【RTK22】超高速マイコンCortex-M7搭載Teensy4.1いじる　その１＜SDcardWrite５MB/sec以上でる＞

2022/1/6
Teensy4.1を採用した理由に高速SD記録ができる点です。
そこで早速、サンプルプログラムを走らせてみました。
https://gist.github.com/dj1711572002/1a56926e58ec3caa8f7c03672cd50ffa恨む

このプログラムは、SD.hライブラリーを使ってましたが、USB HOSTライブラリと共存させると異常な動作でNGでした。そこで、sdFat.hライブラリーを使うとUSB HOSTライブラリーと共存できました。Teensyでは、sdFATライブラリーを使ってＳＤカード高速書き込みするのが定番のようです。
sdFATライブラリは、GITのここにあります。
https://github.com/greiman/SdFat

【RTK22】超高速マイコンCortex-M7搭載Teensy4.1いじる　その2＜F9P出力をUSB HOST受信＞

2022/1/7
Teensy4.1を採用した理由の一つに、USB HOSTが内蔵されていて手軽に使える点です。F9Pのシリアルが２２個しかないので、基準局接続とRover接続で使い切ってしまって、自分のデータ出力ができない課題を解決するためどうしてもUSBHArduinoIDEのスケッチ例の一番下のほうへいくとTeensy4.1用が膨大にあります。USBHOSTでUSBポートから出力する必要があったので、USBHOST動作が必須でした。ここでは、サンプルプログラムをちょっといじっただけです。
●サArduinoIDETeensyDuinoをインストールしてあるArduinoIDEならサンプルプログラムにあります。
USBHost_t36のSerialを選びます。コードが開きますので、コンパイルしてTeensy4.1に書き込みだけです。

【RTK22】超高速マイコンCortex-M7搭載Teensy4.1いじる　その3＜USB3ポートまとめて受信＞
2022/1/10　https://gist.github.com/dj1711572002/aabdaf3b9cbd848d28a2bef1e15522d3

USBHOSTのプログラムを複数ポートに拡張して実験しました。Forum記事大事です。
Setup USB Host to talk with hub with two FTDI serial devices
複数ポートを使う場合は、USBHUBを１個増設しないといけないと書いてありました。
課題があって、送信順序がバラバラになるので、どの基板からのデータなのか目印をつけておかないと、わからなくなります。時々順序が狂うので、この点がUSBHOST複数ポート使用時のネックとなって、後々まで苦労しました。

【RTK22】超高速マイコンCortex-M7搭載Teensy4.1いじる　その4＜MovingBaseをＵSBHOSTでまとめる＞ 2022/1/12
https://gist.github.com/dj1711572002/aabdaf3b9cbd848d28a2bef1e15522d3

上記1/10のプログラムをF９PMovingBase出力に改造したもの。
きちんとデータがUSB送信されているかを確認するためにPC側ではUcenterを使って受信して、Fixしたデータが長時間大丈夫かをチェックしてあります。F9Pの場合、一瞬無事に接続できても、長時間でこける事件が多発しますので、プログラムが大丈夫かどうか確認するには、長時間（１時間）くらいは動作させる必要があります。

【RTK22】Teensy4.1でMovingBase受信Pgm作ったrev.042＜SDでハマった＞

2022/1/19
SD.hライブラリは古くて他のライブラリーと同時に使用すると異常動作してはまりました。sdFAT.hライブラリを使えば解決できます。Forum内にサンプルありました。
SDFAT　read/write  example   ここのWWATSON氏のサンプルププログラムがシンプルで判り易かったです。私用にカスタムしたのが下記リンク
https://gist.github.com/dj1711572002/f472a0f45c404c904bb97526359b7b41

/ArduinoC

【RTK22】F9P基板上にNTRIPレシーバー載せた_半日でできた＜XbeeスロットへWiFi基板挿す＞
2022/1/23
ArduSinple製WiFiNTRIPMASTERが便利なのですが、スペインから輸入すると１万円近くしてしまうのがネックなので、類似品を自作してみました。ちょうどいい基板が中国製で、技適対応なしだったので、電波監理局の技適なし品登録制度を使って、使える手続きをしました。以外と簡単に手続きできたので、１８０日一回新テーマで更新してESP８２６６基板を使うことにしました。
私のプログラムは、ＧＩＳＴにおいてあります。
記入が必要なのは、WiFiのssidとパスと善意の基準局のＩＤです。
https://gist.github.com/dj1711572002/fd395ff6ffc8fb89a30f60bc67909601
ライブラリは、GLAY-NTRIP-CLIENTです。
https://github.com/GLAY-AK2/NTRIP-client-for-Arduino

【RTK22】PollingしてF9P４個からチップIDを取得するPgm作った＜受信タイミングにコツ＞
2022/1/28
USBHOSTだとUserialに接続されているボードがどれなのか区別がつきません、そこで、F9Pの基板IDを取得するコマンドUBX-SEC-UNIQUE　をF9PにPollingして、返信でIDを受け取ります。
https://gist.github.com/dj1711572002/f9bb714f087a908def8861b9342b3065
４ポートで試すと順不同に返信がきました。やはり、USBHOSTのネックは、順不同である点です。

【RTK22】秋月のOLEDキャラクタDIPLAYを試した＜直射日光下で視認性ギリギリ＞

2022/1/31
スキー場で、LCDの視認性で苦労してきたので、OLEDではどうだろうと実験しました。
しかし、あまりよくなかったです。2022年１０月現在では、M5StickCのLCDが最も視認性が良いです。理由は、ケース表面から２ミリほど深く画面が設置されているためと液晶のコントラスが良いからです。
Teensy3.2を使ってますがAruduinoの標準コードで動きますので、Arduino汎用プログラムでライブラリも汎用の
I2C用のwire.hをつかっているだけです。
1個の動作確認用：https://gist.github.com/dj1711572002/89a05cae8dae04ea6d02c38a30272f99
2個の動作確認用：https://gist.github.com/dj1711572002/4f2da24c13e5b6a5ad8dd33acefbf089

【STA22】RTKデータ解析用グラフィック機能開発ーその5ー＜８か月の集大成＞
2022/1/12
PCのSTA用グラフィック解析Pgmを完成させました。BITMAPを何枚も駆使して、グラフィックと時系列グラフでカーソルを同期させて、スキー挙動とデータの関係を観察できるようにしました。
https://youtu.be/NJhKgztkLUQ
https://gist.github.com/dj1711572002/3fd4a496dda9140cd027f68a687ba482

１年がかりで、ここまで作れるようになりました。BITMAPを使ったグラフプログラムが得意になりました。

/ArduinoC

【Teensy4.1】MTPモードでSDカード抜かずにWin10へマウント＜TyToolでPgm切替便利＞

 実装をしているとSDカードを抜けるように配置するのがネックになるので、SDカードを抜かないレイアウトでも、SDカードを操作できるようにするMTPモードをTeensyで実現できることをForumでしりました。
mtp-basic.ino　というサンプルプログラムがあります。
いくつか、サンプルプログラムがありますが、使うのはmtp-basic.inoです。走らせるとWIN10
※MTP-t4ライブラリーがインクルードされていることが前提です。
この機能、普段は逆に不便なので、ほとんど使ってません。実際は、無線接続でSＤカードのデータを転送する使い方になるので、
ＭＴＰモードではなく、ＳＤライブラリーをつかった転送になります。

【RTK22】2ｋｍと51ｋｍ基準局での基線長ばらつき精度比較＜ubx-csv変換TOOL公開＞
2022/4/22
RTKの精度は、Ucenterでは、見る機能がついてません。基準局との距離LengthとrelPosN,relPosE,relPosDの４個のパラメータを測定して、長時間測定したときの３σとなって統計的な精度となります。hAcc１ｃｍ精度と言っても実際３σは３ｃｍ程度になります。
やり方、base基板からPVTとRELPOSNEDをPCUcenterログします。UcenterのUBXファイルを実数に変換するプログラムが
これです。

EXEファイルZIP：STA22_BitmapGraph_Cursor_for_MobileTabline_rev042

※VB.NET使える方は、VBプロジェクトファイルZIPでカスタマイズしてみてください：
STA22_BitmapGraph_Cursor_for_MobileTabline_rev042

ここでは、PCベースで基線長解析をしてますが、マイコンでもできる計算なので、STA22では、マイコン用にプログラムを作ります。

システム】

M5Atom

M5Core2

/ArduinoC

【RTK22】RTKモニターPgｍ完成＜Teensy-M5Atom無線システム＞
2022/5/1
Teensyを使ったシステムをひとまとめしました。無線モジュールとしてM5Atomを使ってます。
モニターはM5Core2です。
①Teensy 4.1用Ｐｇｍ　　STA22_8Hz_USBHOST_STABLE_M5cali_rev10279.ino
https://gist.github.com/dj1711572002/1287d1bf8204e1ec8ee914f1824bc7c3

②M5Atom用 SPPプログラム    M5Atom-STA22_Teensy-Serial_ESP-NOW_rev02.ino

TeensyＵＡＲＴ3のＴＸピンからシリアル受信してバッファのデータをそのまESP-NOW送信します。
ESP-NOW設定で送信相手のMACアドレスを書き込んでおくとその相手だけに送信します。ＭＡＣアドレスをＦＦでうめるとＥＳＰ－ＮＯＷ端末すべてに一斉送信します。データバイト数は２５０以下なら自由です。
https://gist.github.com/dj1711572002/d5cc9b72833ac7480116a6d94a35a4d9

③M5Core2用　モニタープログラム     Core2_STA22_ESP-NOW_for-rev10279_rev04.ino

Teensy-M5Atomから送られてくるバイナリーデータセットをLCDに表示する。
LCDの反応速度が遅いため１秒に一回に間引きしてある。
さらに、ちらつきをおさえるために、spriteを使って描画している。
受信データ内にカウンタ（epNo)を仕込んでそれで間引きしている。
後日、ブザー機能を追加する。
https://gist.github.com/dj1711572002/2495bd34bdf67a0510a11a9b38d30127

【M5】Core２に外付けブザー付けたPgm簡単＜３段階の警告音＞
2022/5/2

スキー　中に、RTK動作が正常かどうか知るには、音で警報音を鳴らす以外にないということで、ブザーをいじってみました。

●私のサンプルコード
①関数ABeep(int flag）を実行すると、１～1.7秒に１回だけ音を鳴らします。
動作：1秒周期で警告音がなります。
A音＝システム状態がOKな場合：短い高音(20msec,3000Hz)　ピッピ音
Ｂ音＝システムが少し不安定な場合：中くらいの長さの少し低い音（40msec,1000Hz)ププー音
Ｃ音＝システムが死んでいる場合：長くて低音（700msec,200Hz)ブーブー音
ここでは、flag=131でＡ音、flag=67でＢ音、flag<67でＣ音となってますので、改造時に自分のルールで変更いてください。

②loop()では、ABeep()を呼び出してぐるぐる回っているだけです。１０秒たったら、音の種類を切り替えてます。

Core2_BuzzerTest00.ino
https://gist.github.com/dj1711572002/a7aeab039ecce7730c4738b8b1266ca7

/ArduinoC

【RTK22】RTKアラーム機能車載走行で実験したら便利だった＜NO RTK・Float・Fixed＞
2022/5/10
https://youtu.be/ca1RcXKvErU

上記M5Core2用ブザーでは音がよくなかったので、M５StickC用に変更して、実走行したらまくいきました。

原理：PWMで周波数と振幅を決めて任意時間発振させるだけです。

私の作った関数は RTKのflags番号と音量値を渡すだけで３段階のアラーム音を鳴らしてくれます。
モニタープログラム全体はGISTにアップしてあります。
https://gist.github.com/dj1711572002/8acbe6b97e859fa7a5d9dee706de1105

たわみ】

/ArduinoC

【RTK22】MovingBaseで部材のタワミを測定できるか実験した＜Lengthが好適＞
2022/5/18
MovingBaseのLnegthのｍｍオーダーの感度を利用して、アンテナを梁にとりつけて梁のたわみを測定してみました。
同時に梁の傾き角度をモニターするために、M5StickCにカルマンフィルターで角度表示しました。

M5StickC内蔵のＩＭＵを活用して、カルマンフィルタで角度表示してます。
静的な角度なら、加速度のＡＴＡＮのほうが精度いいですが、動きが入った場合は、カルマンフィルタのほうが破綻しないでなめらかに角度変化に追従してくれます。ジャイロデータ補正があるからです。
TKJ Electronicsさんのカルマンフィルタライブリーを使ってます。サンプルプログラムをコピペでできます。
https://www.arduinolibraries.info/libraries/kalman-filter-library

このM5StickCは、ＩＭＵ表示をしながら測定データをモニターへ無線送信する役目もしてます。

/ArduinoC

【RTK22】RTK-MB-IMU最新システム備忘録＜F9Pシリアル受信のコツ＞
2022/5/26
F９P　MovingBaseからの出力は、２枚のボードから同時に種類の違うメッセージが流れてきます。電波状態のよって、時々タイミングが狂ってバッファが途中で途切れる場合があって、データが中途半端になって、使えないデータが発生してしまいます。それを防ぐために、規定データ数一挙に受信するまで待つというプログラムにしてあります。
昨年までのＭ５Ａｔｏｍの受信プログラムでは、数％データ落ちがあったので、２０２２年では３シグマ以下のデータ落ちまで、管理してます。３シグマを達成するのは、すごく手間と時間がかかります。覚えているうちに備忘録しておきます。
F9Pは、シリアルデータ送信タイミングが衛星電波受信後５０～70msecの範囲で遅延してばらつきます。ですので受信プログラム次第で、データ落ちしやすくなります。特に、衛星電波状態が悪いとき、メッセージ数が多いときなど計算能力を目いっぱい使っているときは、タイミングの乱れが多く発生して、データ落ちしやすくなります。良好で安定した状態なら、あまり気にしなくてもいいですが、数多くの測定をしていくと、プログラムの出来不出来でデータ落ちエラー率が違ってきます。
２０２２・５・３１のプログラムGISTに置いておきます。
https://gist.github.com/dj1711572002/5bf724f4570cec5a9c84ced0be4991c0
STA22_8Hz_USBHOST_Uart4_MPU6500x2_Kalman_Stable2_rev10391_6.ino

/ArduinoC

【RTK22】超高速マイコンCortex-M7搭載Teensy4.1いじる　その5＜HardwareSerial 超便利＞
2022/6/17
Teensy4.1のハードウェアシリアルが便利であることを実感したので、備忘録しておきました。

●addMemoryForReadの使い方

・計測周期が違う２ポート受信の例
Serial1が172バイトSerial2が100バイトを受信する場合、
バッファなので32の倍数で大きめに決めてSerial1は192バイトとSerial2は128バイトに設定します。

大きめでも、所定数までif文で待って、読み込めば一瞬で読み込み完了できます。

Teensyでハードウェアシリアルのバッファサイズを指定するのは、setup()内で行います。
解説ページは、https://www.pjrc.com/teensy/td_uart.html　

【C#】初めてC#のPgm作ったその１＜マウスを自動クリック回数間隔指定＞
2022/6/26

VB.NETを2年間続けてきて、たまたま、自動クリックのプログラムを作ろうとしたら、C#の事例しかなくて、しょうがないのでC#をいじることにしました。VVB.NETをやっていれば、C#への移行はあまり抵抗がなかったのが結論です。WEB上のサンプルもプロの方が書いているので、詳しいものが多いし、Q&Aは、VB.NETより多い感じがします。速度的には、C#もVB.NETもほぼ同じ感じです。https://gist.github.com/dj1711572002/d7374cb1a7c4f1c161c6c32aec3dfb03

C#とVB.NETの大きな違い、ソリューションエクスプローラの内容が違ってきます。
コピーして同じソリューションを作る場合、Form系３ファイルをコピーするのは同じですが、
namespaceの行のソリューション名を変更しておかないと動きません。

コンパイル処理が思い感じがします。

/ArduinoC

【RTK22】F9P高速化試験システム試運転＜M9N２５Hzで補間して50Hzで出力＞
2022/7/10
M9NでF9Pを補間するアイデアに傾注して、１０月までずっと補間関係のプログラム作ってました。
F9P100msec(10Hz)とM9N40msec(25Hz)の最大公約数は、20msecなので、20msec基準で補間計算をして、データを生成することにしました。50Hzのitow出力となります。
ソースは、GISTにあります。
https://gist.github.com/dj1711572002/fa30615dad79ddf06e65d1ce6f2bc150

【C#】VisualStudio2022いじる　その２＜DataGridViewで表示＞
2022/714
C#でもDataGridVeiwをいじって、VB.NETで作成した、STA21プログラムをC#へ移行する準備を始めました。

Response関数のelse以下がデータ表示部なので、そこにdgv1を追加しました。
下記コードをコピーすると全角が混じるので、プログラムエラーになるので、
gistからコードコピーしてください。
https://gist.github.com/dj1711572002/33853cb363f159febab9ed6af6e0075c

フォームをつくるのが面倒なら、プロジェクト全部ZIPでダウンロードしてください。
SerialDGV_03

【RTK22】GPSドップラー解析ツール作り＜30kmh以上の実験必要＞
2022/8/22
20msec補間したF9PとM9NのPVTデータをBluetoothで受信して、PCで処理するプログラム作成しました。リアルタイム処理でなく、ログが終わったあとファイルを読み込む方式です。
グラフィックでなく、時系列の折れ線グラフでスクロールバーでグラフを流すことができるようにしてます。
※グラフを見て、M9NのDynamic Platformモードによって、速度波形が随分変わることが分りました。
ソースコードは、以降の改良版で公開してます。

【RTK22】GPSドップラー用ローパスフィルタPgm作成＜積分精度向上した＞
2022/8/25
ローパスフィルタを通して、時系列データを平滑化した。おかげで、F9Pの波形と比較ができるようになった。
全体の解析プログラムのソース備忘録
https://gist.github.com/dj1711572002/6356c9c6a6233fc35e1ae7de1e3a22be

※簡単で分かりやすいものを探したら、ＥｘｃｅｌＶＢＡで作ってある
EasyLowpassというフリーソフトがvectorに掲載されていました。
　https://www.vector.co.jp/soft/winnt/business/se443007.html

 【RTK22】RTK走行軌跡ビューワー＜所望のデータを見つけて拡大自在＞
2022/9/21

XＹグラフの拡大は、初めてでした。BITMAPメモリーオーバー対策で、データを３０００行で１ブロックとして、処理する方法にしました。

●走行軌跡ビュワー特徴
特徴１：ログしたデータ全体を表示して、ブロックに分割して、ｃｍ分解能で見れる
特徴２：所望の軌跡をマウスクリックして、マウスホイールで拡大縮小して、みれる
特徴３：拡大縮小で、縮尺がついているので、ポイント間距離が分かる。

ソース備忘録
https://gist.github.com/dj1711572002/ec9a51146b71d2650f44ca53a81a0b37

【RTK22】グラフをクリックして元データを逆引きした＜ややこしい＞
2022/10/4

●逆引き原理
①グラフをプロットするときに、ソースBITMAPにプロットするのですが、その時のプロット座標px,pyを
データ配列の行番号とリンクさせる配列 prownx[rowNo]=pxとprowny[rpwNo]=pyを作成しておきます。

②拡大したグラフpictureBox3内でクリックされた座標を、ソースBTIMAP座標に変換して、(src_cp3x,src_cp3y)を
計算します。

③表示しているブロック内の全データをforループで、回しながら、プロット座標(prownx[i],prowny[i])と
クリック座標(src_cp3x,src_cp3y)の距離を計算して、最小距離のプロット座標のデータ番号を求めます。

 https://gist.github.com/dj1711572002/e4da54cb5af1f2782d5a7f8f358c4afa

【RTK22】F9Pの速度積分の精度検証＜高精度変位測定にはPVT以外にRELPOSNEDも必要だった＞
2022/10/8

PC上Pgm処理：上記データで１７０００行もあるので、Excelで積分処理すると重くなって、仕事になりません。
そこで、C#のグラフィックプログラム内で、各種処理を行って、軽くしてからExcelに渡します。
このグラフィックプログラムは、走行データ全体を眺めながら、観察したい部分を詳細に拡大して、データを考察できるように各種機能をプログラムしてあります。
C＃のソース：https://gist.github.com/dj1711572002/0a1a2229cd87fd46b5eeef33edd0b214

処理１：M9Nの速度ノイズをローパスフィルターで平滑化
処理２：20msec単位で台形積分計算します。線形補間してあるので、20msec積分ｘ５個で100msecのＦ９Ｐの台形積分値と同値になります。20msecだと変位が小さい（5-15cm/20msec)ですが、積分単位時間が長くなると誤差が大きくなりますが、%で見れば、同じになります。

処理３：上記フィルター、積分処理した計算値をDataGridViewに書き込んで、ＣＳＶファイルで出力してExcelで読み込みます。

処理４：Excelで、各データ列を使ったグラフを作成して、観察します。
Excelが１万７千行あるので、セル内で台形積分するとメモリー不足で重くて使えないので、別プログラムで積分処理してから、Excelに渡す方法がスムーズです。