Johnny-Fiveでマイコン制御4 - GPS

○使用部品

U-blox NEO-6M GPSモジュール

出力形式がNMEA(NMEA 0183)、ボーレート9600bpsのGPSモジュールなら、同じように使えるかと思われます。

○GPS制御用端子

Arduino TX、RX、3.3V、GND

Raspberry Pi 1、6、8、10

○基本回路/プログラム

◇Arduino

・配線

モジュール	Arduino
RX	10
TX	11
VCC	3.3V
GND	GND

・プログラム

http://johnny-five.io/examples/gps/

◇Raspberry Pi

Raspberry Piでは、Johnny-Fiveを使ってGPSと通信することができないため、代替えの方法を紹介します。

※Raspberry Pi 3では動作しません。

・シリアルコンソールの無効化

　次のように操作して、シリアルコンソールを無効に設定します。

①[Menu]→[設定]→[Raspberry Piの設定]を選択します。

②「インターフェイス」タブを選択し、シリアルを無効に設定し、[OK]をクリックします。

 

③[はい]をクリックして、再起動します。

・「serialport」と「node-nmea」モジュールのインストール

　次のように操作して、「serialport」と「node-nmea」モジュールをインストールします。

①ターミナルを起動し、作業用のフォルダに移動します。

②「npm install serialport node-nmea[Enter]」と入力します。

・配線

モジュール	Raspberry Pi
RX	8
TX	10
VCC	1
GND	6

※物理的なピン番号で表記しています。

・プログラム

 

Johnny-Fiveでマイコン制御3 - Wiiヌンチャク

  

○使用部品

WiiChuckアダプタ

Wiiヌンチャク

○Wiiヌンチャク制御用端子

Arduino A2、A3、A4、A5

Raspberry Pi 3、4(または2)、5、6

○基本回路/プログラム

◇Arduino

・配線

アダプタ	Arduino
-	A2
+	A3
d	A4
c	A5

・プログラム

http://johnny-five.io/examples/nunchuk/

◇Raspberry Pi

・配線

アダプタ	Raspberry Pi(※)
-	6
+	4
d	3
c	5

※物理的なピン番号で表記しています。

 

・プログラム

※APIの詳細は、Arduinoのプログラムを参照してください。

Johnny-Fiveでマイコン制御2 - LCD

○使用LCD

・パラレル接続

1602 16x2 Character LCD Display Module Blue Blacklight

・I2C接続

waves 1602 IIC/I2C/TWI LCD液晶 モジュール Arduino 青

○LCD制御用端子

Arduino 0～13

Raspberry Pi(※) GPIO04～026

※Model A+/B+/Raspberry Pi 2/ Raspberry Pi 3/Raspberry Pi Zero

○基本回路/プログラム

★パラレル接続

◇Arduino

・配線

 

・プログラム

　http://johnny-five.io/examples/lcd/

◇Raspberry Pi

・配線

 

・プログラム

★I2C接続

◇Arduino

・配線

モジュール	Arduino
GND	GND
VCC	VCC
SDA	A4
SCL	A5

 ・プログラム

http://johnny-five.io/examples/lcd-i2c-PCF8574/

◇Raspberry Pi

・配線

モジュール	Raspberry Pi(※)
GND	6
VCC	2
SDA	3
SCL	5

※物理的なピン番号で表記しています。

・プログラム

Johnny-Fiveでマイコン制御1 - サーボモーター

○サーボモーター制御用端子(PWM出力端子)

Arduino 3、5、6、10、11

Raspberry Pi(※) 12、32、33、35

※Model A+/B+/Raspberry Pi 2/ Raspberry Pi 3/Raspberry Pi Zero

○基本回路/プログラム

◇Arduino

・配線

・プログラム

　http://johnny-five.io/examples/servo/

◇Raspberry Pi

・配線

・プログラム

※オプション、APIはArduinoのプログラムを参照してください。

○PWMパルス幅の設定

　ArduinoとRaspberry Piでは、PWMの周期が異なるため、サーボモーターの回転角度が違ってきます。調整する方法はないかと調べてみると、「pwmRange」オプションでPWMのパルス幅を調整できることが分かりました。

・オプション書式

pwmRange:[最小パルス幅, 最大パルス幅]

・プログラム(Raspberry Pi用)

　サーボモーターの種類にもよりますが、規定のままではArduinoでも回転角度がズレる場合があるので、必要に応じて、「pwmRange」オプションで調整してください。

ArduinoとESP8266ではじめる IoTプログラミング

本書は、ESP8266とArduinoを使用して、無線化IoTシステムを構築するための基礎を解説しています。

kindle本 無料で試すIoTプラットフォーム-JavaScript偏(Arduino/Raspberry Pi対応)

　既刊の「ArduinoとJavaScriptではじめるIoTプログラミング」と「Raspberry PiとJavaScriptではじめるIoTプログラミング」の続編です。 ハードウェアデバイスにArduinoとRaspberry Piを、開発言語にJavaScript(Node.js)を使用し、無料で利用できるIoTプラットフォームの「M2X」「ThingSpeak」「thethings.iO」「carriots」「dweet.io」の基本的な使い方を解説しています。

ubidots ESP8266ライブラリ

　ubidotsのESP8266ライブラリを使えるように書き換えてみました。


※画像はデータ取得の例です。

　動作確認したESP8266、ESP-WROOM-02のファームウェアのバージョンは以下です。

AT version:0.40.0.0(Aug  8 2015 14:45:58)
SDK version:1.3.0


○ライブラリのインストール
　ArudinoIDE(1.6.8)でライブラリをインストールするには、次のように操作します。

①ESP8266ライブラリをダウンロードします。
②ArudinoIDEを起動します。
③[スケッチ]→[ライブラリをインクルード]→[.ZIP形式のライブラリをインストール]を選択します。
④ダウンロードしたESP8266ライブラリのZIPファイルを選択し、[開く]をクリックします。


○ボーレートの設定
　SoftwareSerialを使用しているので、ESP8266のボーレートを9600bpsに設定する必要があります。

　ボーレートを9600bpsに設定するには、次のATコマンドを入力します。

　　AT+UART_DEF=9600,8,1,0,0

　元の115200bpsに戻すには、次のATコマンドを入力します。

　　AT+UART_DEF=115200,8,1,0,0
　
　「AT+UART_DEF」の書式は、次のとおりです。

　　AT+UART_DEF=<ボーレート>, <データビット数>,<ストップビット>, <パリティ>,<フロー制御>


　PCとESP8266の接続方法、端末ソフトの設定は、以下の記事を参照してください。
・Arduino＋ESP8266でIoT

　ESP-WROOM-02(スイッチサイエンス)の場合は、次の表のように配線します。

GND	GND
EN	10kΩ抵抗経由で3.3V
RST	10kΩ抵抗経由で3.3V
TXD	シリアル変換ケーブル白
RXD	シリアル変換ケーブル緑
VCC	3.3V

○ArudinoとESP8266の接続

　ArudinoとESP8266を次のように接続します。

Arduino	ESP8266
D2	TXD
D3	RXD
3.3V	VCC
3.3V	CH_PD
GND	GND

　ESP-WROOM-02の場合は、次のように接続します。

Arduino	ESP-WROOM-02
D2	TXD
D3	RXD
GND	GND

　VCCは3.3V電源(Arudinoの3.3Vではドライブ不可)、EN、RSTは、10kΩ抵抗経由で3.3Vに接続します。


○プログラム(スケッチ)の例
　データを送信するコードは、次のように書きます。


　その他の使い方は、README、サンプルを参照してください。

Arduino+ESP8266でIoT-ubidots偏

　今回は、Arduino+ESP8266で、ubidotsにデータを送信するプログラム(スケッチ)を書いてみました。

　ubidotsのデータソース(Source)、変数(Variable)の作成方法については、以下記事を参照してください。

・Arduino+ubidotsでセンサー・データをリアルタイムで可視(グラフ)化する



<SSID>には、WiFiのSSIDを、<Password>にはWiFiのパスワードを入力します。
<Token>にはTokenを、<Variable ID>にはVariable IDを入力します。
Tokenは、ubidotsのメニューのユーザー名をクリックし、「API Credentials」を選択すると、確認できます。



　ubidotsには、ESP8266のライブラリが用意されていますが、そのライブラリは、まったく使い物になりませんでした。

Arduino+ESP8266でIoT－IFTTTのMakerにデータをPOST

　今回は、Arduino+ESP8266のIoTデバイスから、IFTTTのMakerにデータをPOST(送信)するプログラム(スケッチ)を作成してみました。IFTTTにデータをPOSTできれば、Googleドライブに記録したり、Twettrにつぶやくことも簡単にできるので、やれることに幅が広がります。

 　IFTTTのMakerの作成方法は、「IFTTTを使ってセンサー・データをGoogleドライブ(スプレッドシート)に記録する(Arduino編)」を参照してください。


※「Arduinojson」をインストールしてください。


　<SSID>にはWiFiのSSIDを、<Password>にはWiFiのパスワードを入力します。

　<key>にはIFTTTのMakerのkeyを、<EventName>には、IFTTTのEventの名前を入力します。

　










　46行目の「dat["value1"] =  "<value>";」の<value>には、送信するデータを指定します。
　データは、value1、value2、value3の3つを送信することができます。必要に応じて、value2、value3を指定します。


　たとえば、Arudinoで計測した温度データを送信するプログラム(スケッチ)は、次のようになります。