay(10);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
buzzerOff();
|
|
||||||
if (isButtonPressed()) triggered = true;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if (triggered) {
|
|
||||||
currentState = IGNITING;
|
|
||||||
Serial2.println("CALIBRATE");
|
|
||||||
delay(20);
|
|
||||||
Serial2.println("IGNITE");
|
|
||||||
Serial.println("IGNITION COMMAND SENT");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
case IGNITING: {
|
|
||||||
unsigned long igniteStart = millis();
|
|
||||||
rocketIgnited = false;
|
|
||||||
while (millis() - igniteStart < 5000) {
|
|
||||||
processUDP();
|
|
||||||
processSerial2();
|
|
||||||
processGPS();
|
|
||||||
if (rocketIgnited) break;
|
|
||||||
delay(10);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if (rocketIgnited) {
|
|
||||||
beep(200);
|
|
||||||
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
|
|
||||||
waitForSwitchReset();
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
abortSequence("No IGNITED ACK received.");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
updateAndPrintFusion();
|
|
||||||
|
|
||||||
// Transmit Environment and GPS Status regularly
|
|
||||||
static unsigned long lastEnvSend = 0;
|
|
||||||
static uint32_t lastCharsProcessed = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
if (millis() - lastEnvSend > 1000) {
|
|
||||||
lastEnvSend = millis();
|
|
||||||
|
|
||||||
// Simple EMA Filter for BMP Altitude
|
|
||||||
float newAlt = bmp.readAltitude();
|
|
||||||
filteredAlt = (ALT_ALPHA * newAlt) + ((1.0 - ALT_ALPHA) * filteredAlt);
|
|
||||||
|
|
||||||
float lat = 0.0, lon = 0.0;
|
|
||||||
int gpsState = 0; // 0=Red(No NMEA), 1=Orange(Searching), 2=Green(Fix)
|
|
||||||
|
|
||||||
uint32_t currentChars = gps.charsProcessed();
|
|
||||||
|
|
||||||
if (currentChars == lastCharsProcessed) {
|
|
||||||
gpsState = 0; // Module stopped sending or disconnected
|
|
||||||
} else if (!gps.location.isValid() || gps.location.lat() == 0.0) {
|
|
||||||
gpsState = 1; // Seeing NMEA sentences, but no satellite fix yet
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
gpsState = 2; // Full fix!
|
|
||||||
lat = gps.location.lat();
|
|
||||||
lon = gps.location.lng();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
lastCharsProcessed = currentChars;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Send: ENV,lat,lon,alt,gpsState
|
|
||||||
char envMsg[128];
|
|
||||||
snprintf(envMsg, sizeof(envMsg), "ENV,%.6f,%.6f,%.1f,%d", lat, lon, filteredAlt, gpsState);
|
|
||||||
sendToDashboard(String(envMsg));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void updateAndPrintFusion() {
|
|
||||||
static unsigned long lastFusionTime = 0;
|
|
||||||
if (millis() - lastFusionTime < 500) return;
|
|
||||||
lastFusionTime = millis();
|
|
||||||
|
|
||||||
compass.read();
|
|
||||||
int qmc_x_raw = compass.getX();
|
|
||||||
int qmc_y_raw = compass.getY();
|
|
||||||
int qmc_z_raw = compass.getZ();
|
|
||||||
|
|
||||||
if (qmc_x_raw == 0 && qmc_y_raw == 0 && qmc_z_raw == 0) {
|
|
||||||
Wire.end(); delay(50); Wire.begin(I2C_SDA, I2C_SCL);
|
|
||||||
compass.init(); compass.setSmoothing(10, true);
|
|
||||||
Wire.setClock(400000);
|
|
||||||
return;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
float cal_x = (qmc_x_raw - MAG_OFFSET_X) * MAG_SCALE_X;
|
|
||||||
float cal_y = (qmc_y_raw - MAG_OFFSET_Y) * MAG_SCALE_Y;
|
|
||||||
float cal_z = (qmc_z_raw - MAG_OFFSET_Z) * MAG_SCALE_Z;
|
|
||||||
|
|
||||||
float g_fwd = mpu_ax;
|
|
||||||
float g_right = mpu_az * cal_ay - mpu_ay * cal_az;
|
|
||||||
float g_down = mpu_ay * cal_ay + mpu_az * cal_az;
|
|
||||||
|
|
||||||
float pitch = atan2(-g_fwd, sqrt(g_right * g_right + g_down * g_down));
|
|
||||||
float roll = atan2(g_right, g_down);
|
|
||||||
|
|
||||||
float x_m = cal_y * cos(pitch) + cal_z * sin(roll) * sin(pitch) + cal_x * cos(roll) * sin(pitch);
|
|
||||||
float y_m = cal_z * cos(roll) - cal_x * sin(roll);
|
|
||||||
|
|
||||||
float heading = atan2(y_m, x_m) * 180.0 / PI;
|
|
||||||
if (heading < 0) heading += 360;
|
|
||||||
|
|
||||||
char fusionMsg[128];
|
|
||||||
snprintf(fusionMsg, sizeof(fusionMsg), "[FUSION] Hdg: %03.1f | Pitch: %+02.1f", heading, pitch * 180.0/PI);
|
|
||||||
sendToDashboard(String(fusionMsg));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void abortSequence(String reason) {
|
|
||||||
launcherServo.write(SERVO_OFF);
|
|
||||||
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
|
|
||||||
errorTone();
|
|
||||||
waitForSwitchReset();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void waitForSwitchReset() {
|
|
||||||
currentState = SAFE;
|
|
||||||
unsigned long lastBlink = 0;
|
|
||||||
bool ledState = false;
|
|
||||||
|
|
||||||
while (isSwitchArmed()) {
|
|
||||||
processUDP();
|
|
||||||
processSerial2();
|
|
||||||
processGPS();
|
|
||||||
|
|
||||||
if (millis() - lastBlink > 100) {
|
|
||||||
lastBlink = millis();
|
|
||||||
ledState = !ledState;
|
|
||||||
digitalWrite(LED_PIN, ledState ? HIGH : LOW);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
@@ -1,19 +0,0 @@
|
|||||||
; PlatformIO Project Configuration - Rocket Flight Computer
|
|
||||||
;
|
|
||||||
; Build & upload:
|
|
||||||
; pio run -e rocket -t upload
|
|
||||||
;
|
|
||||||
; Monitor serial:
|
|
||||||
; pio device monitor -b 115200
|
|
||||||
|
|
||||||
[env:rocket]
|
|
||||||
platform = espressif32
|
|
||||||
board = esp32dev
|
|
||||||
framework = arduino
|
|
||||||
monitor_speed = 115200
|
|
||||||
lib_deps =
|
|
||||||
adafruit/Adafruit MPU6050@^2.2.6
|
|
||||||
adafruit/Adafruit Unified Sensor@^1.1.14
|
|
||||||
madhephaestus/ESP32Servo@^3.0.5
|
|
||||||
Wire
|
|
||||||
upload_speed = 921600
|
|
||||||
@@ -1,160 +0,0 @@
|
|||||||
/*
|
|
||||||
* ROCKET ESP32 CODE (Flight Computer + Stabilization)
|
|
||||||
* V4 - Final stable build with Physical Skew Telemetry
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
#include <Arduino.h>
|
|
||||||
#include <Wire.h>
|
|
||||||
#include <Adafruit_MPU6050.h>
|
|
||||||
#include <Adafruit_Sensor.h>
|
|
||||||
#include <ESP32Servo.h>
|
|
||||||
|
|
||||||
const int RX2_PIN = 16;
|
|
||||||
const int TX2_PIN = 17;
|
|
||||||
const int IGNITE_SERVO_PIN = 5;
|
|
||||||
|
|
||||||
const int LEFT_SERVO_PIN = 26;
|
|
||||||
const int RIGHT_SERVO_PIN = 25;
|
|
||||||
const int UP_SERVO_PIN = 27;
|
|
||||||
const int DOWN_SERVO_PIN = 14;
|
|
||||||
|
|
||||||
const int IGNITE_SERVO_ON = 150;
|
|
||||||
const int IGNITE_SERVO_OFF = 35;
|
|
||||||
|
|
||||||
const int LEFT_CENTER = 115;
|
|
||||||
const int RIGHT_CENTER = 80;
|
|
||||||
const int UP_CENTER = 80;
|
|
||||||
const int DOWN_CENTER = 115;
|
|
||||||
const int MAX_DEFLECTION = 12;
|
|
||||||
|
|
||||||
Servo igniteServo;
|
|
||||||
Servo leftServo, rightServo, upServo, downServo;
|
|
||||||
Adafruit_MPU6050 mpu;
|
|
||||||
|
|
||||||
String sysState = "IDLE";
|
|
||||||
float Kp = 0.5;
|
|
||||||
float Kd = 0.2;
|
|
||||||
String cmdBuffer = "";
|
|
||||||
|
|
||||||
float roll = 0;
|
|
||||||
float gyroX_offset = 0;
|
|
||||||
float physical_skew_angle = 0.0;
|
|
||||||
|
|
||||||
unsigned long last_time;
|
|
||||||
unsigned long lastTelemetrySent = 0;
|
|
||||||
unsigned long lastReadySent = 0;
|
|
||||||
unsigned long igniteStartTime = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
void calibrateGyro() {
|
|
||||||
float sumGyroX = 0, sumAccY = 0, sumAccZ = 0;
|
|
||||||
int samples = 200;
|
|
||||||
for (int i = 0; i < samples; i++) {
|
|
||||||
sensors_event_t a, g, temp;
|
|
||||||
mpu.getEvent(&a, &g, &temp);
|
|
||||||
sumGyroX += g.gyro.x;
|
|
||||||
sumAccY += a.acceleration.y;
|
|
||||||
sumAccZ += a.acceleration.z;
|
|
||||||
delay(5);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
gyroX_offset = sumGyroX / samples;
|
|
||||||
float avgY = sumAccY / samples;
|
|
||||||
float avgZ = sumAccZ / samples;
|
|
||||||
physical_skew_angle = atan2(avgY, avgZ) * 180.0 / PI;
|
|
||||||
roll = 0.0;
|
|
||||||
last_time = millis();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void setup() {
|
|
||||||
Serial.begin(115200);
|
|
||||||
Serial2.begin(115200, SERIAL_8N1, RX2_PIN, TX2_PIN);
|
|
||||||
Serial2.setTimeout(20);
|
|
||||||
delay(1500);
|
|
||||||
Wire.begin(21, 22);
|
|
||||||
if (mpu.begin()) {
|
|
||||||
mpu.setAccelerometerRange(MPU6050_RANGE_8_G);
|
|
||||||
mpu.setGyroRange(MPU6050_RANGE_500_DEG);
|
|
||||||
mpu.setFilterBandwidth(MPU6050_BAND_10_HZ);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
ESP32PWM::allocateTimer(0);
|
|
||||||
ESP32PWM::allocateTimer(1);
|
|
||||||
igniteServo.setPeriodHertz(50);
|
|
||||||
igniteServo.attach(IGNITE_SERVO_PIN);
|
|
||||||
igniteServo.write(IGNITE_SERVO_OFF);
|
|
||||||
leftServo.setPeriodHertz(50); leftServo.attach(LEFT_SERVO_PIN, 500, 2400);
|
|
||||||
rightServo.setPeriodHertz(50); rightServo.attach(RIGHT_SERVO_PIN, 500, 2400);
|
|
||||||
upServo.setPeriodHertz(50); upServo.attach(UP_SERVO_PIN, 500, 2400);
|
|
||||||
downServo.setPeriodHertz(50); downServo.attach(DOWN_SERVO_PIN, 500, 2400);
|
|
||||||
leftServo.write(LEFT_CENTER);
|
|
||||||
rightServo.write(RIGHT_CENTER);
|
|
||||||
upServo.write(UP_CENTER);
|
|
||||||
downServo.write(DOWN_CENTER);
|
|
||||||
calibrateGyro();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void loop() {
|
|
||||||
unsigned long current_time = millis();
|
|
||||||
float dt = (current_time - last_time) / 1000.0;
|
|
||||||
if (dt <= 0) dt = 0.001;
|
|
||||||
last_time = current_time;
|
|
||||||
|
|
||||||
sensors_event_t a, g, temp;
|
|
||||||
mpu.getEvent(&a, &g, &temp);
|
|
||||||
|
|
||||||
float raw_rate_rad = g.gyro.x - gyroX_offset;
|
|
||||||
float rate_deg_s = raw_rate_rad * 180.0 / PI;
|
|
||||||
roll += rate_deg_s * dt;
|
|
||||||
|
|
||||||
float output = (Kp * roll) + (Kd * rate_deg_s);
|
|
||||||
int servo_offset = constrain((int)output, -MAX_DEFLECTION, MAX_DEFLECTION);
|
|
||||||
|
|
||||||
if (sysState == "FLIGHT") {
|
|
||||||
leftServo.write(LEFT_CENTER + servo_offset);
|
|
||||||
rightServo.write(RIGHT_CENTER + servo_offset);
|
|
||||||
upServo.write(UP_CENTER + servo_offset);
|
|
||||||
downServo.write(DOWN_CENTER + servo_offset);
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
leftServo.write(LEFT_CENTER);
|
|
||||||
rightServo.write(RIGHT_CENTER);
|
|
||||||
upServo.write(UP_CENTER);
|
|
||||||
downServo.write(DOWN_CENTER);
|
|
||||||
servo_offset = 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if (sysState == "IGNITING" && (current_time - igniteStartTime > 2500)) {
|
|
||||||
igniteServo.write(IGNITE_SERVO_OFF);
|
|
||||||
sysState = "FLIGHT";
|
|
||||||
Serial2.println("IGNITED");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if (current_time - lastTelemetrySent >= 50) {
|
|
||||||
// Telemetry payload including Skew Angle
|
|
||||||
String payload = "DATA," + String(a.acceleration.x, 2) + "," +
|
|
||||||
String(a.acceleration.y, 2) + "," + String(a.acceleration.z, 2) + "," +
|
|
||||||
String(roll, 2) + "," + String(rate_deg_s, 2) + "," +
|
|
||||||
String(servo_offset) + "," + sysState + "," +
|
|
||||||
String(Kp, 2) + "," + String(Kd, 2) + "," +
|
|
||||||
String(physical_skew_angle, 2);
|
|
||||||
Serial2.println(payload);
|
|
||||||
lastTelemetrySent = current_time;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if (sysState == "IDLE" && (current_time - lastReadySent >= 1000)) {
|
|
||||||
Serial2.println("READY");
|
|
||||||
lastReadySent = current_time;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
while (Serial2.available()) {
|
|
||||||
char c = Serial2.read();
|
|
||||||
if (c == '\n') {
|
|
||||||
cmdBuffer.trim();
|
|
||||||
if (cmdBuffer == "ARM" && sysState == "IDLE") { sysState = "ARMED"; calibrateGyro(); }
|
|
||||||
else if (cmdBuffer == "IGNITE") { sysState = "IGNITING"; igniteStartTime = millis(); igniteServo.write(IGNITE_SERVO_ON); }
|
|
||||||
else if (cmdBuffer == "CALIBRATE") { calibrateGyro(); }
|
|
||||||
else if (cmdBuffer.startsWith("PID,")) {
|
|
||||||
int c1 = cmdBuffer.indexOf(','), c2 = cmdBuffer.indexOf(',', c1 + 1);
|
|
||||||
if (c1 > 0 && c2 > 0) { Kp = cmdBuffer.substring(c1 + 1, c2).toFloat(); Kd = cmdBuffer.substring(c2 + 1).toFloat(); }
|
|
||||||
}
|
|
||||||
cmdBuffer = "";
|
|
||||||
} else if (c != '\r') { cmdBuffer += c; }
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
@@ -1,411 +0,0 @@
|
|||||||
import tkinter as tk
|
|
||||||
from tkinter import ttk, filedialog, messagebox
|
|
||||||
import socket
|
|
||||||
import threading
|
|
||||||
import matplotlib.pyplot as plt
|
|
||||||
from matplotlib.animation import FuncAnimation
|
|
||||||
from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg
|
|
||||||
from collections import deque
|
|
||||||
import time
|
|
||||||
import numpy as np
|
|
||||||
|
|
||||||
# --- Configuration ---
|
|
||||||
UDP_IP = "0.0.0.0"
|
|
||||||
UDP_PORT = 4444
|
|
||||||
BUFFER_SIZE = 1024
|
|
||||||
VIEW_POINTS = 100
|
|
||||||
RATE_SCALE = 0.25
|
|
||||||
|
|
||||||
LAUNCHER_GATEWAY = "192.168.4.1"
|
|
||||||
|
|
||||||
class TelemetryApp:
|
|
||||||
def __init__(self, root):
|
|
||||||
self.root = root
|
|
||||||
self.root.title("Rocket Telemetry Dashboard - Ground Control")
|
|
||||||
self.root.geometry("1100x850")
|
|
||||||
|
|
||||||
self.zoom_levels = [1.0, 1.5, 2.0, 2.5]
|
|
||||||
self.ui_scale = 1.0
|
|
||||||
|
|
||||||
self.time_data = deque()
|
|
||||||
self.roll_data = deque()
|
|
||||||
self.rate_data = deque()
|
|
||||||
self.output_data = deque()
|
|
||||||
|
|
||||||
self.current_values = {
|
|
||||||
"Time": 0, "Roll": 0.0, "Rate": 0.0, "Output": 0.0,
|
|
||||||
"State": "DISCONNECTED", "ActiveKp": 0.0, "ActiveKd": 0.0,
|
|
||||||
"Skew": 0.0,
|
|
||||||
"Lat": 0.0, "Lon": 0.0, "Alt": 0.0, "GPS_State": 0
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
self.mission_events = []
|
|
||||||
self.last_state = "DISCONNECTED"
|
|
||||||
|
|
||||||
self.kp_var = tk.StringVar(value="0.5")
|
|
||||||
self.kd_var = tk.StringVar(value="0.2")
|
|
||||||
|
|
||||||
self.rocket_ip = None
|
|
||||||
self.running = True
|
|
||||||
|
|
||||||
self.build_gui()
|
|
||||||
|
|
||||||
self.listener_thread = threading.Thread(target=self.udp_listener, daemon=True)
|
|
||||||
self.listener_thread.start()
|
|
||||||
|
|
||||||
self.watchdog_thread = threading.Thread(target=self.connection_watchdog, daemon=True)
|
|
||||||
self.watchdog_thread.start()
|
|
||||||
|
|
||||||
self.gui_update_loop()
|
|
||||||
|
|
||||||
def s(self, val): return int(val * self.ui_scale)
|
|
||||||
def f(self, size, weight="normal"): return ("Helvetica", self.s(size), weight)
|
|
||||||
def fm(self, size): return ("Courier New", self.s(size), "bold")
|
|
||||||
|
|
||||||
def build_gui(self):
|
|
||||||
style = ttk.Style()
|
|
||||||
style.configure('TButton', font=('Helvetica', self.s(10)))
|
|
||||||
style.configure('TLabelframe.Label', font=('Helvetica', self.s(10), 'bold'))
|
|
||||||
|
|
||||||
for widget in self.root.winfo_children(): widget.destroy()
|
|
||||||
if hasattr(self, 'anim') and self.anim and self.anim.event_source:
|
|
||||||
self.anim.event_source.stop()
|
|
||||||
|
|
||||||
self.setup_ui()
|
|
||||||
self.setup_plot()
|
|
||||||
|
|
||||||
def update_scale_val(self, val): pass
|
|
||||||
|
|
||||||
def trigger_redraw(self, event):
|
|
||||||
val = self.scale_slider.get()
|
|
||||||
idx = int(round(val))
|
|
||||||
self.scale_slider.set(idx)
|
|
||||||
self.ui_scale = self.zoom_levels[idx]
|
|
||||||
self.build_gui()
|
|
||||||
|
|
||||||
def setup_ui(self):
|
|
||||||
control_frame = ttk.Frame(self.root, padding=self.s(10))
|
|
||||||
control_frame.pack(side=tk.TOP, fill=tk.X)
|
|
||||||
|
|
||||||
ttk.Label(control_frame, text="Status:", font=self.f(10, "bold")).pack(side=tk.LEFT)
|
|
||||||
self.status_label = ttk.Label(control_frame, text="Connecting to Launcher AP...", foreground="red", font=self.f(10))
|
|
||||||
self.status_label.pack(side=tk.LEFT, padx=self.s(10))
|
|
||||||
|
|
||||||
scale_frame = ttk.Frame(control_frame)
|
|
||||||
scale_frame.pack(side=tk.RIGHT, padx=self.s(10))
|
|
||||||
ttk.Label(scale_frame, text="Zoom:", font=self.f(8)).pack(side=tk.LEFT)
|
|
||||||
|
|
||||||
current_idx = self.zoom_levels.index(self.ui_scale) if self.ui_scale in self.zoom_levels else 0
|
|
||||||
self.scale_slider = ttk.Scale(scale_frame, from_=0, to=len(self.zoom_levels)-1, value=current_idx, command=self.update_scale_val)
|
|
||||||
self.scale_slider.pack(side=tk.LEFT, padx=5)
|
|
||||||
self.scale_slider.bind("<ButtonRelease-1>", self.trigger_redraw)
|
|
||||||
|
|
||||||
ttk.Button(control_frame, text="Save Graph", command=self.save_graph).pack(side=tk.RIGHT, padx=self.s(10))
|
|
||||||
ttk.Button(control_frame, text="Reset Data", command=self.reset_dashboard).pack(side=tk.RIGHT, padx=self.s(10))
|
|
||||||
|
|
||||||
mission_frame = ttk.LabelFrame(self.root, text="Mission Control", padding=self.s(10))
|
|
||||||
mission_frame.pack(side=tk.TOP, fill=tk.X, padx=self.s(10), pady=self.s(5))
|
|
||||||
|
|
||||||
state_container = ttk.Frame(mission_frame)
|
|
||||||
state_container.pack(side=tk.LEFT, fill=tk.Y)
|
|
||||||
ttk.Label(state_container, text="Rocket State:", font=self.f(11)).pack(side=tk.LEFT, padx=(0, self.s(10)))
|
|
||||||
|
|
||||||
dot_size = self.s(24)
|
|
||||||
self.state_canvas = tk.Canvas(state_container, width=dot_size, height=dot_size, bg=self.root.cget("bg"), highlightthickness=0)
|
|
||||||
self.state_canvas.pack(side=tk.LEFT)
|
|
||||||
self.state_dot = self.state_canvas.create_oval(self.s(4), self.s(4), dot_size-self.s(4), dot_size-self.s(4), fill="gray", outline="gray")
|
|
||||||
|
|
||||||
self.lbl_state_text = ttk.Label(state_container, text="---", font=self.f(12, "bold"))
|
|
||||||
self.lbl_state_text.pack(side=tk.LEFT, padx=self.s(10))
|
|
||||||
|
|
||||||
btn_frame = ttk.Frame(mission_frame)
|
|
||||||
btn_frame.pack(side=tk.RIGHT)
|
|
||||||
|
|
||||||
ttk.Button(btn_frame, text="CALIBRATE GYRO", command=self.send_calibrate_command, width=int(20)).pack(side=tk.LEFT, padx=self.s(5))
|
|
||||||
ttk.Button(btn_frame, text="DIGITAL LAUNCH", command=self.send_launch_command, width=int(20)).pack(side=tk.LEFT, padx=self.s(5))
|
|
||||||
|
|
||||||
tuning_frame = ttk.LabelFrame(self.root, text="PID Controller Tuning", padding=self.s(10))
|
|
||||||
tuning_frame.pack(side=tk.TOP, fill=tk.X, padx=self.s(10), pady=self.s(5))
|
|
||||||
|
|
||||||
controls_frame = ttk.Frame(tuning_frame)
|
|
||||||
controls_frame.pack(side=tk.LEFT, fill=tk.Y)
|
|
||||||
ttk.Label(controls_frame, text="Kp (Proportional):", font=self.f(10)).grid(row=0, column=0, sticky="e", padx=(0, self.s(5)), pady=self.s(2))
|
|
||||||
ttk.Spinbox(controls_frame, textvariable=self.kp_var, from_=0.0, to=10.0, increment=0.1, width=int(6*self.ui_scale), font=self.f(10, "bold")).grid(row=0, column=1, sticky="w", padx=(0, self.s(15)), pady=self.s(2))
|
|
||||||
ttk.Label(controls_frame, text="Kd (Derivative):", font=self.f(10)).grid(row=1, column=0, sticky="e", padx=(0, self.s(5)), pady=self.s(2))
|
|
||||||
ttk.Spinbox(controls_frame, textvariable=self.kd_var, from_=0.0, to=10.0, increment=0.05, width=int(6*self.ui_scale), font=self.f(10, "bold")).grid(row=1, column=1, sticky="w", padx=(0, self.s(15)), pady=self.s(2))
|
|
||||||
ttk.Button(controls_frame, text="UPLOAD\nNEW PID", command=self.send_pid_command, width=int(12*self.ui_scale)).grid(row=0, column=2, rowspan=2, sticky="ns", padx=self.s(10), pady=self.s(2))
|
|
||||||
|
|
||||||
ttk.Separator(tuning_frame, orient=tk.VERTICAL).pack(side=tk.LEFT, fill=tk.Y, padx=self.s(20))
|
|
||||||
|
|
||||||
active_frame = ttk.Frame(tuning_frame)
|
|
||||||
active_frame.pack(side=tk.LEFT, padx=self.s(10))
|
|
||||||
ttk.Label(active_frame, text="ACTIVE HARDWARE SETTINGS:", font=self.f(8, "bold"), foreground="gray").pack(side=tk.TOP, anchor="w")
|
|
||||||
display_container = tk.Frame(active_frame, bg="white", bd=1, relief=tk.SOLID, padx=self.s(10), pady=self.s(5))
|
|
||||||
display_container.pack(side=tk.TOP, anchor="w", pady=(self.s(5), 0))
|
|
||||||
self.lbl_active_pid = tk.Label(display_container, text="Kp: --.--- | Kd: --.---", font=self.fm(13), fg="#004488", bg="white")
|
|
||||||
self.lbl_active_pid.pack(side=tk.LEFT)
|
|
||||||
|
|
||||||
# --- ENVIRONMENT & LOCATION FRAME ---
|
|
||||||
env_frame = ttk.LabelFrame(self.root, text="Environment & Location", padding=self.s(10))
|
|
||||||
env_frame.pack(side=tk.TOP, fill=tk.X, padx=self.s(10), pady=self.s(5))
|
|
||||||
|
|
||||||
# New GPS State Bubble
|
|
||||||
gps_status_frame = ttk.Frame(env_frame)
|
|
||||||
gps_status_frame.grid(row=0, column=0, padx=self.s(15), sticky="ew")
|
|
||||||
ttk.Label(gps_status_frame, text="GPS Status", font=self.f(9)).pack(side=tk.TOP)
|
|
||||||
bubble_frame = ttk.Frame(gps_status_frame)
|
|
||||||
bubble_frame.pack(side=tk.TOP, pady=self.s(5))
|
|
||||||
|
|
||||||
gps_dot_size = self.s(18)
|
|
||||||
self.gps_canvas = tk.Canvas(bubble_frame, width=gps_dot_size, height=gps_dot_size, bg=self.root.cget("bg"), highlightthickness=0)
|
|
||||||
self.gps_canvas.pack(side=tk.LEFT)
|
|
||||||
self.gps_dot = self.gps_canvas.create_oval(self.s(2), self.s(2), gps_dot_size-self.s(2), gps_dot_size-self.s(2), fill="red", outline="gray")
|
|
||||||
|
|
||||||
self.lbl_gps_text = ttk.Label(bubble_frame, text="NO NMEA", font=self.f(10, "bold"), foreground="red")
|
|
||||||
self.lbl_gps_text.pack(side=tk.LEFT, padx=self.s(5))
|
|
||||||
|
|
||||||
self.lbl_alt = self.create_stat_label(env_frame, "Altitude (m ASL)", 1)
|
|
||||||
self.lbl_lat = self.create_stat_label(env_frame, "Latitude", 2)
|
|
||||||
self.lbl_lon = self.create_stat_label(env_frame, "Longitude", 3)
|
|
||||||
|
|
||||||
# --- LIVE TELEMETRY FRAME ---
|
|
||||||
stats_frame = ttk.LabelFrame(self.root, text="Live Telemetry", padding=self.s(10))
|
|
||||||
stats_frame.pack(side=tk.TOP, fill=tk.X, padx=self.s(10), pady=self.s(5))
|
|
||||||
self.lbl_time = self.create_stat_label(stats_frame, "Time (ms)", 0)
|
|
||||||
self.lbl_roll = self.create_stat_label(stats_frame, "Roll (°)", 1)
|
|
||||||
self.lbl_rate = self.create_stat_label(stats_frame, "Rate (°/s)", 2)
|
|
||||||
self.lbl_out = self.create_stat_label(stats_frame, "Servo Output", 3)
|
|
||||||
self.lbl_skew = self.create_stat_label(stats_frame, "Skew (°)", 4)
|
|
||||||
|
|
||||||
def create_stat_label(self, parent, title, col):
|
|
||||||
frame = ttk.Frame(parent)
|
|
||||||
frame.grid(row=0, column=col, padx=self.s(15), sticky="ew")
|
|
||||||
ttk.Label(frame, text=title, font=self.f(9)).pack()
|
|
||||||
value_label = ttk.Label(frame, text="---", font=self.fm(14))
|
|
||||||
value_label.pack()
|
|
||||||
return value_label
|
|
||||||
|
|
||||||
def setup_plot(self):
|
|
||||||
plt.rcParams.update({'font.size': 10 * self.ui_scale})
|
|
||||||
self.fig, self.ax = plt.subplots(figsize=(8, 4), dpi=100)
|
|
||||||
self.fig.patch.set_facecolor('#f0f0f0')
|
|
||||||
self.line_roll, = self.ax.plot([], [], label='Roll Angle', color='tab:blue', linewidth=2)
|
|
||||||
self.line_rate, = self.ax.plot([], [], label=f'Roll Rate (x{RATE_SCALE})', color='tab:orange', linewidth=1.5)
|
|
||||||
self.ax.set_title("Rocket Stability Telemetry")
|
|
||||||
self.ax.set_xlabel("Time (ms)")
|
|
||||||
self.ax.set_ylabel("Value")
|
|
||||||
self.ax.grid(True, linestyle=':', alpha=0.6)
|
|
||||||
|
|
||||||
from matplotlib.patches import Patch
|
|
||||||
self.ax.legend(handles=[self.line_roll, self.line_rate, Patch(facecolor='green', alpha=0.3, label='Servo +'), Patch(facecolor='red', alpha=0.3, label='Servo -')], loc='upper left')
|
|
||||||
|
|
||||||
self.canvas = FigureCanvasTkAgg(self.fig, master=self.root)
|
|
||||||
self.canvas.draw()
|
|
||||||
self.canvas.get_tk_widget().pack(side=tk.TOP, fill=tk.BOTH, expand=True, padx=self.s(10), pady=self.s(10))
|
|
||||||
self.anim = FuncAnimation(self.fig, self.update_plot, interval=100, blit=False, cache_frame_data=False)
|
|
||||||
|
|
||||||
def _send_udp_command(self, cmd):
|
|
||||||
target_ip = self.rocket_ip if self.rocket_ip else LAUNCHER_GATEWAY
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
|
||||||
sock.sendto(cmd.encode('utf-8'), (target_ip, UDP_PORT))
|
|
||||||
except Exception as e:
|
|
||||||
messagebox.showerror("Error", f"Failed to send '{cmd}':\n{e}")
|
|
||||||
|
|
||||||
def send_launch_command(self):
|
|
||||||
if messagebox.askyesno("CONFIRM LAUNCH", "WARNING: This bypasses the physical launch button.\nEnsure Launcher is Armed and READY.\n\nProceed to IGNITE?"):
|
|
||||||
self._send_udp_command("launch")
|
|
||||||
|
|
||||||
def send_calibrate_command(self):
|
|
||||||
if messagebox.askyesno("Confirm", "Keep rocket STILL. Zeroing Gyro. Proceed?"):
|
|
||||||
self._send_udp_command("calibrate")
|
|
||||||
|
|
||||||
def send_pid_command(self):
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
self._send_udp_command(f"PID,{float(self.kp_var.get())},{float(self.kd_var.get())}")
|
|
||||||
except ValueError:
|
|
||||||
messagebox.showerror("Error", "Kp and Kd must be valid numbers.")
|
|
||||||
|
|
||||||
def connection_watchdog(self):
|
|
||||||
while self.running:
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
|
||||||
sock.sendto(b"HELLO", (LAUNCHER_GATEWAY, UDP_PORT))
|
|
||||||
except: pass
|
|
||||||
time.sleep(2)
|
|
||||||
|
|
||||||
def udp_listener(self):
|
|
||||||
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
|
||||||
sock.bind((UDP_IP, UDP_PORT))
|
|
||||||
while self.running:
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
data, addr = sock.recvfrom(BUFFER_SIZE)
|
|
||||||
message = data.decode('utf-8').strip()
|
|
||||||
if self.rocket_ip != addr[0]:
|
|
||||||
self.rocket_ip = addr[0]
|
|
||||||
self.root.after(0, lambda: self.status_label.config(text=f"Connected: {self.rocket_ip}", foreground="green"))
|
|
||||||
self.parse_data(message)
|
|
||||||
except: pass
|
|
||||||
|
|
||||||
def parse_data(self, message):
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
if message.startswith("STATUS:"):
|
|
||||||
parts = message.split(":", 1)[1].strip().split(",")
|
|
||||||
self.current_values["State"] = parts[0]
|
|
||||||
if len(parts) >= 4:
|
|
||||||
self.current_values["ActiveKp"] = float(parts[1])
|
|
||||||
self.current_values["ActiveKd"] = float(parts[2])
|
|
||||||
self.current_values["Skew"] = float(parts[3])
|
|
||||||
|
|
||||||
elif message.startswith("ENV,"):
|
|
||||||
parts = message.split(',')
|
|
||||||
if len(parts) >= 4:
|
|
||||||
self.current_values["Lat"] = float(parts[1])
|
|
||||||
self.current_values["Lon"] = float(parts[2])
|
|
||||||
self.current_values["Alt"] = float(parts[3])
|
|
||||||
if len(parts) >= 5: # Safely get the new GPS state variable
|
|
||||||
self.current_values["GPS_State"] = int(parts[4])
|
|
||||||
|
|
||||||
elif message.startswith("T,") or message.startswith("[FUSION]"):
|
|
||||||
if message.startswith("[FUSION]"): return
|
|
||||||
parts = message.split(',')
|
|
||||||
if len(parts) >= 5:
|
|
||||||
t, r, rt, o = float(parts[1]), float(parts[2]), float(parts[3]), float(parts[4])
|
|
||||||
self.time_data.append(t)
|
|
||||||
self.roll_data.append(r)
|
|
||||||
self.rate_data.append(rt)
|
|
||||||
self.output_data.append(o)
|
|
||||||
self.current_values.update({"Time": t, "Roll": r, "Rate": rt, "Output": o})
|
|
||||||
|
|
||||||
state = self.current_values.get("State", "DISCONNECTED")
|
|
||||||
if state != self.last_state:
|
|
||||||
if self.last_state != "DISCONNECTED" and t > 0:
|
|
||||||
self.mission_events.append({"time": t, "state": state})
|
|
||||||
self.last_state = state
|
|
||||||
except: pass
|
|
||||||
|
|
||||||
def gui_update_loop(self):
|
|
||||||
if self.running:
|
|
||||||
self.update_stats()
|
|
||||||
self.root.after(100, self.gui_update_loop)
|
|
||||||
|
|
||||||
def update_stats(self):
|
|
||||||
if not hasattr(self, 'lbl_time') or not self.lbl_time.winfo_exists(): return
|
|
||||||
vals = self.current_values
|
|
||||||
self.lbl_time.config(text=f"{int(vals['Time'])}")
|
|
||||||
self.lbl_roll.config(text=f"{vals['Roll']:.2f}")
|
|
||||||
self.lbl_rate.config(text=f"{vals['Rate']:.2f}")
|
|
||||||
self.lbl_out.config(text=f"{vals['Output']:.2f}")
|
|
||||||
self.lbl_skew.config(text=f"{vals['Skew']:.2f}")
|
|
||||||
|
|
||||||
# New Environment UI Updates
|
|
||||||
if hasattr(self, 'lbl_alt'):
|
|
||||||
self.lbl_alt.config(text=f"{vals['Alt']:.1f}")
|
|
||||||
self.lbl_lat.config(text=f"{vals['Lat']:.6f}")
|
|
||||||
self.lbl_lon.config(text=f"{vals['Lon']:.6f}")
|
|
||||||
|
|
||||||
# Update GPS Status Bubble
|
|
||||||
gps_state = vals.get("GPS_State", 0)
|
|
||||||
if gps_state == 0:
|
|
||||||
self.gps_canvas.itemconfig(self.gps_dot, fill="red", outline="red")
|
|
||||||
self.lbl_gps_text.config(text="NO NMEA", foreground="red")
|
|
||||||
elif gps_state == 1:
|
|
||||||
self.gps_canvas.itemconfig(self.gps_dot, fill="orange", outline="orange")
|
|
||||||
self.lbl_gps_text.config(text="SEARCHING", foreground="orange")
|
|
||||||
elif gps_state == 2:
|
|
||||||
self.gps_canvas.itemconfig(self.gps_dot, fill="green", outline="green")
|
|
||||||
self.lbl_gps_text.config(text="FIX ACQUIRED", foreground="green")
|
|
||||||
|
|
||||||
state = vals["State"]
|
|
||||||
self.lbl_state_text.config(text=state)
|
|
||||||
self.lbl_active_pid.config(text=f"Kp: {vals['ActiveKp']:.3f} | Kd: {vals['ActiveKd']:.3f}")
|
|
||||||
|
|
||||||
color_map = {"IDLE": "gray", "ARMED": "#F4D03F", "IGNITING": "#FF8C00", "FLIGHT": "green", "DISCONNECTED": "gray"}
|
|
||||||
dot_color = color_map.get(state, "gray")
|
|
||||||
self.state_canvas.itemconfig(self.state_dot, fill=dot_color, outline=dot_color)
|
|
||||||
|
|
||||||
def update_plot(self, frame):
|
|
||||||
if not self.time_data: return self.line_roll, self.line_rate
|
|
||||||
|
|
||||||
t, roll, rate = list(self.time_data)[-VIEW_POINTS:], list(self.roll_data)[-VIEW_POINTS:], list(self.rate_data)[-VIEW_POINTS:]
|
|
||||||
out = np.array(list(self.output_data)[-VIEW_POINTS:])
|
|
||||||
rate_plot = [r * RATE_SCALE for r in rate]
|
|
||||||
|
|
||||||
self.line_roll.set_data(t, roll)
|
|
||||||
self.line_rate.set_data(t, rate_plot)
|
|
||||||
for collection in self.ax.collections: collection.remove()
|
|
||||||
self.ax.fill_between(t, out, 0, where=(out >= 0), interpolate=True, color='green', alpha=0.3)
|
|
||||||
self.ax.fill_between(t, out, 0, where=(out < 0), interpolate=True, color='red', alpha=0.3)
|
|
||||||
self.ax.set_xlim(min(t), max(t) + 1)
|
|
||||||
|
|
||||||
limit = 10.0
|
|
||||||
all_y = roll + rate_plot + list(out)
|
|
||||||
if all_y and max(abs(y) for y in all_y) > limit: limit = max(abs(y) for y in all_y) * 1.1
|
|
||||||
self.ax.set_ylim(-limit, limit)
|
|
||||||
return self.line_roll, self.line_rate
|
|
||||||
|
|
||||||
def reset_dashboard(self):
|
|
||||||
self.time_data.clear(); self.roll_data.clear(); self.rate_data.clear(); self.output_data.clear()
|
|
||||||
self.mission_events.clear()
|
|
||||||
self.current_values = {"Time": 0, "Roll": 0.0, "Rate": 0.0, "Output": 0.0, "State": "DISCONNECTED", "ActiveKp": 0.0, "ActiveKd": 0.0, "Skew": 0.0, "Lat": 0.0, "Lon": 0.0, "Alt": 0.0, "GPS_State": 0}
|
|
||||||
self.last_state = "DISCONNECTED"
|
|
||||||
self.update_stats()
|
|
||||||
|
|
||||||
def save_graph(self):
|
|
||||||
if hasattr(self, 'anim') and self.anim.event_source:
|
|
||||||
self.anim.event_source.stop()
|
|
||||||
|
|
||||||
file_path = filedialog.asksaveasfilename(
|
|
||||||
defaultextension=".png",
|
|
||||||
filetypes=[("PNG Image", "*.png"), ("All Files", "*.*")],
|
|
||||||
title="Save Telemetry Graph"
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
if file_path:
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
data_len = len(self.time_data)
|
|
||||||
width = max(12, min(200, data_len / 50)) if data_len > 0 else 12
|
|
||||||
save_fig, save_ax = plt.subplots(figsize=(width, 4), dpi=100)
|
|
||||||
|
|
||||||
t = list(self.time_data)
|
|
||||||
roll = list(self.roll_data)
|
|
||||||
rate = [r * RATE_SCALE for r in self.rate_data]
|
|
||||||
out = np.array(self.output_data)
|
|
||||||
|
|
||||||
save_ax.plot(t, roll, label='Roll Angle', color='tab:blue', linewidth=2)
|
|
||||||
save_ax.plot(t, rate, label=f'Roll Rate (x{RATE_SCALE})', color='tab:orange', linewidth=1.5)
|
|
||||||
|
|
||||||
save_ax.fill_between(t, out, 0, where=(out >= 0), interpolate=True, color='green', alpha=0.3)
|
|
||||||
save_ax.fill_between(t, out, 0, where=(out < 0), interpolate=True, color='red', alpha=0.3)
|
|
||||||
|
|
||||||
y_max = max(max(roll) if roll else 10, max(rate) if rate else 10) * 0.9
|
|
||||||
for event in self.mission_events:
|
|
||||||
ev_time = event["time"]
|
|
||||||
ev_name = event["state"]
|
|
||||||
save_ax.axvline(x=ev_time, color='black', linestyle='--', alpha=0.6)
|
|
||||||
save_ax.text(ev_time, y_max, f" {ev_name}", rotation=90, verticalalignment='top', fontsize=9, fontweight='bold', color='black')
|
|
||||||
|
|
||||||
save_ax.set_title(f"Rocket Flight Data - {len(t)} points")
|
|
||||||
save_ax.legend()
|
|
||||||
|
|
||||||
if t: save_ax.set_xlim(min(t), max(t) + 1)
|
|
||||||
|
|
||||||
save_fig.savefig(file_path, dpi=100, bbox_inches='tight')
|
|
||||||
plt.close(save_fig)
|
|
||||||
messagebox.showinfo("Success", "Graph saved successfully.")
|
|
||||||
|
|
||||||
except Exception as e:
|
|
||||||
print(f"Error saving graph: {e}")
|
|
||||||
|
|
||||||
if hasattr(self, 'anim') and self.anim.event_source:
|
|
||||||
self.anim.event_source.start()
|
|
||||||
|
|
||||||
def on_close(self):
|
|
||||||
self.running = False
|
|
||||||
self.root.destroy()
|
|
||||||
|
|
||||||
if __name__ == "__main__":
|
|
||||||
root = tk.Tk()
|
|
||||||
app = TelemetryApp(root)
|
|
||||||
root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", app.on_close)
|
|
||||||
root.mainloop()
|
|
||||||
@@ -1,8 +0,0 @@
|
|||||||
# Rocket Telemetry Dashboard - Python Dependencies
|
|
||||||
# Install with: pip install -r requirements.txt
|
|
||||||
#
|
|
||||||
# Note: tkinter is included with most Python installations.
|
|
||||||
# On Debian/Ubuntu, install it via: sudo apt install python3-tk
|
|
||||||
|
|
||||||
matplotlib>=3.5.0
|
|
||||||
numpy>=1.21.0
|
|
||||||
Reference in New Issue
Block a user