ちょっと前に作ったM5Stack GPSラップタイマー
今回は前回から
物理的な改造は無しでアップグレードできます
使ったもの
前回同様、
接続はNEO-6Mとシリアル2でRX→TX、TX→RXと互い違いに接続すればOK
ドライバー、ライブラリーなどのインストールは別途必要です
で、何が変わったの?
前回作ったのが↓の写真
実はサーキットでV1を使用した際に分かりずらかったので
改善しようというのが今回の回です。
1つめはSDカードへの記録(v2,v3共通)
電源が切れるとラップが分からないのでmicroSDカードに保存できるように改善
1.microSDカードを挿してラップを記録するとcsvファイルが作られます
2.ラップ数、タイム、最高時速、日時時刻が記録されます
3.Excelやスプレッドシートで簡単に読み込め、グラフも作成可能
家に帰ってからも見返すことが可能です
そしてお次はUIの改善
V2.0は過去のラップがその場で確認可能
V3,0は走行中に欲しい情報が一目で分かる
ことを意識しています
★注意★
私の使っているNEO-6M(GPSモジュール)は
u-centerで
ボーレート9600bps→115200bps
更新頻度→1000ms(1Hz)→100ms(10Hz)
に変更しています
これを行わないと記録できるラップ時間が1秒単位になり正確な記録ができません
(とはいっても設定変更しても1/10秒までです)
u-centerでの設定変更、書き込み方法はググってください
3.0 スケッチ
#include <M5Stack.h>
#include <TinyGPS++.h>
TinyGPSPlus gps;
File file;
// 保存するファイル名
String fname = "/LAP_log.csv";
int YEAR, MONTH, DAY, HOUR, MINUTE, SECOND, LapCount, SatVal, BestLapNum;
//LAT0、LONG0は起動時の初期原点です(サンプルはFSWカートコースです)
//左のボタンで原点を現在位置に設定可能
floatLAT0 = 35.3698692322 , LONG0 = 138.9336547852, LAT, LONG, KMPH, TopSpeed, ALTITUDE, distanceToMeter0, BeforeTime, LAP, LAP1, LAP2, LAP3, LAP4, LAP5, BestLap = 99999, AverageLap, Sprit;
boolean LAPCOUNTNOW, LAPRADchange;
float LAPRAD = 5;//ラップ計測のトリガー(原点からの半径)距離
long lastdulation;
void setup()
{
SD.begin();
Serial.begin(115200);
//GPSモジュールのボーレートに合わせてください(購入時は多分9600bps)
Serial2.begin(115200);
M5.begin();
M5.Speaker.end();
M5.Lcd.setBrightness(255);
M5.Lcd.setTextColor(WHITE);
M5.Lcd.setTextSize(1);
M5.Lcd.setCursor(10, 10);
M5.Lcd.print("Start");
LapCount = 0;
file = SD.open(fname, FILE_APPEND);
file.println("LAPCount,LapTime,TopSpeed,YYYY/MM/DD/Hour:Minute:Second");
file.close();
}
void loop()
{
//**********GPSから値を読み込み代入
ReadGPS();
//**********条件によるラップ計測
CountLAP();
//**********M5Stackへ描画
showvalue(1000);
}
void ReadGPS()
{
//**********GPS形式をライブラリで扱えるよう変換
while (Serial2.available()) {
char c = Serial2.read();
gps.encode(c);
Serial.print(c);
}
//**********GPSデーターをもとに各値へ変換
LAT = gps.location.lat();
LONG = gps.location.lng();
YEAR = gps.date.year();
MONTH = gps.date.month();
DAY = gps.date.day();
HOUR = gps.time.hour();
MINUTE = gps.time.minute();
SECOND = gps.time.second();
KMPH = gps.speed.kmph();
ALTITUDE = gps.altitude.meters() ;
distanceToMeter0 = gps.distanceBetween(gps.location.lat(), gps.location.lng(), LAT0, LONG0) ;
SatVal = gps.satellites.value();
//**********ラップ計測中の最高速度を代入
if (TopSpeed < KMPH)
{
TopSpeed = KMPH;
}
//**********日本標準時(JST)へ変換
HOUR += 9;
if (HOUR >= 24)
{
DAY += HOUR / 24;
HOUR = HOUR % 24;
}
//**********相対距離原点設定
M5.update();
if (M5.BtnA.isPressed())
{
LAT0 = LAT;
LONG0 = LONG;
distanceToMeter0 = gps.distanceBetween(gps.location.lat(), gps.location.lng(), LAT0, LONG0) ;
}
if (M5.BtnB.isPressed() == false && LAPRADchange == true)
{
LAPRADchange = false;
}
if (M5.BtnB.isPressed() == true && LAPRADchange == false)
{
if (LAPRAD == 50)
{
LAPRAD = 0;
}
LAPRAD += 5;
LAPRADchange = true;
//delay(200);
}
}
void CountLAP()
{
if ( distanceToMeter0 >= LAPRAD && M5.BtnC.isPressed() == false && LAPCOUNTNOW == true)
{
LAPCOUNTNOW = false;
}
//**********4ラップ計測
if ((( distanceToMeter0 != 0 && distanceToMeter0 <= LAPRAD ) || M5.BtnC.isPressed() == true) && LAPCOUNTNOW == false && ((millis() - BeforeTime) / 1000) > 10)
{
if (LapCount > 0)
{
LAP5 = LAP4;
LAP4 = LAP3;
LAP3 = LAP2;
LAP2 = LAP1;
LAP1 = LAP;
LAP = (millis() - BeforeTime) / 1000;
BeforeTime = millis();
if (LAP < BestLap) {
BestLap = LAP;
BestLapNum = LapCount + 1;
}
writeData();
Sprit += LAP;
if (LapCount > 1)
{
AverageLap = Sprit / LapCount;
}
} else {
BeforeTime = millis();
}
LapCount++;
LAPCOUNTNOW = true;
}
}
void showvalue(int dulation) {
if (millis() > lastdulation + dulation)
{
lastdulation = millis();
//**********ボタン説明
M5.Lcd.clear();
M5.Lcd.setTextColor(ORANGE);
M5.Lcd.setTextSize(1);
M5.Lcd.setCursor(15, 228);
M5.Lcd.setTextColor(ORANGE);
M5.Lcd.print("SET ");
M5.Lcd.setTextColor(CYAN);
M5.Lcd.print("Zero");
M5.Lcd.setTextColor(ORANGE);
M5.Lcd.print("-Point");
M5.Lcd.setTextColor(ORANGE);
M5.Lcd.setCursor(120, 228);
M5.Lcd.print("Rad= ");
M5.Lcd.setTextColor(47072);
M5.Lcd.print(LAPRAD);
M5.Lcd.print(" m");
M5.Lcd.setTextColor(ORANGE);
M5.Lcd.setCursor(230, 228);
M5.Lcd.print("Lap Count");
//**********時刻表示
M5.Lcd.setTextColor(WHITE);
M5.Lcd.setTextSize(2);
M5.Lcd.setCursor(5, 0);
M5.Lcd.print(YEAR);
M5.Lcd.print("/");
M5.Lcd.print(MONTH);
M5.Lcd.print("/");
M5.Lcd.print(DAY);
M5.Lcd.print(" ");
M5.Lcd.print(HOUR);
M5.Lcd.print(":");
M5.Lcd.print(MINUTE);
M5.Lcd.print(":");
M5.Lcd.println(SECOND);
//**********衛星数表示
M5.Lcd.setTextColor(CYAN);
M5.Lcd.setTextSize(1);
M5.Lcd.setCursor(245, 5);
M5.Lcd.print("G P S:");
M5.Lcd.setTextSize(2);
M5.Lcd.setCursor(285, 1);
M5.Lcd.print(SatVal);
//**********前ラップ表示
M5.Lcd.fillRect(0, 20, 320, 59, YELLOW); //黄色ベタ表示
M5.Lcd.setTextColor(BLACK);
M5.Lcd.setTextSize(3);
M5.Lcd.setCursor(15, 30);
M5.Lcd.print(LapCount);
M5.Lcd.print(">");
M5.Lcd.setTextSize(6);
M5.Lcd.print(LAP, 3);
/*
//**********2コ前ラップ表示
if (LapCount > 1)
{
M5.Lcd.setTextColor(WHITE);
M5.Lcd.setTextSize(3);
M5.Lcd.setCursor(140, 175);
M5.Lcd.print(LapCount - 1);
M5.Lcd.print(">");
M5.Lcd.println(LAP1, 3);
}
*/
//**********タイム差表示
//M5.Lcd.drawRect(0, 80, 170, 50, WHITE); //枠だけ
if (LAP - LAP1 <= 0)
{
M5.Lcd.fillRect(1, 80, 178, 50, BLUE);
}
if (LAP - LAP1 > 0)
{
M5.Lcd.fillRect(1, 80, 178, 50, RED);
}
M5.Lcd.setTextColor(BLACK);
M5.Lcd.setCursor(10, 92);
M5.Lcd.setTextSize(4);
if (LAP - LAP1 > 0)
{
M5.Lcd.print("+");
}
M5.Lcd.print(LAP - LAP1, 1);
M5.Lcd.setTextColor(WHITE);
M5.Lcd.setCursor(8, 90);
M5.Lcd.setTextSize(4);
if (LAP - LAP1 > 0)
{
M5.Lcd.print("+");
}
M5.Lcd.print(LAP - LAP1, 1);
//**********計測時間表示
M5.Lcd.drawRoundRect(180, 80, 140, 50, 10 , WHITE); //枠だけ
M5.Lcd.setTextColor(WHITE);
M5.Lcd.setCursor(190, 90);
M5.Lcd.setTextSize(4);
M5.Lcd.print((millis() - BeforeTime) / 1000, 0);
M5.Lcd.setTextSize(2);
M5.Lcd.setCursor(300, 110);
M5.Lcd.print("s");
//**********ベストラップ表示
M5.Lcd.setTextColor(GREEN);
M5.Lcd.setTextSize(2);
M5.Lcd.setCursor(20, 145);
M5.Lcd.print("Best(");
M5.Lcd.print(BestLapNum);
M5.Lcd.print(")");
if (BestLap != 99999)
{
M5.Lcd.setCursor(120, 140);
M5.Lcd.setTextSize(3);
M5.Lcd.print("> ");
M5.Lcd.print(BestLap);
}
//**********平均タイム表示
M5.Lcd.setTextColor(CYAN);
M5.Lcd.setTextSize(2);
M5.Lcd.setCursor(20, 175);
M5.Lcd.print("Average");
if (AverageLap != 0)
{
M5.Lcd.setCursor(120, 170);
M5.Lcd.setTextSize(3);
M5.Lcd.print("> ");
M5.Lcd.print(AverageLap);
}
//**********平均ラップとの差表示
M5.Lcd.fillRect(10, 200, 300 * ((AverageLap - (millis() - BeforeTime) / 1000) / AverageLap), 25, PINK);
M5.Lcd.drawRect(10, 200, 300, 25, WHITE); //枠だけ
//**********時速表示
M5.Lcd.setTextColor(WHITE);
M5.Lcd.setCursor(20, 205);
M5.Lcd.setTextSize(2);
M5.Lcd.print(KMPH, 1);
M5.Lcd.setTextSize(2);
M5.Lcd.print(" km/h");
//**********原点との相対距離表示
M5.Lcd.setTextColor(WHITE);
M5.Lcd.setTextSize(1);
//M5.Lcd.setCursor(140, 205);
//M5.Lcd.print("Distance=");
M5.Lcd.setCursor(160, 205);
M5.Lcd.setTextSize(2);
M5.Lcd.print(distanceToMeter0, 1);
M5.Lcd.print(" m");
}
}
void writeData() {
// SDカードへの書き込み処理（ファイル追加モード）
file = SD.open(fname , FILE_APPEND);
file.print((String)LapCount + ",");
file.print((String)LAP + ",");
file.print((String)TopSpeed + ",");
file.println((String)YEAR + "/" + (String)MONTH + "/" + (String)DAY + "-" + (String)HOUR + ":" + (String)MINUTE + ":" + (String)SECOND + ",");
file.close();
TopSpeed = 0; //最高速度をリセット
}
V2.0 スケッチ
#include <M5Stack.h>
#include <TinyGPS++.h>
TinyGPSPlus gps;
File file;
// 保存するファイル名
String fname = "/LAP_log.csv";
char *eventName[] = { "", "ボタンB", "ボタンC" };
int YEAR, MONTH, DAY, HOUR, MINUTE, SECOND, LapCount, SatVal;
float LAT0 = 35.3698692322 , LONG0 = 138.9336547852, LAT, LONG, KMPH, TopSpeed, ALTITUDE, distanceToMeter0, BeforeTime, LAP, LAP1, LAP2, LAP3, LAP4, LAP5, BestLap = 9999;
boolean LAPCOUNTNOW, LAPRADchange;
float LAPRAD = 5;//ラップ計測のトリガー(原点からの半径)距離
void setup()
{
SD.begin();
Serial.begin(115200);
Serial2.begin(115200);
M5.begin();
M5.Speaker.end();
M5.Lcd.setBrightness(255);
M5.Lcd.setTextColor(WHITE);
M5.Lcd.setTextSize(1);
M5.Lcd.setCursor(10, 10);
M5.Lcd.print("Start");
LapCount = 0;
file = SD.open(fname, FILE_APPEND);
file.println("LAPCount,LapTime,TopSpeed,YYYY/MM/DD/Hour:Minute:Second");
file.close();
}
void loop()
{
//**********GPSから値を読み込み代入
ReadGPS();
//**********条件によるラップ計測
CountLAP();
//**********M5Stackへ描画
showvalue(1000);
}
void ReadGPS()
{
//**********GPS形式をライブラリで扱えるよう変換
while (Serial2.available()) {
char c = Serial2.read();
gps.encode(c);
Serial.print(c);
}
//**********GPSデーターをもとに各値へ変換
LAT = gps.location.lat();
LONG = gps.location.lng();
YEAR = gps.date.year();
MONTH = gps.date.month();
DAY = gps.date.day();
HOUR = gps.time.hour();
MINUTE = gps.time.minute();
SECOND = gps.time.second();
KMPH = gps.speed.kmph();
ALTITUDE = gps.altitude.meters() ;
distanceToMeter0 = gps.distanceBetween(gps.location.lat(), gps.location.lng(), LAT0, LONG0) ;
SatVal = gps.satellites.value();
//**********ラップ計測中の最高速度を代入
if (TopSpeed < KMPH)
{
TopSpeed = KMPH;
}
//**********日本標準時(JST)へ変換
HOUR += 9;
if (HOUR >= 24)
{
DAY += HOUR / 24;
HOUR = HOUR % 24;
}
//**********相対距離原点設定
M5.update();
if (M5.BtnA.isPressed())
{
LAT0 = LAT;
LONG0 = LONG;
distanceToMeter0 = gps.distanceBetween(gps.location.lat(), gps.location.lng(), LAT0, LONG0) ;
}
if (M5.BtnB.isPressed() == false && LAPRADchange == true)
{
LAPRADchange = false;
}
if (M5.BtnB.isPressed() == true && LAPRADchange == false)
{
if (LAPRAD == 50)
{
LAPRAD = 0;
}
LAPRAD += 5;
LAPRADchange = true;
//delay(200);
}
}
void CountLAP()
{
if ( distanceToMeter0 >= LAPRAD && M5.BtnC.isPressed() == false && LAPCOUNTNOW == true)
{
LAPCOUNTNOW = false;
}
//**********4ラップ計測
if ((( distanceToMeter0 != 0 && distanceToMeter0 <= LAPRAD ) || M5.BtnC.isPressed() == true) && LAPCOUNTNOW == false )
{
LAP5 = LAP4;
LAP4 = LAP3;
LAP3 = LAP2;
LAP2 = LAP1;
LAP1 = LAP;
LAP = (millis() - BeforeTime) / 1000;
BeforeTime = millis();
if (LAP < BestLap && LAP > 10) {
BestLap = LAP;
}
writeData();
//delay(200);
LapCount++;
LAPCOUNTNOW = true;
}
}
void showvalue(int dulation) {
if (millis() % dulation == 0)
{
//**********ボタン説明
M5.Lcd.clear();
M5.Lcd.setTextColor(ORANGE);
M5.Lcd.setTextSize(1);
M5.Lcd.setCursor(15, 228);
M5.Lcd.setTextColor(ORANGE);
M5.Lcd.print("SET ");
M5.Lcd.setTextColor(CYAN);
M5.Lcd.print("Zero");
M5.Lcd.setTextColor(ORANGE);
M5.Lcd.print("-Point");
M5.Lcd.setTextColor(ORANGE);
M5.Lcd.setCursor(120, 228);
M5.Lcd.print("Rad= ");
M5.Lcd.setTextColor(47072);
M5.Lcd.print(LAPRAD);
M5.Lcd.print(" m");
M5.Lcd.setTextColor(ORANGE);
M5.Lcd.setCursor(230, 228);
M5.Lcd.print("Lap Count");
//**********時刻表示
M5.Lcd.setTextColor(WHITE);
M5.Lcd.setTextSize(2);
M5.Lcd.setCursor(5, 0);
M5.Lcd.print(YEAR);
M5.Lcd.print("/");
M5.Lcd.print(MONTH);
M5.Lcd.print("/");
M5.Lcd.print(DAY);
M5.Lcd.print(" ");
M5.Lcd.print(HOUR);
M5.Lcd.print(":");
M5.Lcd.print(MINUTE);
M5.Lcd.print(":");
M5.Lcd.println(SECOND);
//**********衛星数表示
M5.Lcd.setTextColor(CYAN);
M5.Lcd.setTextSize(1);
M5.Lcd.setCursor(250, 5);
M5.Lcd.print("G P S:");
M5.Lcd.setTextSize(2);
M5.Lcd.setCursor(290, 1);
M5.Lcd.print(SatVal);
//**********黄色ベタ表示
M5.Lcd.fillRect(10, 20, 300, 180, YELLOW);
//**********経過時間表示
M5.Lcd.drawRect(195, 115, 110, 80, BLACK); //枠だけ
M5.Lcd.setTextColor(BLACK);
M5.Lcd.setTextSize(3);
M5.Lcd.setCursor(230, 120);
M5.Lcd.print("NOW");
M5.Lcd.setCursor(200, 150);
M5.Lcd.setTextSize(5);
M5.Lcd.print((millis() - BeforeTime) / 1000, 0);
M5.Lcd.print("s");
//**********ラップ履歴表示
if (LapCount > 0)
{
M5.Lcd.setTextColor(BLACK);
M5.Lcd.setTextSize(3);
M5.Lcd.setCursor(0, 80);
M5.Lcd.print(" ");
M5.Lcd.print(LapCount);
M5.Lcd.print(">");
M5.Lcd.setCursor(90, 70);
M5.Lcd.setTextSize(5);
M5.Lcd.print(LAP, 3);
}
M5.Lcd.setTextColor(BLACK);
M5.Lcd.setTextSize(3);
M5.Lcd.setCursor(0, 115);
if (LapCount > 1)
{
M5.Lcd.print(" ");
M5.Lcd.print(LapCount - 1);
M5.Lcd.print(">");
M5.Lcd.println(LAP1, 3);
}
if (LapCount > 2)
{
M5.Lcd.print(" ");
M5.Lcd.print(LapCount - 2);
M5.Lcd.print(">");
M5.Lcd.println(LAP2, 3);
}
if (LapCount > 3)
{
M5.Lcd.print(" ");
M5.Lcd.print(LapCount - 3);
M5.Lcd.print(">");
M5.Lcd.println(LAP3, 3);
}
M5.Lcd.setTextColor(BLACK);
M5.Lcd.setTextSize(3);
M5.Lcd.setCursor(20, 40);
M5.Lcd.print("Best:");
M5.Lcd.setCursor(110, 30);
M5.Lcd.setTextSize(5);
M5.Lcd.print(BestLap);
/*
//**********緯度表示
M5.Lcd.setTextColor(WHITE);
M5.Lcd.setTextSize(1);
M5.Lcd.setCursor(30, 175);
M5.Lcd.print("LAT= ");
M5.Lcd.println(LAT, 10);
//**********経度表示
M5.Lcd.setTextColor(WHITE);
M5.Lcd.setTextSize(1);
M5.Lcd.setCursor(180, 175);
M5.Lcd.print("LONG=");
M5.Lcd.println(LONG, 10);
//**********緯度原点表示
M5.Lcd.setTextColor(WHITE);
M5.Lcd.setTextSize(1);
M5.Lcd.setCursor(30, 190);
M5.Lcd.print("LAT0=");
M5.Lcd.println(LAT0, 10);
//**********経度原点表示
M5.Lcd.setTextColor(WHITE);
M5.Lcd.setTextSize(1);
M5.Lcd.setCursor(180, 190);
M5.Lcd.print("LONG0=");
M5.Lcd.println(LONG0, 10);
*/
//**********時速表示
M5.Lcd.setTextColor(WHITE);
M5.Lcd.setCursor(20, 205);
M5.Lcd.setTextSize(2);
M5.Lcd.print(KMPH, 1);
M5.Lcd.setTextSize(2);
M5.Lcd.print(" km/h");
//**********原点との相対距離表示
M5.Lcd.setTextColor(WHITE);
M5.Lcd.setTextSize(1);
M5.Lcd.setCursor(140, 205);
M5.Lcd.print("Distance=");
M5.Lcd.setTextSize(2);
M5.Lcd.print(distanceToMeter0, 1);
M5.Lcd.print(" m");
}
}
void writeData() {
// SDカードへの書き込み処理（ファイル追加モード）
file = SD.open(fname , FILE_APPEND);
file.print((String)LapCount + ",");
file.print((String)LAP + ",");
file.print((String)TopSpeed + ",");
file.println((String)YEAR + "/" + (String)MONTH + "/" + (String)DAY + "-" + (String)HOUR + ":" + (String)MINUTE + ":" + (String)SECOND + ",");
file.close();
TopSpeed = 0; //最高速度をリセット
}
改善したい点
- 設定した原点等の設定をEEPROMに書き込み次回起動時に再開できるようにしたい
- ショートコースに入る時や休憩後に再開すると平均タイムが狂うので直近の平均(アベレージ)タイムを表示させたい
- Bluetoothでラップタイムなどをリアルタイムにスマホ等へ送り表示させたい
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