summaryrefslogtreecommitdiff
path: root/eeg.ino
blob: d129026f81a30276f68ba71e44cfeda2d81a8227 (plain)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
#include <MicroView.h>
#include <Brain.h>
 
#include <Wire.h>
 
template <class Eint Len=10class Queue {
 private:
  E queue[Len];
  byte qHead,qTail;
 public:
  Queue() : qHead(0), qTail(0{ }
  bool empty() {
    return qHead == qTail;
  }
  bool full() {
    return ((qHead+Len-1)%Len) == qTail;
  }
  E* current() {
    return &queue[qHead];
  }
  void remove() {
    if (empty()) return;
    qHead++;
    qHead %= Len;
  }
  void add(const E &value) {
    if (full()) return;
 
    queue[qTail] = value;
 
    qTail++;
    qTail %= Len;
  }
};
 
#define MK_FREQ 49600L // Set clock to 50kHz (actualy 49.6kHz seems to work better) 
#define SOUND (byte)0x52  // Sound controller (device ID 82).  Write to 0xA4, read from 0xA5. 
#define BUTTON (byte)0x50 // Button controller (device ID 80). Write to 0xA0, read from 0xA1. 
#define MOTOR (byte)0x55  // Motor controller (device ID 85).  Write to 0xAA, read from 0xAB. 
 
class Keepon {
 public:
  enum State { WAITING=1, READY, QFULL };
  typedef void (*callback)(State);
 private:
  static const int maxAttempts = 50;
  struct Command {
    byte device;
    byte command;
    byte arg;
  };
  Queue<Command,10> queue;
  byte attempts;
 
  callback display_callback;
 
  void take_control() {
    digitalWrite(SDA, LOW);
    digitalWrite(SCL, LOW);
    display_callback(WAITING);
    while (analogRead(0) < 512); // Wait until we see voltage on A0 pin 
    display_callback(READY);
    delay(1000);
    Wire.begin();
    TWBR = ((F_CPU / MK_FREQ) - 16) / 2;
  }
 
 
  void check_connection() {
    if (analogRead(0) > 512return;
    take_control();
  }
 public:
 
  Keepon(callback x) : attempts(0), display_callback(x) { }
  void begin() {
    pinMode(SDA, OUTPUT); // Data wire on My Keepon 
    pinMode(SCL, OUTPUT); // Clock wire on My Keepon 
    digitalWrite(SDA, LOW);
    digitalWrite(SCL, LOW);
  }
  bool update() {
    if (queue.empty()) return false;
    return true;
  }
  void send() {
    check_connection();
    if (attempts > maxAttempts) {
      attempts = 0;
      queue.remove();
    }
    if (queue.empty()) return;
 
    Command* current = queue.current();
    Wire.beginTransmission(current->device);
    Wire.write(current->command);
    Wire.write(current->arg);
    int result = (int)Wire.endTransmission();
    if (result == 0{
      queue.remove();
      attempts = 0;
    }
    else {
      attempts++;
    }
  }
 
  void add(const Command&c) {
    if (queue.full()) {
      display_callback(QFULL);
      return;
    }
    queue.add(c);
  }
 
  void pan(byte pos) {
    add(Command{MOTOR,4,pos});
  }
  void tilt(byte pos) {
    add(Command{MOTOR,2,pos});
  }
};
 
Brain brain(Serial);
 
void kscan_callback(Keepon::State s) {
  if (s == Keepon::WAITING) {
    uView.setCursor(25,0);uView.println("K?");
  }
  else if (s == Keepon::READY){
    uView.setCursor(25,0);uView.println("K!");
  }
  else if (s == Keepon::QFULL){
    uView.setCursor(25,0);uView.println("K+");
  }
}
 
Keepon keepon(&kscan_callback);
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
 
  uView.begin();
  uView.clear(ALL);
  uView.setFontType(0);
 
  keepon.begin();
}
 
const int hist_width=3;
const int hist_pad=1;
int samples_delay;
 
void loop() {
  byte attention, meditation, quality;
  bool bu = brain.update(); bool ku = keepon.update();
  if (bu || ku) {
    uView.clear(PAGE);
 
    if (bu) {
      uView.setCursor(0,0); uView.print(quality=brain.readSignalQuality());
 
      uView.setCursor(0,9); uView.print(attention=brain.readAttention());
      uView.setCursor(18,9); uView.print(meditation=brain.readMeditation());
 
      const uint32_t* power = brain.readPowerArray();
      uint32_t max_value=0;
      for (int x=0;x<8;++x) {
        if (power[x] > max_value) {
          max_value = power[x];
        }
      }
    
      for (int x=0;x<8;++x) {
        int x0 = (hist_width + hist_pad) * x;
        // we have 30 vertical pixels 
        int height = power[x] * 30 / max_value;
        for (int o=0;o<hist_width;++o) {
          uView.lineV(x0+o,47-height,height);
        }
      }
 
      if (quality < 10 && ++samples_delay > 5{
        keepon.pan(attention);
        keepon.tilt(meditation);
        samples_delay=0;
 
        uView.setCursor(5,0);uView.print("sent");
      }
    }
    if (ku) {
      keepon.send();
    }
    uView.display();
  }
}