IoT Dev.: 4月 2016

2016年4月29日金曜日

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

	var serialport = require('serialport');
	var nmea = require('node-nmea');

	var port = new serialport.SerialPort(
	'/dev/ttyAMA0', {
	baudrate: 9600,
	parser: serialport.parsers.readline('\r\n')
	}
	);

	port.on('data', function(line) {
	//console.log(nmea.parse(line));
	var dat = nmea.parse(line);
	if (dat.loc != null) {
	var lat = dat.loc.geojson.coordinates[0];
	var lon = dat.loc.geojson.coordinates[1];
	console.log("position");
	console.log(" latitude : ", lat);
	console.log(" longitude : ", lon);
	}
	});

view raw gps_pi.js hosted with ❤ by GitHub

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

	var raspi = require('raspi-io');
	var five = require("johnny-five"),
	board, nunchuk;

	board = new five.Board({
	io: new raspi()
	});

	board.on("ready", function() {

	// Create a new `nunchuk` hardware instance.
	nunchuk = new five.Wii.Nunchuk({
	freq: 50
	});

	nunchuk.joystick.on("change", function(event) {
	console.log(
	"joystick " + event.axis,
	event.target[event.axis],
	event.axis, event.direction
	);
	});

	nunchuk.accelerometer.on("change", function(event) {
	console.log(
	"accelerometer " + event.axis,
	event.target[event.axis],
	event.axis, event.direction
	);
	});

	["down", "up", "hold"].forEach(function(type) {

	nunchuk.on(type, function(event) {
	console.log(
	event.target.which + " is " + type,

	{
	isUp: event.target.isUp,
	isDown: event.target.isDown
	}
	);
	});
	});
	});

view raw nunchuk_pi.js hosted with ❤ by GitHub

※APIの詳細は、Arduinoのプログラムを参照してください。

2016年4月28日木曜日

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

	raspi = require('raspi-io');
	var five = require("johnny-five");
	var board = new five.Board({io: new raspi()});

	board.on("ready", function() {

	var random = Math.random().toString(36).replace(/[^a-z]+/g, "").substr(0, 4).toUpperCase();

	// Controller: PARALLEL (default)
	var p = new five.LCD({
	pins: ['P1-7', 'P1-8', 'P1-10', 'P1-11', 'P1-12', 'P1-13'],
	backlight: 10,
	});

	p.useChar("heart");
	p.cursor(0, 0).print("hello :heart:");
	p.blink();
	p.cursor(1, 0).print("Blinking? ");
	p.cursor(0, 10).print(random);

	setTimeout(function() {
	process.exit(0);
	}, 3000);
	})

view raw lcd_contorol_parallel_pi.js hosted with ❤ by GitHub

★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

	raspi = require('raspi-io');
	var five = require("johnny-five");
	var board = new five.Board({io: new raspi()});

	board.on("ready", function() {

	var random = Math.random().toString(36).replace(/[^a-z]+/g, "").substr(0, 4).toUpperCase();

	// Controller: PCF8574A (Generic I2C)
	// Locate the controller chip model number on the chip itself.
	var l = new five.LCD({
	controller: "PCF8574A"
	});

	l.useChar("heart");
	l.cursor(0, 0).print("Hello :heart:");
	l.blink();
	l.cursor(1, 0).print("Blinking? ");
	l.cursor(0, 10).print(random);

	setTimeout(function() {
	process.exit(0);
	}, 3000);
	});

view raw lcd_contorol_i2c_pi.js hosted with ❤ by GitHub

2016年4月27日水曜日

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

	var raspi = require('raspi-io');
	var five = require("johnny-five");
	var board = new five.Board({io: new raspi()});

	board.on("ready", function() {
	var servo = new five.Servo('P1-12');

	this.repl.inject({
	servo: servo
	});

	servo.sweep();
	});

view raw basic_servo_control_pi.js hosted with ❤ by GitHub

※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)

	var raspi = require('raspi-io');
	var five = require("johnny-five");
	var board = new five.Board({io: new raspi()});

	board.on("ready", function() {
	var servo = new five.Servo({
	pin: 'P1-12',
	pwmRange:[600, 2200]
	});
	this.repl.inject({
	servo: servo
	});

	servo.sweep();
	});

view raw servo_pwmRange_pi.js hosted with ❤ by GitHub

　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。

2016年4月25日月曜日

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。

2016年4月19日火曜日

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。

2016年4月7日木曜日

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。

	#include <UbidotsESP8266.h>
	#include <SoftwareSerial.h>

	#define SSID "Your_WiFi_SSID_here"
	#define PASS "Your_WiFi_PASWORD_here"

	#define TOKEN "Your_token_here"
	#define ID "Your_VariableID_here"

	Ubidots client(TOKEN);

	void setup() {
	Serial.begin(9600);
	client.wifiConnection(SSID,PASS);
	client.tcpConnection();
	}

	void loop() {
	float value = analogRead(A0);
	client.saveValue(ID,value);
	}

view raw UbidotsSaveValue.ino hosted with ❤ by GitHub

　その他の使い方は、README、サンプルを参照してください。

2016年4月6日水曜日

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

	#include <ArduinoJson.h>

	int ERRLED =11;
	String SSID = "<SSID>";
	String PASS = "<Password>";
	String TOKEN = "<Token>";
	String SERVER = "things.ubidots.com";
	int PORT = 80;
	String ID = "<Variable ID>";
	String uri= "/api/v1.6/variables/" + ID + "/values";

	void setup() {
	pinMode(ERRLED, OUTPUT);

	Serial.begin(115200);
	Serial.println("AT");
	if (!Serial.find("OK")) digitalWrite(ERRLED, HIGH);

	// Connect Wifi
	Serial.println("AT+CWJAP=\"" + SSID + "\",\"" + PASS + "\"");
	delay(10000);
	if (!Serial.find("OK")) digitalWrite(ERRLED, HIGH);

	// Open TCP connection to the host:
	Serial.println("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"" + SERVER + "\"," + PORT);
	delay(50);
	if (!Serial.find("OK")) digitalWrite(ERRLED, HIGH);

	}

	void loop() {

	float val = analogRead(A0);

	// Reserve memory space
	StaticJsonBuffer<200> jsonBuffer;
	// Build object tree in memory
	JsonObject& dat = jsonBuffer.createObject();
	dat["value"] = val;

	String value;
	dat.printTo(value);
	value += "\r\n";
	int contentlength = value.length();

	// Construct our HTTP call
	String httpPacket = "POST " + uri + " HTTP/1.1\r\nHost: " + SERVER + "\r\nX-Auth-Token: "+ TOKEN +"\r\nContent-Length: " + contentlength + " \r\nContent-Type: application/json\r\n\r\n" + value +"\r\n";

	int length = httpPacket.length();

	// Send our message length
	Serial.print("AT+CIPSEND=");
	Serial.println(length);
	delay(10); // Wait a little for the ESP to respond
	// check if the ESP is running well
	if (!Serial.find(">")) digitalWrite(ERRLED, HIGH);

	// Send our http request
	Serial.print(httpPacket);
	delay(10); // Wait a little for the ESP to respond
	// check if the ESP is running wel
	if (!Serial.find("SEND OK\r\n")) digitalWrite(ERRLED, HIGH);

	delay(10000); // wait 10 seconds before updating

	}

view raw ESP8266_ubidots.ino hosted with ❤ by GitHub

<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。

2016年4月2日土曜日

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。

	#include <ArduinoJson.h>

	int errorLED = 11;

	String ssid = "<SSID>"; // wifi SSID
	String password = "<Password>"; // wifi password

	String host = "maker.ifttt.com";
	const int httpPort = 80;

	String key = "<key>"; // Your IFTTT Maker key
	String event = "<EventName>"; // Your IFTTT event name

	String uri = "/trigger/" + event + "/with/key/" + key;


	void setup() {
	pinMode(errorLED, OUTPUT);

	// Start our ESP8266 Serial Communication
	Serial.begin(115200);
	Serial.println("AT");
	delay(5000);
	if (!Serial.find("OK")) digitalWrite(errorLED, HIGH);

	// Connect to Wifi
	Serial.println("AT+CWJAP=\"" + ssid + "\",\"" + password + "\"");
	delay(10000);
	if (!Serial.find("OK")) digitalWrite(errorLED, HIGH);

	// Open TCP connection to the host:
	Serial.println("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"" + host + "\"," + httpPort);
	delay(50);
	if (!Serial.find("OK")) digitalWrite(errorLED, HIGH);
	}


	void loop() {

	// Reserve memory space
	StaticJsonBuffer<200> jsonBuffer;
	// Build object tree in memory
	JsonObject& dat = jsonBuffer.createObject();

	// set data to sending
	dat["value1"] = "<value>";

	// set opitinal data to sending
	// dat["value2"] = value; // optional
	// dat["value3"] = value; // optional


	String value;
	dat.printTo(value);
	value += "\r\n";
	int contentlength = value.length();

	// Construct our HTTP call
	String httpPacket = "POST " + uri + " HTTP/1.1\r\nHost: " + host + "\r\nContent-Length: " + contentlength + " \r\nContent-Type: application/json\r\n\r\n" + value +"\r\n";

	int length = httpPacket.length();

	// Send our message length
	Serial.print("AT+CIPSEND=");
	Serial.println(length);
	delay(10);
	if (!Serial.find(">")) digitalWrite(errorLED, HIGH);

	// Send our http request
	Serial.print(httpPacket);
	delay(10);
	if (!Serial.find("SEND OK\r\n")) digitalWrite(errorLED, HIGH);

	delay(10000);
	}

view raw esp_IFTTT_Maker.ino hosted with ❤ by GitHub

※「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。

	#include <ArduinoJson.h>

	int sensorPin = 0;
	int errorLED = 11;

	String ssid = "<SSID>"; // wifi SSID
	String password = "<Password>"; // wifi password

	String host = "maker.ifttt.com";
	const int httpPort = 80;

	String key = "<key>"; // Your IFTTT Maker key
	String event = "<EventName>"; // Your IFTTT event name

	String uri = "/trigger/" + event + "/with/key/" + key;


	void setup() {
	pinMode(errorLED, OUTPUT);

	// Start our ESP8266 Serial Communication
	Serial.begin(115200);
	Serial.println("AT");
	delay(5000);
	if (!Serial.find("OK")) digitalWrite(errorLED, HIGH);

	// Connect to Wifi
	Serial.println("AT+CWJAP=\"" + ssid + "\",\"" + password + "\"");
	delay(10000);
	if (!Serial.find("OK")) digitalWrite(errorLED, HIGH);

	// Open TCP connection to the host:
	Serial.println("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"" + host + "\"," + httpPort);
	delay(50);
	if (!Serial.find("OK")) digitalWrite(errorLED, HIGH);

	}


	void loop() {

	int reading = analogRead(sensorPin);
	float voltage = reading * 5.0 / 1024.0;
	float temperatureC = voltage * 100;

	// Reserve memory space
	StaticJsonBuffer<200> jsonBuffer;
	// Build object tree in memory
	JsonObject& dat = jsonBuffer.createObject();

	// set data to sending
	dat["value1"] = temperatureC;

	// set opitinal data to sending
	// dat["value2"] = value; // optional
	// dat["value3"] = value; // optional


	String value;
	dat.printTo(value);
	value += "\r\n";
	int contentlength = value.length();

	// Construct our HTTP call
	String httpPacket = "POST " + uri + " HTTP/1.1\r\nHost: " + host + "\r\nContent-Length: " + contentlength + " \r\nContent-Type: application/json\r\n\r\n" + value +"\r\n";

	int length = httpPacket.length();

	// Send our message length
	Serial.print("AT+CIPSEND=");
	Serial.println(length);
	delay(10)
	if (!Serial.find(">")) digitalWrite(errorLED, HIGH);

	// Send our http request
	Serial.print(httpPacket);
	delay(10);
	if (!Serial.find("SEND OK\r\n")) digitalWrite(errorLED, HIGH)

	delay(10000);
	}

view raw esp_IFTTT_temp.ino hosted with ❤ by GitHub

登録: 投稿 (Atom)