【Edison+Node.js】Node.js+MRAAでArduinoを操作してみた

2014年11月28日

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edison_thamb3_2

Node.jsでArduinoを操作するには、MRAAというIntelが提供しているライブラリを使います。MRAAは、ArduinoやEdisonのI/OをPython/JavaScript/C++/Cの言語から簡単に操作できるライブラリです。
今回は、デジタル出力とアナログ入力をNode.jsで操作してみます。
 
前回の
【Intel(R)Edison × Arduino】WiFi接続してArduinoでデータ送信しPHPで受け取るでWiFi接続はしたので、続きから説明します!

準備物

Edison
Arduino Expansion Board(Arduino拡張ボード)
Arduino Base Shield
Light sensor(光センサー)
LED
MicroUSBケーブル
電源ケーブル
PC
WiFi環境
 
 

1.MRAAセットアップ

ターミナルでEdisonにログインし、 /etc/opkg/mraa-upm.confというファイルを作成する。

# cd /etc/opkg/
# vi mraa-upm.conf

mraa-upm.confファイの中に
“src mraa-upm http://iotdk.intel.com/repos/1.1/intelgalactic”と入力する。
下記を実行

# opkg update
# opkg install libmraa0

これでMRAAのセットアップOKです。
 
 

2.Node.jsでデジタル出力

13ピンにLEDを刺します。
edison2
 
ターミナルで”nodejs”という作業用ディレクトリを作ります。
そこにファイルを作成していきます。

# mkdir nodejs
# cd nodejs
# vi test.js

test.jsというファイルを作成し、中に下記のコードを書いていく。

var mraa = require("mraa"); //MRAA読み込み
var led = new mraa.Gpio(13); //デジタル入力ピン13を変数に代入

led.dir(mraa.DIR_OUT); 
led.write(1); //LEDを光らす

書き終えたら、Node.jsを動かします。

# node test.js

成功したら、LEDが光ります。
 
 

3.Node.jsでアナログ入力

アナログ入力A0に光センサーを繋げます。
edison15
 
先ほどのコードは消してしまって、test.jsに下記のコードを書いていきます。

var mraa = require("mraa");
var light = new mraa.Aio(0); //アナログA0ピンを変数へ代入

function lightRead(){

	var lightValue = light.read(); //光センサーん値取得

	console.log(lightValue);

	setTimeout(lightRead, 1000); //1秒毎に取得

}
lightRead();

test.jsを実行すると、ターミナル上に光センサーで取得した値が1秒毎に表示されます。
Node.jsを停止させるときは、controlキー+cで停止します。
 
 

入力、出力両方使う

先ほど書いたコードを合わせて、暗くなるとLEDが光り明るいとLEDが消えるようにしました。

var mraa = require("mraa");
var led = new mraa.Gpio(13);
var light = new mraa.Aio(0);
led.dir(mraa.DIR_OUT);

function lightRead(){

	var lightValue = light.read();

	console.log(lightValue);

	if(lightValue < 10){
		led.write(1);
	}else{
		led.write(0);
	}

	setTimeout(lightRead, 100);

}
lightRead();

 
 
 
とりあえず簡単ではありますが、サーバーと連携させてArduinoを操作することができました!!
MRAAの参考コードなど下記のサイトでいろいろ見れます。
https://github.com/intel-iot-devkit/mraa/tree/master/examples
 
 
【超小型Linux Intel(R)Edison】EdisonをセットアップからArduinoでLチカまでやってみた
【Intel(R)Edison × Arduino】WiFi接続してArduinoでデータ送信しPHPで受け取る
【Arduino入門 第一弾】Webデザイナーでもできる電子工作~LED点滅~

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【Intel(R)Edison × Arduino】WiFi接続してArduinoでデータ送信しPHPで受け取る

2014年11月18日

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edison_thamb2

極小のサーバーが作れるIntel(インテル)のEdisonにはWiFiも積んであるので、別途WiFiルーターが不要でネットに接続できます!
これを使えば、よりコンパクトなIOTの開発が実現できます!!
今回はIntelのEdisonを使用して、任意のサイトにWiFi接続してみました。
 
前回
超小型Linux Intel(R)Edison】EdisonをセットアップからArduinoでLチカまでやってみたでEduisonのセットアップは済ませてあるので、引き続きEdisonでWiFi接続の方法をご説明いたします。
 
 
 

準備物

Edison
Arduino Expansion Board(Arduino拡張ボード)
Arduino Base Shield
Light sensor(光センサー)
MicroUSBケーブル
電源ケーブル
PC
WiFi環境
 
 

ネットワークのIPアドレス変更

ネットワーク環境設定を開いて
[Edison]を選択します。
何も設定していない状態だと、オレンジになっていると思います。
edison10
IPv4の設定を[手入力]を選択します。
IPアドレスに”192.168.2.2”を設定します。
サブネットマスクを”255.255.255.0”を設定します。
edison11
 
 

EdisonのWiFi設定

ターミナルを立ち上げて前回と同じように

# screen /dev/tty.usbserial-A402IY3C 115200 -L

を入力してEdisonにログインします。

# configure_edison --wifi

と入力しEnterを押し、WiFiの読み込みが終わるまでしばらく待ちます。
読み込みが終わると、WiFiの候補があがりSSIDを聞かれます。
edison12
中から接続したいWiFiの番号を入力しEnterを押ます。

Is SSID correct? [Y or N]: y
Password must be between 8 and 63 characters.
What is the network password?: WiFiのパスワード

パスワードも入力します
 
 

ArduinoでWiFi接続

Arduino IDEを立ち上げ、ファイル -> スケッチの例 -> WiFi -> WiFiWebClientを開きます。
edison13
 

char ssid[] = "yourNetwork"; //  your network SSID (name) 
char pass[] = "secretPassword";    // your network password (use for WPA, or use as key for WEP)

の箇所を書き換えます。
”yourNetwork”にSSID、
”secretPassword”にWiFiパスワードを書きます。
スケッチにエラーがなければ、Edisonに書き込みます。
シリアルポートを開き、しばらくして
googleの情報が返って来たらWiFi接続成功です。
edison14
 
 

任意のサイトに値を渡す

先ほどのWiFiWebClientのファイルをさらに書き換えていきます。

//char server[] = "www.google.com";    // name address for Google (using DNS)
char server[] = "ホスト";

googleのアドレスが記入されている箇所を接続したいURLのホストネーム入力します。
 

if (client.connect(server, 80)) {
    Serial.println("connected to server");
    // Make a HTTP request:
    //client.println("GET /search?q=arduino HTTP/1.1");
    client.println("GET /接続先のパス?q=GETで渡したい値 HTTP/1.1");
    //client.println("Host: www.google.com");
    client.println("Host: 先ほど入力したホスト名");
    client.println("Connection: close");
    client.println();
}

接続に成功した場合、データを送信します。
これだけでWEBサイトに渡したい情報を渡せます。
 
 

光センサーから取得した値をWEBサイトに渡してPHPで受け取り保存してみます

サーバー上にedison.phpというファイルを作成します。
data.txtファイルをedison.phpと同じディレクトリに作成します。
edison.phpに以下のコードを書きます。
 
edison.php

<?php 
$text = htmlspecialchars($_GET['light'], ENT_QUOTES, 'UTF-8');

//ファイル書き換え
$fp = fopen('data.txt', "w");

if (fwrite($fp,  $text) === FALSE){
    echo('Error');
}else{
    echo('Success!!');
}

fclose($fp);

?>

 
EdisonボードにArduino Base Shieldを乗せます。
アナログ入力A0に光センサーを接続します。
edison15
 
Arduino IDEで下記のコードをEdisonに書き込みます。
Arduino

#include <SPI.h>
#include <WiFi.h>

char ssid[] = "SSID"; //  your network SSID (name) 
char pass[] = "パスワード";    // 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;
// if you don't want to use DNS (and reduce your sketch size)
// use the numeric IP instead of the name for the server:
//IPAddress server(74,125,232,128);  // numeric IP for Google (no DNS)
char server[] = "ホストネーム";

const int LIGHT = A0; //光センサー
int LIGHT_val = 0; //光センサーの値を入れる変数

// Initialize the Ethernet client library
// with the IP address and port of the server 
// that you want to connect to (port 80 is default for HTTP):
WiFiClient client;

void setup() {
  //Initialize serial and wait for port to open:
  Serial.begin(9600); 
  while (!Serial) {
    ; // wait for serial port to connect. Needed for Leonardo only
  }
  
  pinMode(LIGHT,INPUT); //光センサーをインプットに設定
  
  // check for the presence of the shield:
  if (WiFi.status() == WL_NO_SHIELD) {
    Serial.println("WiFi shield not present"); 
    // don't continue:
    while(true);
  } 

  String fv = WiFi.firmwareVersion();
  if( fv != "1.1.0" )
    Serial.println("Please upgrade the firmware");
  
  // attempt to connect to Wifi network:
  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();
  
  Serial.println("\nStarting connection to server...");
  // if you get a connection, report back via serial:
  if (client.connect(server, 80)) {
    Serial.println("connected to server");
    
    LIGHT_val = analogRead(LIGHT); //光センサーの値取得
   
    String PostTex = "GET /headphone/edison.php?light=";
    PostTex.concat(LIGHT_val);
    PostTex.concat(" HTTP/1.1");
    
    // Make a HTTP request:
    client.println(PostTex); //サイトに値を渡す
    client.println("Host: ホストネーム");
    client.println("Connection: close");
    client.println();
  }
}

void loop() {
  // if there are incoming bytes available 
  // from the server, read them and print them:
  while (client.available()) {
    char c = client.read();
    Serial.write(c);
  }

  // if the server's disconnected, stop the client:
  if (!client.connected()) {
    Serial.println();
    Serial.println("disconnecting from server.");
    client.stop();

    // do nothing forevermore:
    while(true);
  }
}


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");
}

 

シリアルポートを開き、「Success!!」と表示されれば成功です。
data.txtファイルの中身を見てみると光センサーから取得した値が入っているはずです。
 
 
 

とりあえず簡単に値を渡しましたが、Nodejsを使うともっとスムーズに値を渡すことができます。
私は、はじめはArduinoで値を渡していたのですが、遅いし挙動がおかしかったです。
でも、インテルの方にNodejsでの値の渡し方を教わり、実行してみるとすごいスムーズに動くようになりました。
 
とりあえずセットアップ中心にご紹介してみましたが、Edisonの良いところってサーバー部分だと思うので、
また、余裕があればNodejsやらPythonやらでなんか作ってみたいと思います!
 
 
超小型Linux Intel(R)Edison】EdisonをセットアップからArduinoでLチカまでやってみた
【Edison+Node.js】Node.js+MRAAでArduinoを操作してみた
【Arduino入門 第一弾】Webデザイナーでもできる電子工作~LED点滅~

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【超小型Linux Intel(R)Edison】EdisonをセットアップからArduinoでLチカまでやってみた

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edison_thamb

極小のサーバーが作れるIntel(インテル)のEdisonを使用してみました!
EdisonはPython, Node.js/HTML5 (XDK), C/C++, Arduinoの様々な言語で開発が可能です!今回は、Edisonを使用できるようにセットアップして、Arduinoの言語でLEDを光らせるまでをご説明します。
全てMacでの説明となります。
 
前回
Arduino入門 第一弾】Webデザイナーでもできる電子工作~LED点滅~でAruinoでLED点滅までご説明したのですが、今回、先日参加したTechCrunch Tokyo Hackathon 2014でEdiosnを使用して開発したので、せっかくなので勉強しようと思い忘れないようにまとめました。
 
 
 

準備物

Edison
Arduino Expansion Board(Arduino拡張ボード)
MicroUSBケーブル
電源ケーブル
PC
LED
 
 

1.EdisonをArduino拡張ボードに取り付ける

コネクタをはめ込んで、ナットで締めます。
しっかりはまっていないと動作しないので、浮いたところがないようにします。(私は浮いているのに気付かなくて「なんで動かないの」って困っていました・・・)
edison1
 
 

2.接続

電源ケーブルをつなぎEdisonの電気を入れます。
パワーコネクタに近い方のUSBコネクタ(J16)にMicroUSBケーブルを接続し、ボードとPCをつなぎます。
FinderにEdisonがドライブが表示されていれば接続成功です。
edison3
 
 

3.Linuxイメージの転送 & アップデート

まず、Edisonに入っているファイルを全て消します。
ターミナルを立ち上げて、下記のコマンドを実行します。

cd /Volumes/Edison
rm -rf *
rm -rf \.*
ls 

“ls “で何も表示されなければ削除OKです。
 
下記ののサイトから Edison Yocto complete image をダウンロードしてください
Edison – Software Downloads
edison4
ダウンロードしたLinuxイメージファイルをEdisonのドライブの中に解凍します。(”edison-image-rel1-maint-rel1-ww42-14 2”フォルダの中身全てをEdisonに入れる)
edison5
 
MicroUSBケーブルを、パワーコネクタから遠い方(J3)に差します。
ターミナルで下記のコマンドを実行し、Edisonにログインします。

# screen /dev/tty.usbserial

と入力しTabキーを押すと自動で候補が出てきます。
続きに”115200 -L”と入力しEnterを押します。

# screen /dev/tty.usbserial-A402IY3C 115200 -L
# edison login:  root
# reboot ota

パスワードは設定されていないのでrootと入力しEnterを押します。
ログインできたら”# reboot ota”でEdisonのLinuxイメージを書き込みます
書き込みが成功すると,再度ログインプロンプトが表示されます。
 
 

4.Edison用Arduino IDEをダウンロード

Edison用のArduino IDE “Arduino Software 1.5.3 – Intel 1.0.4 Mac OSX”を下記からダウンロードし、任意のディレクトリに展開してください。
Edison – Software Downloads
edison6 
 

5.Arduino IDEの設定

MicroUSBケーブルをパワーコネクタに近い方(J16)につなぎます。
Arduino.appを立ち上げます。
ツール -> マイコンボードを開き、”Intel® Edison”を選択します。
ツール -> シリアルポートを開き、”/dev/cu.usbmodemXXXX”を選択します。
これでEdisonを通信できるようになりました。
edison7
edison8
 
 

6.LEDを点滅させる

LEDをpin13とGNDに刺します。
edison2
新しいスケッチを作成し、下記のスケッチを書き込みます。

const int LED = 13;

void setup(){
  pinMode(LED,OUTPUT);
}

void loop(){
  digitalWrite(LED,HIGH);
  delay(500);
  digitalWrite(LED,LOW);
  delay(500);
}

LEDがチカチカ光れば成功です!!
コードの説明は、【Arduino入門 第一弾】Webデザイナーでもできる電子工作~LED点滅~で詳しくしています。
 
 

補足

何回もEdisonに書き込んで、Arduinoスケッチの転送に失敗するなどEdisonの動作がおかしくなってきた場合、/var/logの下のファイルを根こそぎ削除することで回復することがあります。
原因は、ログファイルが大きくなりすぎて空きディスクスペースがなくなるためです。(Intelさんからのご説明です)
 
 
 

初めて触った時はいろいろ詰まったのですが、まとめてみればそんなに難しいことをやってるわけではないですね・・・。
ハッカソンでよっぽど焦っていたのか、電源が取れていなかったりUSBの指す場所を間違えているという凡ミスに気づかないでずっと詰まっていたりといろいろあったので、とりあえずUSBの指し口にはご注意ください。
 
今回は、LEDを光らせるだけだったので、「別にArduinoでいいじゃん」って思われたかもしれませんが、ここからが本番!
Edisonだからできることをいろいろやっていきます!
次回は、EdisonでWifi接続をしてみたいと思います!
 
 
【Intel(R)Edison × Arduino】WiFi接続してArduinoでデータ送信しPHPで受け取る
【Edison+Node.js】Node.js+MRAAでArduinoを操作してみた
【Arduino入門 第一弾】Webデザイナーでもできる電子工作~LED点滅~
 
 
参考サイト:Intel Flashing Edison (wired) – Mac

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【Arduino入門 第一弾】Webデザイナーでもできる電子工作~LED点滅~

2014年10月23日

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arduino_1

理工学を学んでない人、プログラミングに初挑戦という人でも簡単に入門しやすい電子工作ボードがアツイですね!
そこで今回は、Arduinoに挑戦してみました!
Arduinoの言語はCがベースですが、Arduino用の関数が多数用意されているので、難解とされるC言語がぜんぜんできない人でもプログラムしやすいです。
 
 
 

準備物

Arduino UNO
LED
USBケーブル
パソコン
 
 

IDEインストール

IDEはパソコン上でArduinoのプログラムを扱えるソフトウェアです。
http://arduino.cc/en/Main/SoftwareでArduinoのアプリをインストールします。
arduin_dl
それぞれお使いの環境に合ったソフトをインストールします。私は、Macを使用しているの『Mac OS X』をインストールします。
 
ArduinoとパソコンをUSBケーブルで繋ぎます。
先ほどインストールしたIDEを立ち上げ、使用ポートの設定をします。
ツール -> シリアルポート -> cu.usbmodem1421を選択します。
arduin_port
 
 

Arduino UNO基盤説明

arduin_bord
デジタル出入力ピン:入力、出力として使います。HIGH/LOWで設定が可能。
アナログ入力ピン:アナログの値で出力が可能です。
アナログ出力ピン:センサーなどからアナログの値を取ります。
LED:ピン13と連動しています。
 
 

回路を組む

今回はとりあえずLEDだけなので、回路を組むわけではないですが・・・。
デジタル出力ピン13にLEDのプラス極を刺し、マイナス極を隣のGNDに刺します。
LEDは長い方がプラス極、短い方がマイナス極です。
arduin_led
arduin_kairo
 
 

プログラムを組む

Arduinoでは、プログラムをスケッチといいます。
下記のプログラムを入れてみます。

const int LED = 13;

void setup(){
  pinMode(LED,OUTPUT);
}

void loop(){
  digitalWrite(LED,HIGH);
}

プログラムを書き終えたら、検証のボタンを押します。
arduin_botton
プログラムにエラーがなければ、下のエリアに「コンパイル終了」という文字が出ます。
エラーがなければ、書き込みボタンを押します。
「マイコンボードへの書き込みが終了しました」という文字が出ればArduinoのボードに書き込みが完了です。
arduin_error
無事LEDが光りました!!
点滅させたいので、プログラムを書き変えます。

const int LED = 13;

void setup(){
  pinMode(LED,OUTPUT);
}

void loop(){
  digitalWrite(LED,HIGH);
  delay(500);
  digitalWrite(LED,LOW);
  delay(500);
}

このプログラムをArduinoに書き込みます。
点滅しました!!
arduin_light
 
 

プログラム説明

const int LED = 13; //①

void setup(){  //②
  pinMode(LED,OUTPUT);  //③
}

void loop(){  //④
  digitalWrite(LED,HIGH);  //⑤
  delay(500);  //⑥
  digitalWrite(LED,LOW);  //⑦
  delay(500);
}

①ピン13に接続されていることをLEDという定数に代入しています。
②setupという関数を定義しています。この中には、初期設定のようなことをかきます。
③定数LEDは出力(OUTPUT)という設定をしています。
■pinMode(pin,value)
pinがOUTPUTかINPUTか設定
④Arduinoの電源がついている間ループします。
⑤LEDを点灯させます。
■digitalWrite(pin,value)はオンかオフを設定できます。
valueは、HIGHかLOWが入ります。
⑥光らせたい時間を設定します。
■delay(time)
プログラムを停止させる時間をミリ秒で設定します。
⑦LEDを消します。

 
 
 
簡単にArduinoでLEDの点滅が実装できました!

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