Maratona di Firenze 2015

6° Maratona....stesso sudicio
Anche quest'anno sono stato ripreso in foto andate su giornali on line (firenze.repubblica.it)

Integrazioni dati da accelerometro ADXL335/GY-61

Ho provato ad usare, su suggerimento di un amico, l'accelerometro come misuratore di spostamento.
In estrema sintesi integrando i dati di accelerazione si puo' avere una stima, seppure un po' grossolana, di quanto e' stato spostato il sensore (ovviamente se il sensore viene spostato con velocita' costante questo sistema non funziona)

Il sistema che ho usato e' una schedina GY-61 su cui e' montato un ADXL335 gia' usato altre volte nella versione Sparkfun

Il problema maggiore e' cercare di gestire il rumore dello strumento e la deriva (su quello orginale Sparkfun il modulo non mostra deriva mentre su questo modello cinese la deriva e' presente)

Questo e' lo script per la gestione del calcolo dello spostamento su due assi (x,y); l'asse z ha una sensibilita' differente a quella su x ed y e diventa difficile fare misure accurate

Per prima cosa viene convertito il valore delle porte analogiche in accelerazione in m/s2 togliendo l'offset per avere una misura piu'possibile vicina a zero in condizioni statiche
Successivamente viene integrata la velocita' ed in seguito lo spostamento (vedi questo link per una spiegazione piu' dettagliata)
L'integrazione avviene mediando il valore della accelerazione tra il valore attuale e quello precedente e moltiplicando per il delta di tempo (qui impostato a 0.05 secondi)
Succesivamente si passa allo spostamento sui due assi e calcolando quindi la risultante dello spostamento sui due assi

Il calcolo viene effettuato solo se viene superato un valore di trigger in modo da evitare di registrare tutto il rumore
ATTENZIONE : questo calcolo funziona solo per moti su superfici orizzontali. In caso contrario viene registrata anche una componente della accelerazione di gravita' per cui i dati sono falsati
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unsigned long time, old_time;
int x,y,z;
float xx,yy,zz,ax,ay;
float old_ax,old_ay,old_vx,old_vy; //
float vx,vy,av_ax,av_ay,av_vx,av_vy; //valori medi di acc e vel sui due assi
float dx,dy,old_dx,old_dy; //spostamento
float delta_time;
float risultante;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  old_ax=0;
  old_ay=0;
  old_vx=0;
  old_vy=0;
  old_dx=0;
  old_dy=0;
  av_ax=0;
  av_ay=0;
  av_vx=0;
  av_vy=0;
}

void loop() {
  //z = analogRead(A3);
  y = analogRead(A4);
  x = analogRead(A5);
  //zz = z * (5.0 / 1023.0);
  yy = y * (5.0 / 1023.0)-1.67;
  xx = x * (5.0 / 1023.0)-1.61;
 
  ax = 9.8*(xx/0.33);
  ay = 9.8*(yy/0.33);

  //toglie offset
  ax = ax + 0.06;
  ay = ay + 0.68 ;
 
if ((ax-old_ax) > 0.3)
  {
  //time = millis();
  //delta_time = (time - old_time)/1000;
  delta_time = 0.05;
 
  //calcolo dell'accelerazione media
  av_ax = (ax+old_ax)/2;
  av_ay = (ay+old_ay)/2;

  //calcolo della velocita'
  vx = old_vx + (av_ax * delta_time);
  vy = old_vy + (av_ay * delta_time);

  // calcolo della velocita' media
  av_vx = (vx+old_vx)/2;
  av_vy = (vy+old_vy)/2;

  // spostamento
  dx = old_dx + (av_vx * delta_time);
  dy = old_dy + (av_vy * delta_time);

  // risultante
  risultante = sqrt((dx*dx)+(dy*dy));

  Serial.print(ax);
  Serial.print(";");
  Serial.print(ay);
  Serial.print(";");
  Serial.print(vx);
  Serial.print(";");
  Serial.print(vy);
  Serial.print(";");
  Serial.print(dx);
  Serial.print(";");
  Serial.print(dy);
  Serial.print(";");
  Serial.println(risultante);
  }

  delay(50);
  //old_time = time;

  //scambio delle variabili
  old_dx = dx;
  old_dy = dy;
  old_vx = vx;
  old_vy = vy;
  old_ax = ax;
  old_ay = ay;
}
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Primi passi con Octave

Durante il dottorato ho avuto il modo di utilizzare (a livello decisamente base) Matlab apprezzandone la sintassi compatta. Purtroppo non ho piu' disponibilita' della licenza universitaria e quindi ho deciso di provare Octave, una versione open source simile a Matlab (anche se chi lavora in modo serio con Matlab mi dice che Octave e' ancora ad anni luce di distanze per alcune funzionalita')

L'aspetto interessante e' che con la versione 3.8 e' stata implementata una GUI simile a Matlab (prima si lavorava praticamente a linea di comando da shell)

Il programma e' stato compilato da sorgenti su Centos 6
Le dipendenze sono
yum install gcc gcc-c++ kernel-devel make mercurial libtool libtool-ltdl-devel libtool-ltdl autoconf cmake lapack-devel \ lapack pcre-devel readline-devel readline fftw-devel glpk-devel suitesparse suitesparse-devel gnuplot libcurl-devel zlib-devel \ flex texlive gperf fltk-devel qhull-devel hdf5-devel gl2ps-devel qrupdate-devel arpack-devel qscintilla-devel llvm-devel qt-devel \ bison ghostscript-devel librsvg2-tools icoutils readline pcre
Dopo la compilazione (un po' lunghina per la verita' ...ma la mia macchina e' un po' vecchiotta) si lancia il programma con

octave --force-gui

Questo e' uno script base su Octave che dovrebbe funzionare senza troppi problemi su Octave
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clear all
close all
echo off

function rad = radians(degree)
    rad = degree .* pi / 180;
end;

function [a,c,dlat,dlon]=haversine(lat1,lon1,lat2,lon2)
    dlat = radians(lat2-lat1);
    dlon = radians(lon2-lon1);
    lat1 = radians(lat1);
    lat2 = radians(lat2);
    a = (sin(dlat./2)).^2 + cos(lat1) .* cos(lat2) .* (sin(dlon./2)).^2;
    c = 2 .* asin(sqrt(a));
    #arrayfun(@(x) printf("distance: %.8f m\n",6372800 * x), c);
end;

[volt,lat,lon,quota]=textread("tetto_6_11_ridotto.csv", "%u;%u;%u;%u");
mlat = mean(lat);
mlon = mean(lon);
minlat = min(lat);
maxlat = max(lat);
minlon = min(lon);
maxlon = max(lon);
stdlat = std(lat);
stdlon = std(lon);
[r,c] = size(lat);
fprintf("Media Lat: %d\n",mean(lat));
fprintf("Media Lon: %d\n",mean(lon));
fprintf("Std Lat: %d\n",std(lat));
fprintf("Std Lon: %d\n",std(lon));
fig = figure;
plot(lat,lon);
axis([minlat maxlat minlon maxlon]);
title('Originali')
print(fig,'gps','-dpng');
centro = centroid(lat,lon);
fprintf("Centroide %d %d\n",centro);
#plot(volt)
#print(fig,'volt','-dpng')
disp ("-----------------")
mlat = double(mlat)/10000000.0
mlon = double(mlon)/10000000.0
#fprintf("MLat: %f\n",mlat);

ripuliti = zeros(r,2);
indice = 1;

for n = 1:r
  #fprintf("MLat: %f\n",mlat);
  #fprintf("MLon: %f\n",mlon);
  #fprintf("Lat: %f\n",double(lat(n))/10000000.0);
  #fprintf("Lon: %f\n",double(lon(n))/10000000.0);
  [a,c,dlat,dlon] = haversine(mlat,mlon,double(lat(n))/10000000.0,double(lon(n))/10000000.0);
  #fprintf("Distanza %i :%f\n",n,double(c)*6378160.0);
  if (c*6378160.0) < 5.0
        ripuliti(indice,1) = double(lat(n))/10000000.0;
        ripuliti(indice,2) = double(lon(n))/10000000.0;
        indice = indice + 1;
        end
end

fig2 = figure;
plot(ripuliti(1:indice-1,1),ripuliti(1:indice-1,2))
axis([double(minlat)/10000000.0 double(maxlat)/10000000.0 double(minlon)/10000000.0 double(maxlon)/10000000.0]);
title("Filtrati")
mflat = mean(ripuliti(1:indice-1,1));
mflon = mean(ripuliti(1:indice-1,2));
devflat = std(ripuliti(1:indice-1,1));
devflon = std(ripuliti(1:indice-1,2));

fprintf("Media Filtrata Lat: %.7f\n",mflat);
fprintf("Media Filtrata Lon: %.7f\n",mflon);
fprintf("DevSt Filtrata Lat: %.7f\n",devflat);
fprintf("DevSt Filtrata Lon: %.7f\n",devflon);

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Octave ha un corrispettivo dei toolbox di Matlab, ovvero di pacchetti di estensioni dei comandi che possono essere scaricati, a seconda delle necessita' da Octave Forge
Se per esempio si vuole leggere/scrivere una porta seriale si deve scaricare il pacchetto instrument control in formato tar.gz e si installa con il comando

pkg install instrument-control-0.2.1.tar.gz

Di seguito un semplice esempio per leggere i dati seriali (da Arduino). Per far utilizzare la porta seriale ad un normale utente, quest'ultimo deve essere aggiunto al gruppo dialout (adduser luca dialout)
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#! /usr/local/bin/octave -qf
pkg load instrument-control
s1 = serial("/dev/ttyACM0");
srl_flush(s1);
get(s1);
set(s1,"baudrate",9600);
set(s1,"bytesize",8);
set(s1,"parity",'N');
set(s1,"stopbits",1);
get(s1);
while true
   valore = srl_read(s1,6);
   char(valore)
   pause(1);
endwhile
srl_close(s1)

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Per quanto riguarda la connettivita' con i database la versione attuale si interfaccia solo con PostgreSql mediante il pacchetto database 

pkg install database-2.3.2.tar.gz
(deve essere installato il pacchetto devel di postgresql, esempio ripreso da qui. Prima di arrivare ad una connessioni con Postgres c'e' un post da smanettare con la configurazione del server, in particolare con il file pg_hba.conf)

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pkg load database
conn = pq_connect (setdbopts ("dbname", "test")); 

pq_exec_params (conn, "create table testtable (t text, i int2, b bytea);") 

pq_exec_params (conn, "insert into testtable values ($1, $2, $3);", {"name1", 1, uint8([2, 4, 5])}) 

 pq_exec_params (conn, "select * from testtable;")

 pq_exec_params (conn, "drop table testtable;")

 pq_close (conn);

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I programmi in Octave possono essere lanciati anche all'esterno dell'ambiente di sviluppo rendendo eseguibile il file .m ed inserendo il testa al file .m la riga
#!/usr/local/bin/octave -qf

Newrez su Centos 6

Un po' per pigrizia utilizzo lo script newrez (gia' descritto qui) per avere una risoluzione personalizzata su portatili un po' vecchiotti (1024x768 oramai e' un po' troppo riduttiva come risoluzione

Attualmente ho montato una Centos 6 su un ToughBook ed ho scoperto che lo script non funziona.
La cosa e' facilmente risolvibile eseguendo il comando xrandr
Newrez si aspetta di dover gestire LVDS1 e VGA1 mentre su Centos lo schermo del portatile viene chiamato LVDS-0

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Screen 0: minimum 320 x 200, current 1600 x 1000, maximum 4096 x 4096
LVDS-0 connected 1600x1000+0+0 (normal left inverted right x axis y axis) 0mm x 0mm
   1024x768       60.0*+
   800x600        60.3     56.2 
   640x480        59.9 
VGA-0 disconnected (normal left inverted right x axis y axis)
   1600x1000      59.9 
TV-0 unknown connection (normal left inverted right x axis y axis)
   848x480        59.9 +
   640x480        59.9 +
   1024x768       59.9 
   800x600        59.9 
-----------------------------------------------------------------------------

basta modificare lo script e tutto torna a funzionare (certo che 1600x1000 su uno schermo da 10 pollici e' un po' troppo per gli occhi)
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#!/bin/bash

# newrez

# Marc Brumlik, Tailored Software Inc, tsi-inc@comcast.net

# up to v 0.8
# use 'xrandr' to scale video output to the display

# v 0.9
# Wed Jan  2 05:23:54 CST 2013
# rewrite to handle mouse boundaries when scaled (mouse confined)
# by setting requested resolution to the unused VGA-0 device
# then scaling that for display on the LVDS-0 device

# v 1.1
# Fri Dec 20 08:28:08 CST 2013
# fixed issue where setting to "default" after some other resulution
# left mouse-area at prior resolution

umask 000

# resolution can optionally be specified on command line
newrez=$1

# we MUST be running xrandr 1.3 or higher
if xrandr -v | grep "RandR version 1.[012]"
    then    zenity --info --title="XRandR version is too old" --text="You must be running Xrandr
version 1.3 or newer!
Time to upgrade your system  :-)"
        exit 0
fi

# find the currently connected devices, make a list
devices=`xrandr -q | grep connected | grep -v disconnected | cut -d"(" -f1`

# there MUST be a "connected" LVDS-0 and a "disconnected" VGA-0
current=`xrandr -q`

if echo "$current" | grep "LVDS-0 connected" >/dev/null
    then    : OK
    else    zenity --info --title="PROBLEM" --text="Current display must be LVDS-0"; exit 0
fi
if echo "$current" | grep "VGA-0 disconnected" >/dev/null
    then    : OK
    else    zenity --info --title="IMPORTANT" --text="The VGA-0 display resolution may be affected by this change"
fi

default=`echo "$current" | grep -A 1 "^LVDS-0" | tail -1 | awk '{print $1}'`
H=`echo $default | cut -d'x' -f1`
V=`echo $default | cut -d'x' -f2`
HZ=`echo $default | awk '{print $2}' | tr -d '[*+]'`

# echo DEFAULT: $default $H $V

if [ -z "$newrez" ]
    then    while true
        do
            newrez=`zenity --entry --title="Set New Resolution" \
                --text="Default Resolution: $default\n\nNew size (eg 1280x750 or 1450x1000)\n   -or- \"default\""` || exit 0
            case $newrez in
                default|[0-9]*x[0-9]*)    break ;;
            esac
        done
fi

case $newrez in
    default)    xrandr --output LVDS-0 --mode $default --scale 1x1
            xrandr --addmode VGA-0 $default
            xrandr --newmode $default $newmode
            xrandr --output VGA-0 --mode $default --scale 1x1
            exit 0 ;;
esac

newH=`echo $newrez | cut -d'x' -f1`
newV=`echo $newrez | cut -d'x' -f2`
modeline=`cvt $newH $newV $HZ | grep Modeline`
newmode=`echo "$modeline" | sed 's/^.*"//'`
cvtrez=`echo "$modeline" | sed -e 's/_.*//' -e 's/^.*"//'`

if [ "$newrez" != "$cvtrez" ]
    then    newrez=$cvtrez
        newH=`echo $newrez | cut -d'x' -f1`
        newV=`echo $newrez | cut -d'x' -f2`
fi

scaleH=`echo -e "scale=10\n$newH / $H\nquit" | bc`
scaleV=`echo -e "scale=10\n$newV / $V\nquit" | bc`

if echo "$current" | grep -A 100 "^VGA-0" | grep $newrez >/dev/null
    then    : already there
    else    xrandr --newmode "$newrez" $newmode
        xrandr --addmode VGA-0 $newrez
fi

if xrandr --output VGA-0 --mode $newrez --output LVDS-0 --fb $newrez --scale $scaleH"x"$scaleV 2>&1 | tee -a /tmp/xrandr.err
    then    : success
    else    zenity --info --title="Xrandr produced this error" --text="`cat /tmp/xrandr.err`"

The problem could be that Your video driver
does not support xrandr version 1.3
        rm -f /tmp/xrandr.err
fi

Validazione MTK3339 (4)

Usando il punto geodetico visto qui, ho provato a testare l'MTK3339 in precisione (e non in accuratezza come negli esempi precedenti)

Effettuando circa 1100 misure Gps con MTK3339 il valore medio della posizione del ricevitore e' stata di
Lat : 43.833061N
Lon: 11.307075E

Confrontando con la posizione misurata con precisione nettamente superiore da IGM e Regione Toscana la distanza del punto misurato da MTK3339 si trova a circa 1.6 m dalla posizione geografica reale. Questo valore e' assolutamente in linea con le tolleranze del sensore

La nuvola dei punti e' stata estremamente ristretta perche' ciascuna singola coppia Lat/Lon e' ripetuta molte volte nel file di acquisizione

In volo verso la Luna

Quando ho scoperto che le missioni Apollo erano equipaggiati con dei regoli calcolatori (nel caso di problemi all'AGC Apollo Guidance Computer) la smania di retrocomputing e collezionismo ha preso il sopravvento

Non e' chiaro se i regoli calcolatori siano mai stati effettivamente usati per le missioni Apollo (anche se esiste una foto di Aldrin che sembra utilizzarlo) e non e' chiaro nemmeno quale fosse il modello preciso (di solito viene riportato un modello Pickett N600-ES giallo (la fornte piu' attendibile e' questa)  mentre lo Slide Rule Museum riporta sia il Pickett N600-ES giallo che il Pickett 600-T bianco (vedi pagina 2) .. forse il secondo era in uso ad Armostrong

I due modelli differiscono per la disposizione delle scale ma sono entrambi Log-Log

I regoli Pickett sono decisamente delle formula 1 rispetto ai regoli calcolatori della mia collezione perche' sono interamente in alluminio (al contrario di quelli "europei" che sono in plastica) e danno una sensazione di robustezza oltre al fatto di essere facili da leggere.

Tramite Ebay (si trovano solo negli USA) e' possibile comprare questi modelli a cifre ragionevoli (escludendo il discorso del trasporto e della dogana che pesano sul prezzo quanto l'oggetto stesso)

Pickett N600-ES

Pickett 600-T

Fauna Caldinese - Geco

Forse questo gechino sta iniziando a sentire freddo ed ha deciso di infilarsi in casa..