Digispark 開発環境のセットアップ

　Digisparkは、超小型のArduino互換ボードです。

 

　Amazonだと、500円程度(ぼったくり価格でも販売されているので注意)、AliExpressなら200円以下で購入できます。

今回は、Digisparkの開発環境を、Windows10PCにセットアップする方法を説明します。

※Arduino IDEはインストール済のこととします。

○ドライバーのインストール

　次のように操作して、ドライバーをインストールします。

①Digisparkのドライバー(micronucleus-2.0a4-win.zip)をダウンロードします。

②ダウンロードしたZIPファイルを解凍し、32ビット環境なら「DPinst.exe」、64ビット環境なら「DPinst64.exe」を実行します。

③「ユーザーアカウント制御」ダイアログボックスが表示されたら、[はい]をクリックします。

④「デバイスドライバのインストルウィザード」の[次へ]をクリックします。

 

⑤[完了]をクリックします。

 

⑥[スタート]ボタンを右クリックして、「デバイスマネージャー」を選択し、デバイスマネージャーを起動します。

⑦DigisparkをUSBポートに挿入し、次の図ように認識されることを確認します。

 

　約5秒後に、リムーブされます。これは仕様なので気にしないでください。ブートローダーのバージョンによっては、認識とリムーブを一定間隔で繰り返す場合もあります。確認が終わったらDigisparkは取り外しておいてください。

○ボードマネージャのインストール

　次のように操作して、ボードマネージャをインストールします。

①Arduino IDEを起動します。

②[ファイル]→[環境設定]を選択します。

 

③「追加のボードマネージャのURL」に次のURLを入力し、[OK]ボタンをクリックします。

　http://digistump.com/package_digistump_index.json

 

※複数のボードマネージャのURLを指定する場合、「,」で区切って入力するか、右側のボタンをクリックし、表示されたウィンドウに行単位で入力します。

 

④[ツール]→[ボードマネージャ]を選択します。

 

⑤[タイプ]から「提供された」を選択し、「Digistump AVR Boards」をインストールします。

 

⑥[ツール]→[ボード]→[Digispark(Default- 16.5mhz)]を選択します。

 

⑦[ツール]→[書込装置]→[Micronucleus]を選択します。

 

○スケッチの書き込み

　スケッチを書き込むには、次のように操作します。

①Digisparkは取り外しておきます。

②[ファイル]→[スケッチの例]→[Digispark_Examples]→[Start]を選択します。

③[スケッチ]→[マイコンボードに書き込む]を選択します。

④コンパイルが終わり、「Plug in device now...(will timeout in 60 seconds)」と表示されたら、DigisparkをUSBポートに接続します。

 

　書き込みが終了すると、「Micronucleus done. Thank you!」と表示されます。

 

ESP8266でIoT - Adafruit IO偏

　 Adafruit IOでESP8266のWiFiモジュールをIoTデバイスに使用する方法を説明します。

※「ESP8266でIoT - 開発環境のセットアップ」の手順で開発環境をセットアップ済のこととします。

○準備

①「Adafruit IO+Arduino+MQTTでIoT‐センサー・データの収集」の「③Adafruit IOの準備」の手順でアカウントを作成します。

②「Adafruit MQTT Library」(Adafruit_MQTT_Library-master.zip)をダウンロードします。

③Arudino IDEを起動します。

④[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クルード]を選択します。

⑤ダウンロードしたZIPファイル「Adafruit_MQTT_Library-master.zip」を選択し、[開く]をクリックします。

○プログラム　

・データの送信

　Adafruit IOにデータを送信するプログラムは、次のように書きます。

	#include <ESP8266WiFi.h>
	#include "Adafruit_MQTT.h"
	#include "Adafruit_MQTT_Client.h"
	#define WLAN_SSID "...your SSID..."
	#define WLAN_PASS "...your password..."
	// Adafruit.io Setup
	#define AIO_SERVER "io.adafruit.com"
	#define AIO_SERVERPORT 1883 // use 8883 for SSL
	#define AIO_USERNAME "...your AIO username (see https://accounts.adafruit.com)..."
	#define AIO_KEY "...your AIO key..."
	// Create an ESP8266 WiFiClient class to connect to the MQTT server.
	WiFiClient client;
	// or... use WiFiFlientSecure for SSL
	//WiFiClientSecure client;
	// Store the MQTT server, username, and password in flash memory.
	// This is required for using the Adafruit MQTT library.
	const char MQTT_SERVER[] PROGMEM = AIO_SERVER;
	const char MQTT_USERNAME[] PROGMEM = AIO_USERNAME;
	const char MQTT_PASSWORD[] PROGMEM = AIO_KEY;
	// Setup the MQTT client class by passing in the WiFi client and MQTT server and login details.
	Adafruit_MQTT_Client mqtt(&client, MQTT_SERVER, AIO_SERVERPORT, MQTT_USERNAME, MQTT_PASSWORD);
	// Setup a feed called 'Welcome Feed' for publishing.
	// Notice MQTT paths for AIO follow the form: <username>/feeds/<feedname>
	const char PHOTOCELL_FEED[] PROGMEM = AIO_USERNAME "/feeds/Welcome Feed";
	Adafruit_MQTT_Publish Analog = Adafruit_MQTT_Publish(&mqtt, PHOTOCELL_FEED);
	void MQTT_connect();
	void setup() {
	Serial.begin(115200);
	delay(10);
	// Connect to WiFi access point.
	Serial.println(); Serial.println();
	Serial.print("Connecting to ");
	Serial.println(WLAN_SSID);
	WiFi.begin(WLAN_SSID, WLAN_PASS);
	while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
	delay(500);
	Serial.print(".");
	}
	Serial.println();
	Serial.println("WiFi connected");
	Serial.println("IP address: ");
	Serial.println(WiFi.localIP());
	// connect to adafruit io
	MQTT_connect();
	}
	void loop() {
	// ping adafruit io a few times to make sure we remain connected
	if(! mqtt.ping(3)) {
	// reconnect to adafruit io
	if(! mqtt.connected())
	MQTT_connect();
	}
	// Grab the current state of the analog input
	float analog_data = analogRead(A0);
	// Publish data
	if (!Analog.publish(analog_data))
	Serial.println(F("Failed to publish analog data"));
	else
	Serial.println(F("Analog data published!"));
	// Repeat every 10 seconds
	delay(10000);
	}
	// Function to connect and reconnect as necessary to the MQTT server.
	// Should be called in the loop function and it will take care if connecting.
	void MQTT_connect() {
	int8_t ret;
	// Stop if already connected.
	if (mqtt.connected()) {
	return;
	}
	Serial.print("Connecting to MQTT... ");
	uint8_t retries = 3;
	while ((ret = mqtt.connect()) != 0) { // connect will return 0 for connected
	Serial.println(mqtt.connectErrorString(ret));
	Serial.println("Retrying MQTT connection in 5 seconds...");
	mqtt.disconnect();
	delay(5000); // wait 5 seconds
	retries--;
	if (retries == 0) {
	// basically die and wait for WDT to reset me
	while (1);
	}
	}
	Serial.println("MQTT Connected!");
	}

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・データの取得

　Adafruit IOからデータを取得するプログラムは、次のように書きます。

	#include <ESP8266WiFi.h>
	#include "Adafruit_MQTT.h"
	#include "Adafruit_MQTT_Client.h"
	// LED pin
	const int led_pin = 5;
	#define WLAN_SSID "...your SSID..."
	#define WLAN_PASS "...your password..."
	// Adafruit.io Setup
	#define AIO_SERVER "io.adafruit.com"
	#define AIO_SERVERPORT 1883 // use 8883 for SSL
	#define AIO_USERNAME "...your AIO username (see https://accounts.adafruit.com)..."
	#define AIO_KEY "...your AIO key..."
	// Create an ESP8266 WiFiClient class to connect to the MQTT server.
	WiFiClient client;
	// or... use WiFiFlientSecure for SSL
	//WiFiClientSecure client;
	// Store the MQTT server, username, and password in flash memory.
	// This is required for using the Adafruit MQTT library.
	const char MQTT_SERVER[] PROGMEM = AIO_SERVER;
	const char MQTT_USERNAME[] PROGMEM = AIO_USERNAME;
	const char MQTT_PASSWORD[] PROGMEM = AIO_KEY;
	// Setup the MQTT client class by passing in the WiFi client and MQTT server and login details.
	Adafruit_MQTT_Client mqtt(&client, MQTT_SERVER, AIO_SERVERPORT, MQTT_USERNAME, MQTT_PASSWORD);
	// Setup a feed called 'LED' for subscribing to changes.
	// Notice MQTT paths for AIO follow the form: <username>/feeds/<feedname>
	const char PHOTOCELL_FEED[] PROGMEM = AIO_USERNAME "/feeds/LED";
	Adafruit_MQTT_Subscribe led = Adafruit_MQTT_Subscribe(&mqtt, PHOTOCELL_FEED);
	void MQTT_connect();
	void setup() {
	// Set lamp pin to output
	pinMode(led_pin, OUTPUT);
	Serial.begin(115200);
	delay(10);
	// Connect to WiFi access point.
	Serial.println(); Serial.println();
	Serial.print("Connecting to ");
	Serial.println(WLAN_SSID);
	WiFi.begin(WLAN_SSID, WLAN_PASS);
	while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
	delay(500);
	Serial.print(".");
	}
	Serial.println();
	Serial.println("WiFi connected");
	Serial.println("IP address: ");
	Serial.println(WiFi.localIP());
	// listen for events on the led feed
	mqtt.subscribe(&led);
	// connect to adafruit io
	MQTT_connect();
	}
	void loop() {
	Adafruit_MQTT_Subscribe *subscription;
	// ping adafruit io a few times to make sure we remain connected
	if(! mqtt.ping(3)) {
	// reconnect to adafruit io
	if(! mqtt.connected())
	MQTT_connect();
	}
	// this is our 'wait for incoming subscription packets' busy subloop
	while (subscription = mqtt.readSubscription(1000)) {
	// we only care about the led events
	if (subscription == &led) {
	// convert mqtt ascii payload to int
	char *value = (char *)led.lastread;
	Serial.print(F("Received: "));
	Serial.println(value);
	// Apply message to led
	String message = String(value);
	message.trim();
	if (message == "ON") {digitalWrite(led_pin, HIGH);}
	if (message == "OFF") {digitalWrite(led_pin, LOW);}
	}
	}
	}
	// Function to connect and reconnect as necessary to the MQTT server.
	// Should be called in the loop function and it will take care if connecting.
	void MQTT_connect() {
	int8_t ret;
	// Stop if already connected.
	if (mqtt.connected()) {
	return;
	}
	Serial.print("Connecting to MQTT... ");
	uint8_t retries = 3;
	while ((ret = mqtt.connect()) != 0) { // connect will return 0 for connected
	Serial.println(mqtt.connectErrorString(ret));
	Serial.println("Retrying MQTT connection in 5 seconds...");
	mqtt.disconnect();
	delay(5000); // wait 5 seconds
	retries--;
	if (retries == 0) {
	// basically die and wait for WDT to reset me
	while (1);
	}
	}
	Serial.println("MQTT Connected!");
	}

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　LEDを制御するためのフィード、ブロックの方法については、「Adafruit IO+Arduino+MQTTでIoT‐デバイスの制御」の「③Adafruit の準備」を参照してください。

　LEDは、GPIO5に接続します。

 

ESP8266でIoT - M2X偏

　M2X でESP8266のWiFiモジュールをIoTデバイスに使用する方法を説明します。

※「ESP8266でIoT - 開発環境のセットアップ」の手順で開発環境をセットアップ済のこととします。

○準備

①「Arduino+M2XでIoT」の「②M2Xの準備」の手順でデバイスとストリームを作成します。

②「AT&T's M2X Android Client」ライブラリをダウンロードします。

③ダウンロードしたZIPファイルを解凍し、「M2XStreamClient」フォルダをArduino IDEのライブラリフォルダ(「Users\<ユーザー名>\Documents\Arduino\libraries」)にコピーします。

○プログラム(スケッチ)

　M2Xにデータを送信するプログラムは、次のように書きます。

	#include <ESP8266WiFi.h>
	#define ESP8266_PLATFORM
	#include "M2XStreamClient.h"
	char ssid[] = "<ssid>"; // your network SSID (name)
	char pass[] = "<WPA password>"; // your network password (use for WPA, or use as key for WEP)
	int keyIndex = 0; // your network key Index number (needed only for WEP)
	int status = WL_IDLE_STATUS;
	char deviceId[] = "<device id>"; // Device you want to push to
	char streamName[] = "<stream name>"; // Stream you want to push to
	char m2xKey[] = "<M2X access key>"; // Your M2X access key
	WiFiClient client;
	M2XStreamClient m2xClient(&client, m2xKey);
	void setup() {
	Serial.begin(115200);
	while (status != WL_CONNECTED) {
	Serial.print("Attempting to connect to SSID: ");
	Serial.println(ssid);
	// Connect to WPA/WPA2 network. Change this line if using open or WEP network:
	status = WiFi.begin(ssid, pass);
	// wait 10 seconds for connection:
	delay(10000);
	}
	Serial.println("Connected to wifi");
	printWifiStatus();
	}
	void loop() {
	float val = analogRead(A0);
	Serial.print("value: ");
	Serial.print(val);
	int response = m2xClient.updateStreamValue(deviceId, streamName, val);
	Serial.print("M2x client response code: ");
	Serial.println(response);
	if (response == -1) while(1) ;
	delay(5000);
	}
	void printWifiStatus() {
	// print the SSID of the network you're attached to:
	Serial.print("SSID: ");
	Serial.println(WiFi.SSID());
	// print your WiFi shield's IP address:
	IPAddress ip = WiFi.localIP();
	Serial.print("IP Address: ");
	Serial.println(ip);
	// print the received signal strength:
	long rssi = WiFi.RSSI();
	Serial.print("signal strength (RSSI):");
	Serial.print(rssi);
	Serial.println(" dBm");
	}

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ESP8266でIoT - IFTTT偏

　 IFTTTのMaker用のライブラリも書いてみました。

　　・ESP8266 IFTTT Maker library

○ライブラリのインストール

　 IFTTTのMaker用の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。

※「ESP8266でIoT - 開発環境のセットアップ」の手順で開発環境をセットアップ済のこととします。

①ESP8266 IFTTT Maker library(IFTTT-esp-master.zip)をダウンロードします。

②Arduino IDE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クルード]を選択します。

④ダウンロードしたZIPファイル「IFTTT-esp-master.zip)」を選択し、[開く]をクリックします。

○プログラム(スケッチ)

　※プログラムを書込む際には、GPIO0をLowにします。

　IFTTTのMakeにデータを送信するプログラムは、次のように書きます。

	#include "IFTTTESP8266.h"
	#define EVENT "Your_Maker_Event_Name_here" // Put here your Maker Event Name
	#define KEY "Your_Key_here" // Put here your IFTTT key
	#define WIFISSID "ssid"
	#define PASSWORD "password"
	IFTTT client(KEY);
	void setup(){
	Serial.begin(115200);
	delay(10);
	client.wifiConnection(WIFISSID, PASSWORD);
	}
	void loop(){
	String value = String(analogRead(A0));
	client.add(value1); // specifies the args of type "String"
	//Send value can specify up to three
	client.add(value2); // optional
	client.add(value3); // optional
	client.sendAll(EVENT);
	}

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　データは最大3つ送信できます。データはString型で指定する必要があります。

　IFTTTのMakerについては、以下の記事を参照してください。

・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)

ESP8266でIoT - dweet.io偏

  　ubidotsのライブラリをベースに、dweet.ioのライブラリを書いてみました。

　　・ESP8266 dweet.io library

　使用には、ArduinoJson libraryが必要になります。

○ライブラリのインストール

　dweet.ioの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。

※「ESP8266でIoT - 開発環境のセットアップ」の手順で開発環境をセットアップ済のこととします。

①dweetESP8266 library(dweet-esp-master.zip)をダウンロードします。

②Arduino IDE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クルード]を選択します。

④ダウンロードしたZIPファイル「dweet-esp-master.zip」を選択し、[開く]をクリックします。

○プログラム(スケッチ)

　※プログラムを書込む際には、GPIO0をLowにします。　

・1つのデータの送信

　dweet.ioに1つのデータを送信するプログラムは、次のように書きます。

	include "dweetESP8266.h"
	#define THIG_NAME "Your_thing_neme_here" // Put here your thing name
	#define WIFISSID "ssid"
	#define PASSWORD "password"
	dweet client;
	void setup(){
	Serial.begin(115200);
	delay(10);
	client.wifiConnection(WIFISSID, PASSWORD);
	}
	void loop(){
	String val = String(analogRead(A0));
	client.add(key, val); // specifies the args of type "String"
	client.sendAll(THIG_NAME);
	}

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　dweet.ioのデータはキーと値の組み合わせで送信します。キー(Key)、値(ValまたはValue)は、String型で指定してください。　たとえば、キー「action」、値「on」のデータを送信するには「client.add(”action”, "on")」と指定します。数値の場合、String型に変換して指定します。

・複数データの送信

　dweet.ioに複数のデータ(最大5つ)を送信するプログラムは、次のように書きます。

	#include "dweetESP8266.h"
	#define THIG_NAME "Your_thing_neme_here" // Put here your thing name
	#define WIFISSID "ssid"
	#define PASSWORD "password"
	dweet client;
	void setup(){
	Serial.begin(115200);
	delay(10);
	client.wifiConnection(WIFISSID, PASSWORD);
	}
	void loop(){
	String value1 = String(analogRead(A0));
	String value2 = String(analogRead(A1));
	String value3 = String(analogRead(A2));
	client.add(key1, value1); // specifies the args of type "String"
	client.add(key2, value2);
	client.add(key3, value3);
	client.sendAll(THIG_NAME);
	}

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・データの取得

　dweet.ioからデータを取得するプログラムは、次のように書きます。

	#include "dweetESP8266.h"
	#define THIG_NAME "Your_thing_neme_here" // Put here your thing name
	#define WIFISSID "ssid"
	#define PASSWORD "password"
	dweet client;
	void setup() {
	Serial.begin(115200);
	delay(10);
	client.wifiConnection(WIFISSID, PASSWORD);
	}
	void loop() {
	// specifies the args of type "String"
	String value = client.getDweet(THIG_NAME, key);
	Serial.println(value);
	}

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　getDweet関数の第2引数keyには、取得したいデータのキーを指定します。たとえば、キー「action」のデータを取得するには、「getDweet(THIG_NAME, "action")」と指定します。

ESP8266でIoT - ubidots偏

　ubidotsには、ESP8266単体をIoTデバイスにするためのライブラリが用意されています。ドキュメントでは、NodeMCU用とされていますが、ESP8266チップを使用したWiFiモジュールのほぼすべてで使用できます。

 

スイッチサイエンス　ESP-WROOM-02開発ボード

○準備

①「ESP8266でIoT - 開発環境のセットアップ」の手順で開発環境をセットアップします。

②「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」の「①ubidotsの準備」の手順でubidotsのデータソース(Source)、変数(Variable)を作成します。

○ライブラリのインストール

　ubidotsの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。

①UbidotsMicroESP8266 library(ubidots-nodemcu-master.zip)をダウンロードします。

②Arudino IDE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クルード]を選択します。

④ダウンロードしたZIPファイル「ubidots-nodemcu-master.zip」を選択し、[開く]をクリックします。

○プログラム(スケッチ)

　※プログラムを書込む際には、GPIO0をLowにします。　

・1つのデータの送信

　ubidotsに1つのデータを送信するプログラムは、次のように書きます。

	#include "UbidotsMicroESP8266.h"
	#define ID "<variable ID>" // Put here your Ubidots variable ID
	#define TOKEN "<TOKEN>" // Put here your Ubidots TOKEN
	#define SSID "<ssid>"
	#define PASS "<password>"
	Ubidots client(TOKEN);
	void setup(){
	Serial.begin(115200);
	delay(10);
	client.wifiConnection(SSID,PASS);
	}
	void loop(){
	float value = analogRead(A0);
	client.add(ID, value);
	client.sendAll();
	}

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・複数のデータの送信

　ubidotsに複数のデータ(最大3つ)を送信するプログラムは、次のように書きます。

	#include "UbidotsMicroESP8266.h"
	#define ID1 "<variable ID1>" // Put here your Ubidots variable ID
	#define ID2 "<variable ID2>"
	#define ID3 "<variable ID3>"
	#define TOKEN "<TOKEN>" // Put here your Ubidots TOKEN
	#define SSID "<ssid>"
	#define PASS "<password>"
	Ubidots client(TOKEN);
	void setup(){
	Serial.begin(115200);
	delay(10);
	client.wifiConnection(SSID, PASS);
	}
	void loop(){
	float value1 = analogRead(A0);
	float value2 = analogRead(A1);
	float value3 = analogRead(A2);
	client.add(ID1, value1);
	client.add(ID2, value2);
	client.add(ID3, value3);
	client.sendAll();
	}

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・データの取得

　ubidotsからデータを取得するプログラムは、次のように書きます。

	#include "UbidotsMicroESP8266.h"
	#define ID "<variable ID>" // Put here your Ubidots variable ID
	#define TOKEN "<TOKEN>" // Put here your Ubidots TOKEN
	#define SSID "<ssid>"
	#define PASS "<password>"
	Ubidots client(TOKEN);
	void setup() {
	Serial.begin(115200);
	delay(10);
	client.wifiConnection(SSID,PASS);
	}
	void loop() {
	float value = client.getValue(ID);
	Serial.println(value);
	}

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　<variable ID>にはvariable IDを、<TOKEN>にはubidotsのTOKENを、<ssid>にはWiFiのSSIDを、<password>にはWiFiのパスワードを入力します。

ESP8266でIoT - 開発環境のセットアップ

　今回は、ESP8266単体をIoTデバイスとして使用するために、「 Arduino core for ESP8266 WiFi chip」という開発環境をインストールする方法を説明します。

　「 Arduino core for ESP8266 WiFi chip」は、Arduino IDEにESP8266 チップのサポートを追加すします。Arduinoの機能とライブラリを使用して、ESP8266を単体で動かすプログラム(スケッチ)を作成できます。

○「Arduino core for ESP8266 WiFi chip」のインストール

　Arduino IDEに「 Arduino core for ESP8266 WiFi chip」をインストールするには、次のように操作します。

※Arduino IDE(1.6.9)はインストール済のこととします。

①[ファイル]→[環境設定]を選択します。

 

②「追加のボードマネージャのURL」に次のURLを入力し、[OK]ボタンをクリックします。

http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

 

※複数のボードマネージャのURLを指定する場合、「,」で区切って入力するか、右側のボタンをクリックし、表示されたウィンドウに行単位で入力します。

 

③[ツール]→[ボードマネージャ]を選択します。

 

④[タイプ]から「提供された」を選択し、「esp8266 by ESP8266 Community」をインストールします。

 

○ESP－WROOM-02用の設定

　ESP－WROOM-02用に設定するには、次のように操作します。

①[ツール]→[ボード]→[Generic　ESP8266 Module]を選択します。

②[ツール]メニューから、各項目を次のように設定します。

Flash Mode:DIO

Flash Frequency:40MHz

CPU Frequency:80MHz

Flazh Size:4M(3M SPIFFS)

Upload Speed:115200

 

※シリアルポートには、PCとESP－WROOM-02ボードを接続しているポートを指定してください。

IchigoJam＋MixJuiceでIoT

 　MixJuiceは、IchigoJam用のWiFiネットワークボードです。

　今回は、IchigoJamとMixJuiceを使って、IoTデバイスを構築してみました。IoTプラットフォームにはdweet.ioを使用します。

　具体的には、IchigoJamに接続した温度センサー(TMP36)の計測データを、dweet.iにポストして、そのデータをブラウザで受信してGoogleゲージで可視化します。

○MixJuiceの作成

　MixJuiceの中身はESP-WROOM-02です。ファームウェアも公開されているので、自作することができます。手元にESP-WROOM-02があったので、とりあえずブレッドボードベースで作成してみました。

・必要なモノ

　PL2303HX内蔵USBシリアル変換ケーブル

・ツール・ファームウェアのダウンロード

　以下のツール、ファームウェアをダウンロードし、任意のフォルダに解凍しておきます。

　　FLASH_DOWNLOAD_TOOLS_v2.4_150924.rar

　　MixJuiceファームウェア(「DOWNLOAD」をクリック)

※rarファイルを解凍するためのツール「7-Zip」のダウンロードはこちらから。

・ESP-WROOM-02の配線

GPIO0 Low(GND)

GPIO2 High(3.3V)

GPIO15 Low(GND)

EN 10kΩで3.3Vにプルアップ

RST 10kΩで3.3Vにプルアップ

TXD シリアル変換ケーブルRXD(白)

RXD シリアル変換ケーブルTXD(緑)

・ファームウェアの書き込み

　次のように操作してMixJuiceのファームウェアを書き込みます。

①FLASH DOWNLOAD TOOLSを起動します。

②COMポート(COM PORT)とボーレート(BOAUDRATE)を設定します。

③「Download Path Config」のいずれかの入力ボックスの右にある[...]ボタンをクリックします。

④MixJuiceファームウェア「MixJuice.bin」を選択し、[開く(O)]ボタンをクリックします。

⑤ADDRに「0x00000」と入力し、左のチェックをオンにします。

⑥その他を次のように設定します。

CristalFreq ：26M

SPI SPEED ：40MHz

SPI MODE ：QIO

FLASH SIZE：32Mbit

 

※この図では「Download Path Config」に「「MixJuice.bin」」以外の項目が入力されていますが、無視してください。

⑦[START]ボタンをクリックします。

　なお　ESP-WROOM-02の規定のファームウェアへの書き換え、アップデート方法については、ここを参照してください。

○回路の配線

MixJuice IchigoJam

TXD　　　RXD

RXD　　　TXD

　MixJuice(ESP-WROOM-02)の「GPIO0」はHigh(3.3V)に設定します。

　温度センサー(TMP36)は、次のように配線します。

 

○アクセスポイントへの接続

　次のように操作して、アクセスポイント(WiFiルーター)に接続します。

①IchigoJamとMixJuiceの電源をオンにします。

②「?"MJ APC ssid password"」と入力します。ssidにはアクセスポイントのSSIDを、passwordにはアクセスポイントのパスワードを入力します。

○プログラム

・データ送信

　IchigoJamで、次のBASICプログラムを入力します。

	1 'temperature
	2 c=(ana(2)*32-5000)/100
	3 ?"MJ POST START dweet.io/dweet/for/ichigojam?val=";c
	4 ?"MJ POST END"
	5 wait 3600
	6 goto 1

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・データ受信用HTML

　テキストエディタで、次のHTMLコードを入力します。

	<!DOCTYPE html>
	<html>
	<head>
	<meta charset="UTF-8">
	<title>温度</title>
	<script type="text/javascript" src="http://www.google.com/jsapi"></script>
	<script src="http://dweet.io/client/dweet.io.min.js"></script>
	</head>
	<body>
	<div>
	<button onclick="subscribe()">接続</button>
	<button onclick="unsubscribe()">切断</button>
	</div>
	<div>
	<div id="temperatureGauge"></div>
	<div id="chart_div"></div>
	</div>
	<script type="text/javascript">
	var thingName = "ichigojam" // channel名の設定
	// Google Chart
	google.load("visualization", "1", {packages:["gauge", "line","corechart"]});
	google.setOnLoadCallback(drawChart);
	function drawChart() {
	// Data for temperature Gauge
	Data = google.visualization.arrayToDataTable([
	['Label', 'Value'],
	['Temperature', 0],
	]);
	// Option for temperature Gauge
	Options = {
	width: 200, height: 200,
	min: 0, max: 150,
	redFrom: 112, redTo: 150,
	yellowFrom:75, yellowTo: 112,
	minorTicks: 5
	};
	Gauge = new google.visualization.Gauge(document.getElementById('temperatureGauge'));
	Gauge.draw(Data, Options);
	};
	function subscribe() {
	dweetio.listen_for(thingName, function(dweet){
	// Update temperature data
	Data.setValue(0, 1, dweet.content.val);
	Gauge.draw(Data, Options);
	});
	}
	function unsubscribe(){
	dweetio.stop_listening_for(thingName);
	Data.setValue(0, 1, 0);
	Gauge.draw(Data, Options);
	}
	</script>
	</body>
	</html>

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　BASICプログラム中の「dweet.io/dweet/for/ichigojam?val=」とHTMLコード中の「var thingName = "ichigojam"」の「ichigojam」にデータを送受信するための固有名で、同じ名前を指定します。これは、任意の名前を指定できます。

○動作の確認

　動作を確認するには、次のように操作します。

①IchigoJamでプログラムを実行します。

②ブラウザでデータ受信用HTMLを開き、[接続]ボタンをクリックします。

 

MP3モジュールの制御 - IchigoJam偏

　IchigoJamは、プログラミン言語にBASICを採用しているボードマイコンです。今回は、このIchigoJamでMP3モジュールを制御してみました。

○使用部品

　ichigojam [完成済み][組み立てキット ]

  MP3モジュール

・その他必要なモノ

　PS/2キーボード

　AVケーブル (ビデオケーブル) 

○配線

MP3	IchigoJam
RX	TXD
TX	RXD
VCC	CN5の1ピン
GND	CN5の5ピン

 

○プログラム

	1 'MP3
	2 uart 1:bps 9600
	3 gosub 20:gosub 25:gosub 40
	5 if btn(UP) gosub 50
	6 if btn(DOWN) gosub 55
	7 if btn(LEFT) gosub 30
	8 if btn(RIGHT) gosub 35
	15 goto 5
	16 end
	20 'seldev
	21 ? chr$(#7E);chr$(#FF);chr$(#06);chr$(#09);chr$(#0);chr$(#0);chr$(#02);chr$(#EF)
	22 wait 120
	23 rtn
	25 'start
	26 ? chr$(#7E);chr$(#FF);chr$(#06);chr$(#03);chr$(#0);chr$(#0);chr$(#1);chr$(#EF)
	27 wait 30
	28 rtn
	30 'playnext
	31 ? chr$(#7E);chr$(#FF);chr$(#06);chr$(#01);chr$(#0);chr$(#0);chr$(#0);chr$(#EF)
	32 wait 30
	33 rtn
	35 'playprev
	36 ? chr$(#7E);chr$(#FF);chr$(#06);chr$(#02);chr$(#0);chr$(#0);chr$(#0);chr$(#EF)
	37 wait 30
	38 rtn
	40 'setvol
	41 ? chr$(#7E);chr$(#FF);chr$(#06);chr$(#06);chr$(#0);chr$(#0);chr$(#10);chr$(#EF)
	42 wait 30
	43 rtn
	50 'volup
	51 ? chr$(#7E);chr$(#FF);chr$(#06);chr$(#04);chr$(#0);chr$(#0);chr$(#0);chr$(#EF)
	52 wait 30
	53 rtn
	55 'voldown
	56 print chr$(#7E);chr$(#FF);chr$(#06);chr$(#05);chr$(#0);chr$(#0);chr$(#0);chr$(#EF)
	57 wait 30
	58 rtn

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 キーボードの方向キーの上下でボリュームのアップダウン、方向キーの左右で前曲/次曲への移動となっています。プログラムの制限が１KBなので、イコライザーなど他の機能を追加するには、プログラムを少し工夫する必要があります。

Johnny-Fiveでマイコン制御5 - 超音波距離センサー

○使用部品

超音波距離センサモジュール HC-SR04

○超音波距離センサー制御端子

Arduino 0～13、A0～A5

Raspberry Pi(※) GPIO04～026

○基本回路/プログラム

◇Arduino

・PingFirmataのインストール

　Arduinoで以下の超音波距離センサーモジュールを使用するには、「PingFirmata」を書き込む必要があります。

・SR04 or HCSR04

・SRF05

・Parallax Ping

・SeeedStudio Ultrasonic Range

・Grove - Ultrasonic Ranger

　「PingFirmata」のソースをコピーして、Arduino IDEから書き込んでください。

・配線

 

・プログラム

http://johnny-five.io/examples/proximity-hcsr04/(デジタル入力端子使用の場合)

http://johnny-five.io/examples/proximity-hcsr04-analog/(アナログ入力端子使用の場合)

◇Raspberry Pi

Raspberry Piでは、Johnny-Fiveを使って超音波距離センサーモジュールを制御することができないため、代替えの方法を紹介します。

・「r-pi-usonic」と「math-statistics」モジュールのインストール

　次のように操作して、「r-pi-usonic」と「math-statistics」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 r-pi-usonic math-statistics [Enter]」と入力します。

・配線

 

・プログラム

	var usonic = require('r-pi-usonic');
	var statistics = require('math-statistics');
	var print = function (distances) {
	var distance = statistics.median(distances);
	process.stdout.clearLine();
	process.stdout.cursorTo(0);
	if (distance < 0) {
	process.stdout.write('Error: Measurement timeout.\n');
	} else {
	process.stdout.write('Distance: ' + distance.toFixed(2) + ' cm');
	}
	};
	var initSensor = function (config) {
	var sensor = usonic.createSensor(config.echoPin, config.triggerPin, config.timeout);
	console.log('Config: ' + JSON.stringify(config));
	var distances;
	(function measure() {
	if (!distances || distances.length === config.rate) {
	if (distances) {
	print(distances);
	}
	distances = [];
	}
	setTimeout(function () {
	distances.push(sensor());
	measure();
	}, config.delay);
	}());
	};
	var echoPin = 24; // GPIO24(18pin)
	var triggerPin = 23; // GPIO23(16pin)
	var timeout = 750; // μs
	var delay = 60; // ms
	var rate = 5; // per sample
	usonic.init(function (error) {
	if (error) {
	console.log("error");
	} else {
	initSensor({
	echoPin: echoPin,
	triggerPin: triggerPin,
	timeout: timeout,
	delay: delay,
	rate: rate
	});
	}
	});

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MP3モジュールの制御 Rasberry Pi&Node.js偏

秋月で購入したMP3モジュールを、Rasberry PiのGPIOに接続して、Node.jsで制御してみました。

 

※Raspberry Pi 3では動作しません。

○下準備
・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。

・「serialport」「socket.io」モジュールのインストール
　次のように操作して、「serialport」と「socket.io」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 socket.io[Enter]」と入力します

○配線

モジュール	Raspberry Pi
RX	8
TX	10
VCC	4(または2)
GND	6

○プログラム
・サーバー
　次のJavaScriptコードを入力し、「mp3.js」と名前を付けて作業用フォルダに保存します。

	var serialport = require('serialport');
	var port = new serialport.SerialPort(
	'/dev/ttyAMA0', {
	baudrate: 9600,
	parser: serialport.parsers.readline('\r\n')
	}
	);
	var html = require('fs').readFileSync('index.html');
	var http = require('http').createServer(function(req, res) {
	res.writeHead(200, {
	'Content-Type': 'text/html'
	});
	res.end(html);
	});
	var io = require('socket.io')(http);
	http.listen(3000);
	var eqmode = 0;
	port.on('open', function () {
	SelectPlayerDevice(0x02);
	SetVolume(1);
	SetEQ(0);
	io.on('connection', function(socket) {
	socket.on('msg', function(data) {
	console.log(data);
	if(data == "play"){
	SpecifyMusicPlay(1);
	}
	if(data == "pause"){
	PlayPause();
	}
	if(data == "resume"){
	PlayResume();
	}
	if(data == "prev"){
	PlayPrevious();
	}
	if(data == "next"){
	PlayNext();
	}
	if(data == "loop"){
	PlayLoop();
	}
	if(data == "down"){
	DecreaseVolume();
	}
	if(data == "up"){
	IncreaseVolume();
	}
	if(data == "repon"){
	StartRepeat();
	}
	if(data == "repoff"){
	StopRepeat();
	}
	if(data == "eq"){
	eqmode ++;
	if (eqmode > 5) eqmode = 0;
	SetEQ(eqmode);
	}
	});
	});
	});
	function SelectPlayerDevice(device) {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x09,0x00,0,device,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),100);
	}
	function SpecifyMusicPlay(index) {
	var hbyte = parseInt(index / 256);
	var lbyte = parseInt(index % 256);
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x03,0x00,hbyte,lbyte,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}
	function PlayPause() {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x0E,0x00,0x00,0x00,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}
	function PlayResume() {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x0D,0x00,0x00,0x00,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}
	function PlayNext() {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x01,0x00,0x00,0x00,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}
	function PlayPrevious() {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x02,0x00,0x00,0x00,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}
	function PlayLoop() {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x11,0x00,0x00,0x01,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}
	function SetVolume(volume) {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x06,0x00,0x00,volume,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}
	function IncreaseVolume() {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x04,0x00,0x00,0x00,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}
	function DecreaseVolume() {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x05,0x00,0x00,0x00,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}
	function StartRepeat() {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x19,0x00,0x00,0x00,0xFE,0xE2,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}
	function StopRepeat() {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x19,0x00,0x00,0x01,0xFE,0xE1,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}
	function SetEQ(mode) {
	var buf = new Buffer([0x7E,0xFF,0x06,0x07,0x00,0x00,mode,0xEF]);
	setTimeout(port.write(buf),1000);
	}

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・クライアント
　次のHTMLコードを入力し、「index.html」と名前を付けて作業用フォルダに保存します。

	<!DOCTYPE HTML>
	<html lang="ja">
	<head>
	<meta charset="UTF-8">
	<title>MP3 TEST</title>
	<script src="https://cdn.socket.io/socket.io-1.4.5.js"></script>
	</head>
	<body>
	<script>
	var socket = io();
	function play() {
	socket.emit('msg', 'play');
	}
	function pause() {
	socket.emit('msg', 'pause');
	}
	function resume() {
	socket.emit('msg', 'resume');
	}
	function prev() {
	socket.emit('msg', 'prev');
	}
	function next() {
	socket.emit('msg', 'next');
	}
	function up() {
	socket.emit('msg', 'up');
	}
	function down() {
	socket.emit('msg', 'down');
	}
	function loop() {
	socket.emit('msg', 'loop');
	}
	function seteq() {
	socket.emit('msg', 'eq');
	}
	function repon() {
	socket.emit('msg', 'repon');
	}
	function repoff() {
	socket.emit('msg', 'repoff');
	}
	</script>
	<form>
	<input type="button" value="PLAY" onclick="play()"/>
	<input type="button" value="PAUSE" onclick="pause()"/>
	<input type="button" value="RESUME" onclick="resume()"/>
	<input type="button" value="<<" onclick="prev()"/>
	<input type="button" value=">>" onclick="next()"/>
	<input type="button" value="<" onclick="down()"/>
	<input type="button" value=">" onclick="up()"/>
	<input type="button" value="LOOP" onclick="loop()"/>
	<input type="button" value="EQ" onclick="seteq()"/>
	<input type="button" value="REP ON" onclick="repon()"/>
	<input type="button" value="REP OFF" onclick="repoff()"/>
	</form>
	</body>
	</html>

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○動作の確認

　次のように操作して、動作を確認します。

①ターミナルを起動し、作業用フォルダに移動します。

②「sudo node mp3.js」と入力します。

③ブラウザで「http://localhost:3000」にアクセスします。

④各ボタンをクリックし、動作を確認します。