Initial commit
This commit is contained in:
190
.clang-format
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190
.clang-format
Normal file
@@ -0,0 +1,190 @@
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# Source: https://github.com/arduino/tooling-project-assets/tree/main/other/clang-format-configuration
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AccessModifierOffset: -2
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AlignAfterOpenBracket: Align
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AlignArrayOfStructures: None
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AlignConsecutiveAssignments: None
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AlignConsecutiveBitFields: None
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AlignConsecutiveDeclarations: None
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AlignConsecutiveMacros: None
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AlignEscapedNewlines: DontAlign
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AlignOperands: Align
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AlignTrailingComments: true
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AllowAllArgumentsOnNextLine: true
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AllowAllConstructorInitializersOnNextLine: true
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AllowAllParametersOfDeclarationOnNextLine: true
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AllowShortBlocksOnASingleLine: Always
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AllowShortCaseLabelsOnASingleLine: true
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AllowShortEnumsOnASingleLine: true
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AllowShortFunctionsOnASingleLine: Empty
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|
AllowShortIfStatementsOnASingleLine: AllIfsAndElse
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||||||
|
AllowShortLambdasOnASingleLine: Empty
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AllowShortLoopsOnASingleLine: true
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AlwaysBreakAfterDefinitionReturnType: None
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AlwaysBreakAfterReturnType: None
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AlwaysBreakBeforeMultilineStrings: false
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AlwaysBreakTemplateDeclarations: No
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AttributeMacros:
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- __capability
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BasedOnStyle: LLVM
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BinPackArguments: true
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BinPackParameters: true
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BitFieldColonSpacing: Both
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BraceWrapping:
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AfterCaseLabel: false
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AfterClass: false
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AfterControlStatement: Never
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AfterEnum: false
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AfterFunction: false
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AfterNamespace: false
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AfterObjCDeclaration: false
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AfterStruct: false
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AfterUnion: false
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AfterExternBlock: false
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BeforeCatch: false
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BeforeElse: false
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BeforeLambdaBody: false
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BeforeWhile: false
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IndentBraces: false
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SplitEmptyFunction: true
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SplitEmptyRecord: true
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SplitEmptyNamespace: true
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BreakAfterJavaFieldAnnotations: false
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BreakBeforeBinaryOperators: NonAssignment
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BreakBeforeBraces: Attach
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BreakBeforeConceptDeclarations: false
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BreakBeforeInheritanceComma: false
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BreakBeforeTernaryOperators: true
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BreakConstructorInitializers: BeforeColon
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|
BreakConstructorInitializersBeforeComma: false
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BreakInheritanceList: BeforeColon
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BreakStringLiterals: false
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|
ColumnLimit: 0
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CommentPragmas: ''
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CompactNamespaces: false
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ConstructorInitializerAllOnOneLineOrOnePerLine: false
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|
ConstructorInitializerIndentWidth: 2
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|
ContinuationIndentWidth: 2
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|
Cpp11BracedListStyle: false
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|
DeriveLineEnding: true
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|
DerivePointerAlignment: true
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|
DisableFormat: false
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EmptyLineAfterAccessModifier: Leave
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EmptyLineBeforeAccessModifier: Leave
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ExperimentalAutoDetectBinPacking: false
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FixNamespaceComments: false
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ForEachMacros:
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- foreach
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- Q_FOREACH
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- BOOST_FOREACH
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IfMacros:
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- KJ_IF_MAYBE
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|
IncludeBlocks: Preserve
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IncludeCategories:
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- Regex: '^"(llvm|llvm-c|clang|clang-c)/'
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|
Priority: 2
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SortPriority: 0
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|
CaseSensitive: false
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|
- Regex: '^(<|"(gtest|gmock|isl|json)/)'
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|
Priority: 3
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||||||
|
SortPriority: 0
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||||||
|
CaseSensitive: false
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||||||
|
- Regex: '.*'
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|
Priority: 1
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||||||
|
SortPriority: 0
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|
CaseSensitive: false
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|
IncludeIsMainRegex: ''
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|
IncludeIsMainSourceRegex: ''
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|
IndentAccessModifiers: false
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|
IndentCaseBlocks: true
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|
IndentCaseLabels: true
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|
IndentExternBlock: Indent
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|
IndentGotoLabels: false
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|
IndentPPDirectives: None
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|
IndentRequires: true
|
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|
IndentWidth: 2
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|
IndentWrappedFunctionNames: false
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||||||
|
InsertTrailingCommas: None
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|
JavaScriptQuotes: Leave
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|
JavaScriptWrapImports: true
|
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|
KeepEmptyLinesAtTheStartOfBlocks: true
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|
LambdaBodyIndentation: Signature
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|
Language: Cpp
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|
MacroBlockBegin: ''
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|
MacroBlockEnd: ''
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|
MaxEmptyLinesToKeep: 100000
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|
NamespaceIndentation: None
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|
ObjCBinPackProtocolList: Auto
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|
ObjCBlockIndentWidth: 2
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|
ObjCBreakBeforeNestedBlockParam: true
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|
ObjCSpaceAfterProperty: false
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|
ObjCSpaceBeforeProtocolList: true
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|
PPIndentWidth: -1
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|
PackConstructorInitializers: BinPack
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|
PenaltyBreakAssignment: 1
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|
PenaltyBreakBeforeFirstCallParameter: 1
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|
PenaltyBreakComment: 1
|
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|
PenaltyBreakFirstLessLess: 1
|
||||||
|
PenaltyBreakOpenParenthesis: 1
|
||||||
|
PenaltyBreakString: 1
|
||||||
|
PenaltyBreakTemplateDeclaration: 1
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|
PenaltyExcessCharacter: 1
|
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|
PenaltyIndentedWhitespace: 1
|
||||||
|
PenaltyReturnTypeOnItsOwnLine: 1
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|
PointerAlignment: Right
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|
QualifierAlignment: Leave
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|
ReferenceAlignment: Pointer
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|
ReflowComments: false
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|
RemoveBracesLLVM: false
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|
SeparateDefinitionBlocks: Leave
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|
ShortNamespaceLines: 0
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|
SortIncludes: Never
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|
SortJavaStaticImport: Before
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|
SortUsingDeclarations: false
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|
SpaceAfterCStyleCast: false
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|
SpaceAfterLogicalNot: false
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|
SpaceAfterTemplateKeyword: false
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|
SpaceAroundPointerQualifiers: Default
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|
SpaceBeforeAssignmentOperators: true
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|
SpaceBeforeCaseColon: false
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|
SpaceBeforeCpp11BracedList: false
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||||||
|
SpaceBeforeCtorInitializerColon: true
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||||||
|
SpaceBeforeInheritanceColon: true
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||||||
|
SpaceBeforeParens: ControlStatements
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|
SpaceBeforeParensOptions:
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|
AfterControlStatements: true
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|
AfterForeachMacros: true
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|
AfterFunctionDefinitionName: false
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|
AfterFunctionDeclarationName: false
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||||||
|
AfterIfMacros: true
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|
AfterOverloadedOperator: false
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||||||
|
BeforeNonEmptyParentheses: false
|
||||||
|
SpaceBeforeRangeBasedForLoopColon: true
|
||||||
|
SpaceBeforeSquareBrackets: false
|
||||||
|
SpaceInEmptyBlock: false
|
||||||
|
SpaceInEmptyParentheses: false
|
||||||
|
SpacesBeforeTrailingComments: 2
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||||||
|
SpacesInAngles: Leave
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||||||
|
SpacesInCStyleCastParentheses: false
|
||||||
|
SpacesInConditionalStatement: false
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||||||
|
SpacesInContainerLiterals: false
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||||||
|
SpacesInLineCommentPrefix:
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|
Minimum: 0
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|
Maximum: -1
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|
SpacesInParentheses: false
|
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|
SpacesInSquareBrackets: false
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|
Standard: Auto
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|
StatementAttributeLikeMacros:
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|
- Q_EMIT
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|
StatementMacros:
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|
- Q_UNUSED
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|
- QT_REQUIRE_VERSION
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|
TabWidth: 2
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|
UseCRLF: false
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|
UseTab: Never
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|
WhitespaceSensitiveMacros:
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|
- STRINGIZE
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|
- PP_STRINGIZE
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|
- BOOST_PP_STRINGIZE
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|
- NS_SWIFT_NAME
|
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|
- CF_SWIFT_NAME
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83
Barometer.h
Normal file
83
Barometer.h
Normal file
@@ -0,0 +1,83 @@
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#include "GyverBME280.h"
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|
class Barometer {
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public:
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Barometer(GyverBME280 *bme) {
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|
_bme = bme;
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};
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~Barometer() {
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delete this->_bme;
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}
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bool initialize(void) {
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|
_bme->setMode(NORMAL_MODE);
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|
_bme->setFilter(FILTER_COEF_16);
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|
_bme->setTempOversampling(OVERSAMPLING_2);
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|
_bme->setPressOversampling(OVERSAMPLING_16);
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|
_bme->setStandbyTime(STANDBY_500US);
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|
return _bme->begin();
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|
}
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|
void measureBaseAltitudeSync(void) {
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|
for(int i = 0; i < _calibrationIterationsCount; ++i){
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|
_startedAltitude += altitude();
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|
delay(1);
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|
}
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|
_startedAltitude /= _calibrationIterationsCount;
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|
}
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|
void measureBaseAltitudeAsync(void) {
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|
_isStartCalibration = true;
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|
}
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float rawAltitude() {
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|
return pressureToAltitude(_bme->readPressure())*100;
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|
}
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|
float rawFlightHeight() {
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|
return rawAltitude() - _startedAltitude;
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|
}
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|
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|
float altitude() {
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|
return _filterRA(pressureToAltitude(_bme->readPressure())*100); // convert from m to cm
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|
}
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|
|
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|
float flightHeight() {
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|
return altitude() - _startedAltitude;
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|
}
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|
void tick() {
|
||||||
|
if(_isStartCalibration) {
|
||||||
|
if(_isStartCalibration && millis() - _calibrationTimer >= _calibrationIterationDelay) {
|
||||||
|
_startedAltitude += altitude();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if(++_calibrationIterationsCounter >= _calibrationIterationsCount) {
|
||||||
|
_startedAltitude /= _calibrationIterationsCount;
|
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|
_isStartCalibration = false;
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|
}
|
||||||
|
}
|
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|
}
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|
private:
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GyverBME280 *_bme = nullptr;
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|
float _startedAltitude = 0;
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|
bool _isStartCalibration = false;
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|
int _calibrationTimer;
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|
int _calibrationIterationsCounter = 0;
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|
const int _calibrationIterationsCount = 1500;
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|
const int _calibrationIterationDelay = 1; // [ms]
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|
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||||||
|
float _filterRA(float newVal) {
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|
// running average filter
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|
constexpr auto WINDOW_SIZE = 100;
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|
static int t = 0;
|
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|
static float vals[WINDOW_SIZE];
|
||||||
|
static float average = 0;
|
||||||
|
if (++t >= WINDOW_SIZE) t = 0;
|
||||||
|
average -= vals[t];
|
||||||
|
average += newVal;
|
||||||
|
vals[t] = newVal;
|
||||||
|
return ((float)average / WINDOW_SIZE);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
19
BatteryController.h
Normal file
19
BatteryController.h
Normal file
@@ -0,0 +1,19 @@
|
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|
#include "board_pins.h"
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||||||
|
|
||||||
|
class BatteryController {
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public:
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|
BatteryController(){}
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|
void initialize() {
|
||||||
|
pinMode(BATTERY_DATA_SWITCH_PIN, OUTPUT);
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||||||
|
digitalWrite(BATTERY_DATA_SWITCH_PIN, HIGH);
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|
}
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|
float measureVoltage() {
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|
return analogRead(BATTERY_DATA_PIN)*3.3/4095;
|
||||||
|
}
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|
|
||||||
|
int percent(int minVoltage=7200, int maxVoltage=8400) {
|
||||||
|
return map(int(measureVoltage()*1000), minVoltage, maxVoltage, 0, 100);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
219
GyverBME280.cpp
Normal file
219
GyverBME280.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,219 @@
|
|||||||
|
#include "GyverBME280.h"
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||||||
|
|
||||||
|
/* ============ Utilities ============ */
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|
|
||||||
|
float pressureToAltitude(float pressure) {
|
||||||
|
if (!pressure) return 0; // If the pressure module has been disabled return '0'
|
||||||
|
pressure /= 100.0F; // Convert [Pa] to [hPa]
|
||||||
|
return 44330.0f * (1.0f - pow(pressure / 1013.25f, 0.1903f)); // Сalculate altitude
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
float pressureToMmHg(float pressure) {
|
||||||
|
return (float)(pressure * 0.00750061683f); // Convert [Pa] to [mm Hg]
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||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ============ Setup & begin ============ */
|
||||||
|
|
||||||
|
GyverBME280::GyverBME280(TwoWire &wire) {
|
||||||
|
_wire = &wire;
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
bool GyverBME280::begin() {
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||||||
|
return begin(0x76);
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|
}
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|
|
||||||
|
bool GyverBME280::begin(uint8_t address) {
|
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|
_i2c_address = address;
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|
/* === Start I2C bus & check BME280 === */
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||||||
|
if (!reset()) return false; // BME280 software reset & ack check
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||||||
|
uint8_t ID = readRegister(0xD0);
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||||||
|
if (ID != 0x60 && ID != 0x58) return false; // Check chip ID (bme/bmp280)
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||||||
|
readCalibrationData(); // Read all calibration values
|
||||||
|
|
||||||
|
/* === Load settings to BME280 === */
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||||||
|
writeRegister(0xF2, _hum_oversampl); // write hum oversampling value
|
||||||
|
writeRegister(0xF2, readRegister(0xF2)); // rewrite hum oversampling register
|
||||||
|
writeRegister(0xF4, ((_temp_oversampl << 5) | (_press_oversampl << 2) | _operating_mode)); // write temp & press oversampling value , normal mode
|
||||||
|
writeRegister(0xF5, ((_standby_time << 5) | (_filter_coef << 2))); // write standby time & filter coef
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||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void GyverBME280::setMode(uint8_t mode) {
|
||||||
|
_operating_mode = mode;
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
void GyverBME280::setFilter(uint8_t mode) {
|
||||||
|
_filter_coef = mode;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void GyverBME280::setStandbyTime(uint8_t mode) {
|
||||||
|
_standby_time = mode;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void GyverBME280::setHumOversampling(uint8_t mode) {
|
||||||
|
_hum_oversampl = mode;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void GyverBME280::setTempOversampling(uint8_t mode) {
|
||||||
|
_temp_oversampl = mode;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void GyverBME280::setPressOversampling(uint8_t mode) {
|
||||||
|
_press_oversampl = mode;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ============ Reading ============ */
|
||||||
|
|
||||||
|
int32_t GyverBME280::readTempInt(void) {
|
||||||
|
int32_t temp_raw = readRegister24(0xFA); // Read 24-bit value
|
||||||
|
if (temp_raw == 0x800000) return 0; // If the temperature module has been disabled return '0'
|
||||||
|
|
||||||
|
temp_raw >>= 4; // Start temperature reading in integers
|
||||||
|
int32_t value_1 = ((((temp_raw >> 3) - ((int32_t)CalibrationData._T1 << 1))) *
|
||||||
|
((int32_t)CalibrationData._T2)) >> 11;
|
||||||
|
int32_t value_2 = (((((temp_raw >> 4) - ((int32_t)CalibrationData._T1)) *
|
||||||
|
((temp_raw >> 4) - ((int32_t)CalibrationData._T1))) >> 12) * ((int32_t)CalibrationData._T3)) >> 14;
|
||||||
|
|
||||||
|
return ((int32_t)value_1 + value_2); // Return temperature in integers
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
float GyverBME280::readTemperature(void) {
|
||||||
|
int32_t temp_raw = readTempInt();
|
||||||
|
float T = (temp_raw * 5 + 128) >> 8;
|
||||||
|
return T / 100.0; // Return temperature in float
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
float GyverBME280::readPressure(void) {
|
||||||
|
uint32_t press_raw = readRegister24(0xF7); // Read 24-bit value
|
||||||
|
if (press_raw == 0x800000) return 0; // If the pressure module has been disabled return '0'
|
||||||
|
|
||||||
|
press_raw >>= 4; // Start pressure converting
|
||||||
|
int64_t value_1 = ((int64_t)readTempInt()) - 128000;
|
||||||
|
int64_t value_2 = value_1 * value_1 * (int64_t)CalibrationData._P6;
|
||||||
|
value_2 = value_2 + ((value_1 * (int64_t)CalibrationData._P5) << 17);
|
||||||
|
value_2 = value_2 + (((int64_t)CalibrationData._P4) << 35);
|
||||||
|
value_1 = ((value_1 * value_1 * (int64_t)CalibrationData._P3) >> 8) + ((value_1 * (int64_t)CalibrationData._P2) << 12);
|
||||||
|
value_1 = (((((int64_t)1) << 47) + value_1)) * ((int64_t)CalibrationData._P1) >> 33;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!value_1) return 0; // Avoid division by zero
|
||||||
|
|
||||||
|
int64_t p = 1048576 - press_raw;
|
||||||
|
p = (((p << 31) - value_2) * 3125) / value_1;
|
||||||
|
value_1 = (((int64_t)CalibrationData._P9) * (p >> 13) * (p >> 13)) >> 25;
|
||||||
|
value_2 = (((int64_t)CalibrationData._P8) * p) >> 19;
|
||||||
|
p = ((p + value_1 + value_2) >> 8) + (((int64_t)CalibrationData._P7) << 4);
|
||||||
|
|
||||||
|
return (float)p / 256; // Return pressure in float
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}
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|
float GyverBME280::readHumidity(void) {
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|
_wire->beginTransmission(_i2c_address); // Start I2C transmission
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||||||
|
_wire->write(0xFD); // Request humidity data register
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||||||
|
if (_wire->endTransmission() != 0) return 0;
|
||||||
|
_wire->requestFrom(_i2c_address, 2); // Request humidity data
|
||||||
|
int32_t hum_raw = ((uint16_t)_wire->read() << 8) | (uint16_t)_wire->read(); // Read humidity data
|
||||||
|
if (hum_raw == 0x8000) return 0; // If the humidity module has been disabled return '0'
|
||||||
|
|
||||||
|
int32_t value = (readTempInt() - ((int32_t)76800)); // Start humidity converting
|
||||||
|
value = (((((hum_raw << 14) - (((int32_t)CalibrationData._H4) << 20) -
|
||||||
|
(((int32_t)CalibrationData._H5) * value)) +((int32_t)16384)) >> 15) *
|
||||||
|
(((((((value * ((int32_t)CalibrationData._H6)) >> 10) *(((value *
|
||||||
|
((int32_t)CalibrationData._H3)) >> 11) + ((int32_t)32768))) >> 10) +
|
||||||
|
((int32_t)2097152)) * ((int32_t)CalibrationData._H2) + 8192) >> 14));
|
||||||
|
value = (value - (((((value >> 15) * (value >> 15)) >> 7) * ((int32_t)CalibrationData._H1)) >> 4));
|
||||||
|
value = (value < 0) ? 0 : value;
|
||||||
|
value = (value > 419430400) ? 419430400 : value;
|
||||||
|
float h = (value >> 12);
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||||||
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return h / 1024.0; // Return humidity in float
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}
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/* ============ Misc ============ */
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bool GyverBME280::isMeasuring(void) {
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return (bool)((readRegister(0xF3) & 0x08) >> 3); // Read status register & mask bit "measuring"
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|
}
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|
void GyverBME280::oneMeasurement(void) {
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writeRegister(0xF4 , ((readRegister(0xF4) & 0xFC) | 0x02)); // Set the operating mode to FORCED_MODE
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}
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||||||
|
/* ============ Private ============ */
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|
/* = BME280 software reset = */
|
||||||
|
bool GyverBME280::reset(void) {
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|
if (!writeRegister(0x0E , 0xB6)) return false;
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delay(10);
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|
return true;
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||||||
|
}
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|
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|
/* = Read and combine three BME280 registers = */
|
||||||
|
uint32_t GyverBME280::readRegister24(uint8_t address) {
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||||||
|
_wire->beginTransmission(_i2c_address);
|
||||||
|
_wire->write(address);
|
||||||
|
if (_wire->endTransmission() != 0) return 0x800000;
|
||||||
|
_wire->requestFrom(_i2c_address, 3);
|
||||||
|
return (((uint32_t)_wire->read() << 16) | ((uint32_t)_wire->read() << 8) | (uint32_t)_wire->read());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/* = Write one 8-bit BME280 register = */
|
||||||
|
bool GyverBME280::writeRegister(uint8_t address , uint8_t data) {
|
||||||
|
_wire->beginTransmission(_i2c_address);
|
||||||
|
_wire->write(address);
|
||||||
|
_wire->write(data);
|
||||||
|
if (_wire->endTransmission() != 0) return false;
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/* = Read one 8-bit BME280 register = */
|
||||||
|
uint8_t GyverBME280::readRegister(uint8_t address) {
|
||||||
|
_wire->beginTransmission(_i2c_address);
|
||||||
|
_wire->write(address);
|
||||||
|
if (_wire->endTransmission() != 0) return 0;
|
||||||
|
_wire->requestFrom(_i2c_address , 1);
|
||||||
|
return _wire->read();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* = Structure to store all calibration values = */
|
||||||
|
void GyverBME280::readCalibrationData(void) {
|
||||||
|
/* first part request*/
|
||||||
|
_wire->beginTransmission(_i2c_address);
|
||||||
|
_wire->write(0x88);
|
||||||
|
if (_wire->endTransmission() != 0) return;
|
||||||
|
_wire->requestFrom(_i2c_address , 25);
|
||||||
|
/* reading */
|
||||||
|
CalibrationData._T1 = (_wire->read() | (_wire->read() << 8));
|
||||||
|
CalibrationData._T2 = (_wire->read() | (_wire->read() << 8));
|
||||||
|
CalibrationData._T3 = (_wire->read() | (_wire->read() << 8));
|
||||||
|
CalibrationData._P1 = (_wire->read() | (_wire->read() << 8));
|
||||||
|
CalibrationData._P2 = (_wire->read() | (_wire->read() << 8));
|
||||||
|
CalibrationData._P3 = (_wire->read() | (_wire->read() << 8));
|
||||||
|
CalibrationData._P4 = (_wire->read() | (_wire->read() << 8));
|
||||||
|
CalibrationData._P5 = (_wire->read() | (_wire->read() << 8));
|
||||||
|
CalibrationData._P6 = (_wire->read() | (_wire->read() << 8));
|
||||||
|
CalibrationData._P7 = (_wire->read() | (_wire->read() << 8));
|
||||||
|
CalibrationData._P8 = (_wire->read() | (_wire->read() << 8));
|
||||||
|
CalibrationData._P9 = (_wire->read() | (_wire->read() << 8));
|
||||||
|
CalibrationData._H1 = _wire->read();
|
||||||
|
|
||||||
|
/* second part request*/
|
||||||
|
_wire->beginTransmission(_i2c_address);
|
||||||
|
_wire->write(0xE1);
|
||||||
|
_wire->endTransmission();
|
||||||
|
_wire->requestFrom(_i2c_address , 8);
|
||||||
|
/* reading */
|
||||||
|
CalibrationData._H2 = (_wire->read() | (_wire->read() << 8));
|
||||||
|
CalibrationData._H3 = _wire->read();
|
||||||
|
CalibrationData._H4 = (_wire->read() << 4);
|
||||||
|
uint8_t interVal = _wire->read();
|
||||||
|
CalibrationData._H4 |= (interVal & 0xF);
|
||||||
|
CalibrationData._H5 = (((interVal & 0xF0) >> 4) | (_wire->read() << 4));
|
||||||
|
CalibrationData._H6 = _wire->read();
|
||||||
|
}
|
||||||
112
GyverBME280.h
Normal file
112
GyverBME280.h
Normal file
@@ -0,0 +1,112 @@
|
|||||||
|
/*
|
||||||
|
Лёгкая библиотека для работы с BME280 по I2C для Arduino
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|
Документация:
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|
GitHub: https://github.com/GyverLibs/GyverBME280
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|
Egor 'Nich1con' Zaharov for AlexGyver, alex@alexgyver.ru
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|
https://alexgyver.ru/
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MIT License
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Версии:
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|
v1.3 - исправлена ошибка при отриц. температуре
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|
v1.4 - разбил на h и cpp
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|
v1.5 - добавлена поддержка BMP280s
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||||||
|
*/
|
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|
|
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|
#ifndef GyverBME280_h
|
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|
#define GyverBME280_h
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|
|
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|
#include <Arduino.h>
|
||||||
|
#include <Wire.h>
|
||||||
|
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|
#define NORMAL_MODE 0x03
|
||||||
|
#define FORCED_MODE 0x02
|
||||||
|
|
||||||
|
#define STANDBY_500US 0x00
|
||||||
|
#define STANDBY_10MS 0x06
|
||||||
|
#define STANDBY_20MS 0x07
|
||||||
|
#define STANDBY_6250US 0x01
|
||||||
|
#define STANDBY_125MS 0x02
|
||||||
|
#define STANDBY_250MS 0x03
|
||||||
|
#define STANDBY_500MS 0x04
|
||||||
|
#define STANDBY_1000MS 0x05
|
||||||
|
|
||||||
|
#define MODULE_DISABLE 0x00
|
||||||
|
#define OVERSAMPLING_1 0x01
|
||||||
|
#define OVERSAMPLING_2 0x02
|
||||||
|
#define OVERSAMPLING_4 0x03
|
||||||
|
#define OVERSAMPLING_8 0x04
|
||||||
|
#define OVERSAMPLING_16 0x05
|
||||||
|
|
||||||
|
#define FILTER_DISABLE 0x00
|
||||||
|
#define FILTER_COEF_2 0x01
|
||||||
|
#define FILTER_COEF_4 0x02
|
||||||
|
#define FILTER_COEF_8 0x03
|
||||||
|
#define FILTER_COEF_16 0x04
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// ================================= CLASS ===================================
|
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|
|
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|
class GyverBME280 {
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|
public:
|
||||||
|
GyverBME280(TwoWire &wire); // Create an object of class BME280
|
||||||
|
bool begin(); // Initialize sensor with standart 0x76 address
|
||||||
|
bool begin(uint8_t address); // Initialize sensor with not standart 0x76 address
|
||||||
|
bool isMeasuring(void); // Returns 'true' while the measurement is in progress
|
||||||
|
float readPressure(void); // Read and calculate atmospheric pressure [float , Pa]
|
||||||
|
float readHumidity(void); // Read and calculate air humidity [float , %]
|
||||||
|
void oneMeasurement(void); // Make one measurement and go back to sleep [FORCED_MODE only]
|
||||||
|
void setMode(uint8_t mode);
|
||||||
|
float readTemperature(void); // Read and calculate air temperature [float , *C]
|
||||||
|
void setFilter(uint8_t mode); // Adjust the filter ratio other than the standard one [before begin()]
|
||||||
|
void setStandbyTime(uint8_t mode); // Adjust the sleep time between measurements [NORMAL_MODE only][before begin()]
|
||||||
|
void setHumOversampling(uint8_t mode); // Set oversampling or disable humidity module [before begin()]
|
||||||
|
void setTempOversampling(uint8_t mode); // Set oversampling or disable temperature module [before begin()]
|
||||||
|
void setPressOversampling(uint8_t mode); // Set oversampling or disable pressure module [before begin()]
|
||||||
|
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
|
||||||
|
//============================== DEFAULT SETTINGS ========================================|
|
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|
TwoWire *_wire = nullptr;
|
||||||
|
int _i2c_address = 0x76; // BME280 address on I2C bus |
|
||||||
|
uint8_t _operating_mode = NORMAL_MODE; // Sensor operation mode |
|
||||||
|
uint8_t _standby_time = STANDBY_250MS; // Time between measurements in NORMAL_MODE |
|
||||||
|
uint8_t _filter_coef = FILTER_COEF_16; // Filter ratio IIR |
|
||||||
|
uint8_t _temp_oversampl = OVERSAMPLING_4; // Temperature module oversampling parameter |
|
||||||
|
uint8_t _hum_oversampl = OVERSAMPLING_1; // Humidity module oversampling parameter |
|
||||||
|
uint8_t _press_oversampl = OVERSAMPLING_2; // Pressure module oversampling parameter |
|
||||||
|
//========================================================================================|
|
||||||
|
|
||||||
|
bool reset(void); // BME280 software reset
|
||||||
|
int32_t readTempInt(); // Temperature reading in integers for the function of reading
|
||||||
|
void readCalibrationData(void); // Read all cells containing calibration values
|
||||||
|
uint8_t readRegister(uint8_t address); // Read one 8-bit BME280 register
|
||||||
|
uint32_t readRegister24(uint8_t address); // Read and combine three BME280 registers
|
||||||
|
bool writeRegister(uint8_t address , uint8_t data); // Write one 8-bit BME280 register
|
||||||
|
|
||||||
|
struct { // Structure to store all calibration values
|
||||||
|
uint16_t _T1;
|
||||||
|
int16_t _T2;
|
||||||
|
int16_t _T3;
|
||||||
|
uint16_t _P1;
|
||||||
|
int16_t _P2;
|
||||||
|
int16_t _P3;
|
||||||
|
int16_t _P4;
|
||||||
|
int16_t _P5;
|
||||||
|
int16_t _P6;
|
||||||
|
int16_t _P7;
|
||||||
|
int16_t _P8;
|
||||||
|
int16_t _P9;
|
||||||
|
uint8_t _H1;
|
||||||
|
int16_t _H2;
|
||||||
|
uint8_t _H3;
|
||||||
|
int16_t _H4;
|
||||||
|
int16_t _H5;
|
||||||
|
int8_t _H6;
|
||||||
|
} CalibrationData;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
float pressureToMmHg(float pressure); // Convert [Pa] to [mm Hg]
|
||||||
|
float pressureToAltitude(float pressure); // Convert pressure to altitude
|
||||||
|
#endif
|
||||||
45
Kalman2DFilter.h
Normal file
45
Kalman2DFilter.h
Normal file
@@ -0,0 +1,45 @@
|
|||||||
|
#include <BasicLinearAlgebra.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
class Kalman2DFilter {
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
Kalman2DFilter(float dt=4.f, float accelUncertainty=10.f, float barometerUncertainty=100.f) {
|
||||||
|
dt /= 1000.f;
|
||||||
|
F = {1, dt,
|
||||||
|
0, 1};
|
||||||
|
G = {0.5f*dt*dt,
|
||||||
|
dt};
|
||||||
|
H = {1,0};
|
||||||
|
I = {1, 0,
|
||||||
|
0, 1};
|
||||||
|
Q = G * ~G * accelUncertainty*accelUncertainty;
|
||||||
|
R = {barometerUncertainty*barometerUncertainty};
|
||||||
|
P = {0, 0,
|
||||||
|
0, 0};
|
||||||
|
S = {0,
|
||||||
|
0};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void filter(const float &AccZInertial,
|
||||||
|
const float &AltitudeBarometer,
|
||||||
|
float &AltitudeKalman,
|
||||||
|
float &VelocityVerticalKalman) {
|
||||||
|
Acc = {AccZInertial};
|
||||||
|
S = F * S + G * Acc;
|
||||||
|
P = F * P * ~F + Q;
|
||||||
|
L = H * P * ~H + R;
|
||||||
|
K = P * ~H * Inverse(L);
|
||||||
|
M = {AltitudeBarometer};
|
||||||
|
S = S + K * (M - H * S);
|
||||||
|
AltitudeKalman = S(0,0);
|
||||||
|
VelocityVerticalKalman = S(1,0);
|
||||||
|
P = (I - K * H) * P;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
BLA::Matrix<2,2> F; BLA::Matrix<2,1> G;
|
||||||
|
BLA::Matrix<2,2> P; BLA::Matrix<2,2> Q;
|
||||||
|
BLA::Matrix<2,1> S; BLA::Matrix<1,2> H;
|
||||||
|
BLA::Matrix<2,2> I; BLA::Matrix<1,1> Acc;
|
||||||
|
BLA::Matrix<2,1> K; BLA::Matrix<1,1> R;
|
||||||
|
BLA::Matrix<1,1> L; BLA::Matrix<1,1> M;
|
||||||
|
};
|
||||||
94
MPU.h
Normal file
94
MPU.h
Normal file
@@ -0,0 +1,94 @@
|
|||||||
|
#include "MPU6050_6Axis_MotionApps20.h"
|
||||||
|
#include "board_pins.h"
|
||||||
|
#include "esp_log.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
volatile bool _isDMPDataReady = false;
|
||||||
|
void IRAM_ATTR _dmpInterruption() {_isDMPDataReady = true;}
|
||||||
|
|
||||||
|
class MPU {
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
MPU(MPU6050_6Axis_MotionApps20 *mpu) {
|
||||||
|
_mpu = mpu;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
~MPU() {
|
||||||
|
delete _mpu;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
bool initialize() {
|
||||||
|
_mpu->initialize();
|
||||||
|
delay(250);
|
||||||
|
if(!_mpu->testConnection()) {
|
||||||
|
ESP_LOGE(_TAG, "MPU6050 test connection failed!");
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
_mpu->setDLPFMode(MPU6050_DLPF_BW_10); // 10 Hz bandwidth
|
||||||
|
//mpu.setFullScaleGyroRange(MPU6050_GYRO_FS_500); // set sensivity, not recomended
|
||||||
|
//mpu.setFullScaleAccelRange(MPU6050_ACCEL_FS_8);
|
||||||
|
|
||||||
|
if(_mpu->dmpInitialize()) {
|
||||||
|
ESP_LOGE(_TAG, "Failed to initialize DMP!");
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
_mpu->setDMPEnabled(true);
|
||||||
|
attachInterrupt(MPU6050_INT_PIN, _dmpInterruption, RISING);
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
bool tick(bool &err) {
|
||||||
|
err = false;
|
||||||
|
if(!_isDMPDataReady) {
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if(!_mpu->dmpGetCurrentFIFOPacket(_fifoBuffer)) {
|
||||||
|
ESP_LOGE(_TAG, "Failed to get DMP data!");
|
||||||
|
err = true;
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
Quaternion q;
|
||||||
|
VectorFloat gravity;
|
||||||
|
VectorInt16 accel;
|
||||||
|
VectorInt16 accelReal;
|
||||||
|
|
||||||
|
_mpu->dmpGetQuaternion(&q, _fifoBuffer);
|
||||||
|
_mpu->dmpGetGravity(&gravity, &q);
|
||||||
|
_mpu->dmpGetYawPitchRoll(_ypr, &q, &gravity);
|
||||||
|
_mpu->dmpGetAccel(&accel, _fifoBuffer);
|
||||||
|
_mpu->dmpGetLinearAccel(&accelReal, &accel, &gravity);
|
||||||
|
_isDMPDataReady = false;
|
||||||
|
|
||||||
|
_ax = accel.x/8192.f;
|
||||||
|
_ay = accel.y/8192.f;
|
||||||
|
_az = accel.z/8192.f;
|
||||||
|
|
||||||
|
_calculateZInertial(gravity);
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* getters */
|
||||||
|
float accZInertial() {return _AccZInertial;}
|
||||||
|
float yaw() {return degrees(_ypr[0]);};
|
||||||
|
float pitch() {return degrees(_ypr[1]);};
|
||||||
|
float roll() {return degrees(_ypr[2]);};
|
||||||
|
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
MPU6050_6Axis_MotionApps20 *_mpu = nullptr;
|
||||||
|
float _ypr[3];
|
||||||
|
float _ax, _ay, _az;
|
||||||
|
float _AccZInertial = 0;
|
||||||
|
uint8_t _fifoBuffer[45];
|
||||||
|
//volatile bool _isDMPDataReady = false;
|
||||||
|
const char *_TAG = "MPU6050 module";
|
||||||
|
|
||||||
|
void _calculateZInertial(VectorFloat &gravity) {
|
||||||
|
const float anglePitch = _ypr[1];
|
||||||
|
const float angleRoll = _ypr[2];
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||||||
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_AccZInertial = -sin(anglePitch)*_ax +
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||||||
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cos(anglePitch)*
|
||||||
|
sin(angleRoll)*_ay +
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||||||
|
cos(anglePitch)*
|
||||||
|
cos(angleRoll)*_az;
|
||||||
|
_AccZInertial = (_AccZInertial-1)*gravity.z*100;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
92
arduino-firmware.ino
Normal file
92
arduino-firmware.ino
Normal file
@@ -0,0 +1,92 @@
|
|||||||
|
#include "Barometer.h"
|
||||||
|
#include "GyverBME280.h"
|
||||||
|
#include "Wire.h"
|
||||||
|
#include "board_pins.h"
|
||||||
|
#include "I2Cdev.h"
|
||||||
|
#include "Kalman2DFilter.h"
|
||||||
|
#include "MPU6050_6Axis_MotionApps20.h"
|
||||||
|
#include "BatteryController.h"
|
||||||
|
#include "MPU.h"
|
||||||
|
|
||||||
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TwoWire i2c = TwoWire(0);
|
||||||
|
Barometer barometer(new GyverBME280(i2c));
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|
MPU mpu(new MPU6050(MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, &i2c));
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||||||
|
Kalman2DFilter kalman2d(10.f, 1.f, 1.8f);
|
||||||
|
BatteryController battery;
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||||||
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||||||
|
void setup() {
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|
Serial.begin(115200);
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|
i2c.begin(I2C_SDA_PIN, I2C_SCL_PIN, 400000);
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||||||
|
Serial.println(barometer.initialize());
|
||||||
|
Serial.println(mpu.initialize());
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||||||
|
barometer.measureBaseAltitudeSync();
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|
battery.initialize();
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|
Serial.println("System initialized");
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|
}
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||||||
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|
void loop() {
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/*Serial.print("ax:");
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|
Serial.print(ax);
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||||||
|
Serial.print(",");
|
||||||
|
Serial.print("ay:");
|
||||||
|
Serial.print(ay);
|
||||||
|
Serial.print(",");
|
||||||
|
Serial.print("az:");
|
||||||
|
Serial.print(az);
|
||||||
|
Serial.print(",");*/
|
||||||
|
bool err;
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||||||
|
barometer.tick();
|
||||||
|
if(mpu.tick(err) && !err) {
|
||||||
|
float kalmanAltitude, ZVelocityAltitude;
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||||||
|
float barometerAltitude = barometer.rawFlightHeight();
|
||||||
|
kalman2d.filter(mpu.accZInertial(), barometerAltitude, kalmanAltitude, ZVelocityAltitude);
|
||||||
|
//Serial.print("Yaw:");
|
||||||
|
//Serial.print(mpu.yaw());
|
||||||
|
//Serial.print(",");
|
||||||
|
//Serial.print("Roll:");
|
||||||
|
//Serial.print(mpu.roll());
|
||||||
|
//Serial.print(",");
|
||||||
|
//Serial.print("Pitch:");
|
||||||
|
//Serial.print(mpu.pitch());
|
||||||
|
//Serial.print(",");
|
||||||
|
//Serial.print("Flight height:");
|
||||||
|
Serial.print(barometerAltitude);
|
||||||
|
Serial.print(",");
|
||||||
|
//Serial.print("Kalman altitude:");
|
||||||
|
Serial.print(kalmanAltitude);
|
||||||
|
Serial.print(",");
|
||||||
|
/*Serial.print(G);
|
||||||
|
Serial.print(",");
|
||||||
|
Serial.print(Pc);
|
||||||
|
Serial.print(",");
|
||||||
|
Serial.print(P);
|
||||||
|
Serial.print(",");
|
||||||
|
Serial.print(Xp);
|
||||||
|
Serial.print(",");*/
|
||||||
|
//Serial.print("Kalman2 altitude: ");
|
||||||
|
Serial.println(ZVelocityAltitude);
|
||||||
|
/*Serial.print("Vertical velocity:");
|
||||||
|
Serial.print(ZVelocityAltitude);
|
||||||
|
Serial.print(",");
|
||||||
|
Serial.print("Battery percent: ");
|
||||||
|
Serial.println(battery.percent());*/
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
//Serial.print(",");
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
//Serial.print("AccZInertial:");
|
||||||
|
Serial.print(AccZInertial);
|
||||||
|
Serial.print(",");
|
||||||
|
//Serial.print("Altitude:");
|
||||||
|
Serial.print(AltitudeBarometer);
|
||||||
|
Serial.print(",");
|
||||||
|
//Serial.print("kAltitude:");
|
||||||
|
Serial.print(AltitudeKalman);
|
||||||
|
Serial.print(",");
|
||||||
|
//Serial.print("Battery voltage: ");
|
||||||
|
//Serial.print(battery.measureVoltage());
|
||||||
|
//Serial.print(",");
|
||||||
|
//Serial.print("kZvelocity:");
|
||||||
|
Serial.println(VelocityVerticalKalman);
|
||||||
|
}*/
|
||||||
|
}
|
||||||
8
board_pins.h
Normal file
8
board_pins.h
Normal file
@@ -0,0 +1,8 @@
|
|||||||
|
#include "driver/adc.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
#define I2C_SDA_PIN 21
|
||||||
|
#define I2C_SCL_PIN 18
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||||||
|
#define MPU6050_INT_PIN 19
|
||||||
|
#define BATTERY_ADC_CHANNEL ADC2_CHANNEL_0
|
||||||
|
#define BATTERY_DATA_PIN 4
|
||||||
|
#define BATTERY_DATA_SWITCH_PIN 17
|
||||||
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