![](http://habrastorage.org/storage2/96a/6a9/b3c/96a6a9b3c782938dc02205cf862bff64.jpg)
Вы приобрели себе Arduino, попробовали несколько примеров, поигрались со скетчами. Но вам этого мало, вы хотите управлять, управлять всем этим добром через интернет. Самый простой способ — это приобрести шилдик с Ethernet-портом и подключить его к Arduino (или приобрести платку с уже встроенным Ethernet ). Но она и стоит дороже и в управлении надо поднатаскаться.
Для работы нам понадобятся:
— HTTP сервер
— интерпретатор python
— Arduino
Python (я использовал версию 3.3) можете взять так же с официального сайта и установить. Теперь нам надо подружить наш Apache и python. Самый простой способ — это запускать python как cgi. Для этого открываем файл httpd.conf в папке conf в том месте где вы поставили свой apache (если вы поставили denwer то путь будет примерно следующим: [буква виртуального диска]:\usr\local\bin\apache)
Ищем строчку
AddHandler cgi-script .cgi
Добавляем в конце через пробел .py и смотрим, чтоб в начале строки не было знака #. Сохраняем, перезапускам сервер.
Теперь для проверки тесной дружбы pythone и apache можно создать тестовый файлик и положить его в домашнюю папку.
#!/Python33/python.exe print ("STATUS: 200 OK\n\n") print ("<b>hello world</b>")
Обратите внимание что первой строкой мы показываем где у нас лежит интерпретатор языка. У меня, например, он лежит по адресу C:/Python33/python.exe. Думаю, разберетесь. Назовите его как хотите и зайдите на него через браузер, например, так: localhost/my_first_test_phyton_file.py. Если увидите «hello world», то все хорошо.
Код основного управляющего скрипта на JavaScript предельно прост:
//Порт к которому подключен Arduino var serialPort = 'COM5'; //непосредственно управляющая функция var Arduino = function(command, callback){ $.get('c.py',{ c:command, p:serialPort }, callback); }
Единственное что тут надо менять, как вы догадались, это порт, на котором у вас подключен arduino. Его всегда можно посмотреть в windows используя Диспетчер устройств. Мы его будем передавать в наш python скрипт чтоб тот знал на какой serial port отправлять полученные данные.
Теперь, если мы сделаем вызов нашей функции, например: Arduino(123), то скрипт создаст ajax запрос вида с.py?c=123&p=COM5 и пошлет его на наш python скрипт c.py. Рассмотрим, что он из себя представляет:
#!/Python33/python.exe import serial import cgi print ("STATUS: 200 OK\n") req = cgi.FieldStorage(); ser = serial.Serial(req['p'].value, 9600, timeout=1) ser.write(bytes(req['c'].value,'latin')) ser.close() print ("ok")
Фактически он просто принимает значение параметра «с», передает его в serial port «p» и пишет «ok». Дешево и сердито.
//непосредственно управляющая функция var Arduino = function(sp, errorCallback) { this.serialPort = sp; this.errorCallback = errorCallback || function(){ console.log('Error'); } this.send = function(data, callback){ var callback = callback; var self = this; data['p'] = this.serialPort; data['s'] = Math.round(Math.random()*1000); //на всякий случай, чтобы браузер не кешировал $.ajax({ url:'c.py', data:data, success:function(data){ if($.trim(data) == 'error'){ self.errorCallback(); } else { if(typeof callback == "function") callback(data); } } }); } //передаем this.set = function(command, callback){ this.send({ c:command, r:0 }, callback); } //передаем и ожидаем ответ this.get = function(command, callback){ this.send({ c:command, r:1 //флаг отвечающий за режим "ожидаем ответа" }, callback); } }
Теперь, поскольку мы превратили Arduino в класс, то простейший вызов будет примерно таким:
var myArduino = new Arduino('COM5'); myArduino.set(113); //зажигаем светодиод на пине 13 myArduino.get(36,function(data){console.log(data)}); //смотрим состояние пина 6. и выводим его в консоль
Ну и, конечно, надо немного изменить серверную часть:
#!/Python33/python.exe import serial import cgi print ("STATUS: 200 OK\n") req = cgi.FieldStorage(); try: ser = serial.Serial(req['p'].value, 9600, timeout=1) except: print("error") exit() ser.write(bytes(req['c'].value,'latin')) if int(req['r'].value) == 1: res = ''; while not res: res = ser.readline() print(res.decode('UTF-8')) else: print ("ok") ser.close()
Тут почти ничего не поменялось, кроме того, что когда сервер в запросе получает параметр r=1 то он ожидает от Arduino ответ.
И мы добавили проверку на то, смог ли наш скрипт открыть serial port. Если нет, то вернет ключевое слово «error»
Теперь давайте рассмотрим скетч для arduino, который все это принимает и обрабатывает:
#include <Servo.h> Servo myservo; void setup() { Serial.begin(9600); } String getParam(){ String re; while (Serial.available()) { re.concat(Serial.read()-48); } return re; } int getPin(String p){ return p.substring(0,2).toInt(); } int getVal(String p){ return p.substring(2,6).toInt(); } // Главный цикл void loop() { while (Serial.available()) { char command = (char)Serial.read(); String param = getParam(); int pin = getPin(param); int p; switch (command) { case '0': //Digital write pinMode(pin,OUTPUT); digitalWrite(pin, LOW); break; case '1': //Digital write pinMode(pin,OUTPUT); digitalWrite(pin, HIGH); break; case '2': //Servo myservo.attach(pin); p = getVal(param); myservo.write(p); break; case '3': //Digital read pinMode(pin,INPUT); Serial.print(digitalRead(pin)); break; case '4': { //Analog read int aPin = A0; switch (pin) { case 1: aPin = A1; break; case 2: aPin = A2; break; case 3: aPin = A3; break; case 4: aPin = A4; break; case 5: aPin = A5; break; } Serial.print(analogRead(aPin)); } break; case '5': //Analog write pinMode(pin,OUTPUT); p = getVal(param); analogWrite(pin, p); break; } } }
По serial port мы будем передавать команды вида: 1234567 где:
[1] — номер команды
[23] — номер пина
[4567] — данные для пина, если надо.
Например:
113 — установит пин 13 на вывод и передаст по нему состояние HIGH (то-есть включит).
013 — установит пин 13 на вывод и передаст по нему состояние LOW (то-есть выключит).
209100 — установит пин 9 как управляющий сервоприводом и передаст ему значение 100 через ШИМ модуляцию.
310 — установит пин 10 на ввод и считает с него данные HIGH / LOW и вернет как 1 или 0 соответственно.
Вы запросто можете дописывать и свои команды в switch case блок.
Теперь добавим немного красоты в нашу frontend часть и получим, например, такое
Далее я добавил немного магии юзер-интерфейса. Но его я не буду описывать, все интересующиеся могут взять его из архива с проектом.
Для web-части использовал Bootstrap (исключительно из-за удобства и его «резиновости») и jQuery (для ajax).
Теперь посмотрим как это работает.
Сначала надо указать на каком порту у вас устройство и сколько пинов имеет. Потом выбрать на каком пине у вас что находится, и вперед к управлению.
Из недостатков такого подхода можно отметить относительно медленную скорость обмена данных. Чтоб узнать состояние, например, кнопки надо посылать запросы, но слишком часто это делать нельзя, так как можем упереться в занятый serial port. На веб-сокетах работало бы быстрее, но это уже чуть более продвинутая тема, которую я, если захотите, освещу позже.
Проверялось все под Windows 8 х64. Наверно, есть какие-то особенности реализации всего этого под другие системы, буду рад услышать об этом в комментариях.
Теперь о том, где все это может пригодится: например можно сделать демонстрационный стенд; управлять положением камеры; подключить датчик температуры и прочие приборы и удаленно наблюдать за каким нибудь процессом и т.д.
Архив с проектом
Для запуска на iPad в полный экран я использовал бесплатную программу oneUrl
В тематические хабы не вставил только лишь из за отсутствия кармы.
Это первая моя статья. Буду рад ответить на вопросы.
ссылка на оригинал статьи http://habrahabr.ru/post/167209/
Добавить комментарий