2020.12.31

はじめに

M5StickCに環境センサー（ENVⅡ）を設定し、動作を確認します。

必要なもの
スケッチ
実行

1．必要なもの

M5StickCと環境センサーを使用します。環境センサーは温度、湿度、気圧、磁界センサを搭載しています。I²C通信でデータを取得します。ピン番号26がクロック、0番ピンがデータ用です。

ENVからENVⅡになり、温度/湿度センサーのDHT20がSHT30に変更されています。

番号

商品名

価格

参考販売店

M5StickC

1980円（セット）

1650円（本体のみ）

SwitchSience

ENV II Hat

836円

SwitchSience

2．スケッチ

arduino.exeを起動して、

[ファイル]⇒[スケッチ例]⇒[M5StickC]⇒[Hat]⇒[ENV]とスケッチを開くと

一つ前のENVのスケッチが開きます。今回はENVⅡを使用するのでそのまま使用できません。

ENVⅡから温度/湿度センサーがDHT12ではなくSHT30にかわっているので、新しくGitHubからサンプルを取得します。

以下のURLに行き、[Code]⇒[Download Zip]を実行するか、

git clone https://github.com/m5stack/M5-ProductExampleCodes をDOSプロンプトで実行します。

https://github.com/m5stack/M5-ProductExampleCodes

入手したフォルダM5-ProductExampleCodesからHatフォルダ→ENVⅡ_HATフォルダに移動するとENVⅡ_HAT.inoファイルがあるので、これをarduino.exeで開きます。

Adafruit_BMP280のライブラリが必要とスケッチの先頭に記載されています。

/*
note: need add library Adafruit_BMP280 from library manage
Github: https://github.com/adafruit/Adafruit_BMP280_Library
*/

ライブラリを追加するために[スケッチ]⇒[ライブラリをインクルード]⇒[ライブラリを管理]と選択し、ライブラリマネージャを開きます。

ライブラリマネージャを開いたらAdafruit_BMP280を検索しインストールを実行します。

関連ライブラリもインストールを行いますか？とメッセージが表示された場合は[Install all]を選択します。

3．実行

スケッチをM5StickCに書き込めば温度、湿度、気圧、磁界の向きが表示されました。

2020.12.29

はじめに

前回、既存のスケッチ例をもとにPuppyCを動かしてみました。今回はさらにスケッチを書き換えてスマートフォンから動作できるようにします。

必要なもの
スケッチ
実行

1．必要なもの

M5StickCとPuppyCを用意ます。

番号

商品名

価格

参考販売店

M5StickC

1980円（セット）

1650円（本体のみ）

SwitchSience

PuppyC

2002円

SwitchSience

2．スケッチ

スマートフォンからM5StickCを呼び出す場合、M5StickCがサーバーに、スマートフォンがクライアントになります。

WiFiServer

M5StickCをサーバーに設定するにはWiFiServerクラスを使用します。

serverという名前でインスタンした例です。引数はポート番号です。HTTPで接続する場合はポート番号80が一般的であるため、80にしています。

(WebサーバのHTTPならポート番号は80、メール受信プロトコルPOP3ならポート番号110、メール送信はポート番号25と固定的に割り当てるのが一般的)

WiFiServer server(80);

1	WiFiServer server(80);

ポート番号を80ではなく1234などに設定(WiFiServer server(1234))したい場合、そのサーバーにアクセスするためにはwww.AAA.com:1234　のようにコロンとポート番号を記入する必要があります。

server.begin()

Webサーバーとして起動します。

server.available()

クライアント側からアクセスがあった場合に１を返します。この値を用いてクライアントとやり取りを行います。

WiFiClient

クライアントの処理を行うためのクラスです。サーバーにアクセス時に生成します。

  WiFiClient client = server.available();

1	WiFiClient client = server.available();

client.connected()

クライアントと接続されている状態かどうかを表します。(接続１：切断：0）

client.available()

クライアントが書き込んだデータのバイト数を返します。

client.read()

クライアントからの情報を１バイトリードします。

client.println()

ASCIIテキストとして可読文字をクライアントに送信します。

htmlについて

クライアント側に表示するhtmlについて説明します。

HTTP/1.1 200

200 はリクエストが成功した場合に返すレスポンスコードです。(204だとNo Content)

クライアントがサーバーにアクセスしたときに　GET HTTP/1.1を送信します。それに対する応答です。

form

formは入力・送信フォームを作成する際に使用します。
<form>～</form>の間にボタンを作成します。
フォームに入力されたデータは、送信ボタンを押すことで送信され、サーバー側で処理が行われます。

method

nethod属性はデータの送信方法（HTTPメソッド）を指定する際に指定します。 method属性の値として指定できるのは以下の２種類です。

get …… 送信内容がURLとして渡される（初期値）
post …… 本文（本体）として送信される

URLの後ろにクエスチョンマーク（ ? ）を付けて、それ以降続くにクエリとして送信先ページに渡されます。

今回はGET /? control=Forward(Back,Stop)となります。

input

formを構成するためのタグです。type属性の値に”submit”を設定すると送信ボタンを作成します。name属性とvalue属性に設定した値がmethod属性で指定した送信方法で送られます。

HTTP/1.1 302

302リダイレクトとは、URL転送処理のうち,1時的な転送に用いられる処理のことです。ウェブサーバーは、ページの新しい場所を即座にブラウザーに通知してリダイレクトする必要があります。

マルチタスク

サーバーとクライアントのやり取りと同時にPuppyCを動作させるため、マルチタスクを使用します。xTaskCreatePinnedToCore関数を使用します。

BaseType_t xTaskCreatePinnedToCore(
        TaskFunction_t pxTaskCode,          
        const char * const pcName,           
        const uint16_t usStackDepth,          
        void * const pvParameters,            
        UBaseType_t uxPriority,             
        TaskHandle_t * const pxCreatedTask,    
        const BaseType_t xCoreID               
    );

BaseType_t xTaskCreatePinnedToCore(

TaskFunction_t pxTaskCode,

const char * const pcName,

const uint16_t usStackDepth,

void * const pvParameters,

UBaseType_t uxPriority,

TaskHandle_t * const pxCreatedTask,

const BaseType_t xCoreID

);

pvTaskCode：loop()関数と並行して動作する関数名を記載します。
pcName：作成した関数のわかりやすい名前を記入します。
usStackDepth：バイト数として指定されたタスクスタックのサイズ。サイズは1024～8192で指定できます。
pvParameters：作成した関数の引数を指定します。ない場合はNULLを指定します。
uxPriority：実行する優先度を指定します。
pvCreatedTask：作成した関数を参照できるハンドラを返すために使用されます。変数はTaskHandle_t型で定義します。
xCoreID：値がtskNO_AFFINITYの場合、作成されたタスクはどのCPUにも固定されず、スケジューラーは使用可能な任意のコアで実行できます。値0または1は、CPUのインデックス番号を示します。M5StickCはドュアルコアなので、0、1が設定可能です。

スケッチ例のPuppyCを変更したスケッチは以下になります。

3.実行

スケッチをM5StickCに書き込みます。スマホでネットワークを確認すると、ssidで設定した名前（ここではm5stickcに設定）が表示されます。

クリックしてアクセスします。パスワードはpassで指定した内容です。

次にブラウザを起動して　const IPAddress ip　で設定したipアドレスを入力します。

ブラウザに表示されている「Forward」を押すと前進、「Stop」で停止、「Back」で後ろに下がります。

2020.12.26

はじめに

PuppyCにM5StickCを接続して動かしてみます。

必要なもの
スケッチ例
実行

1．必要なもの

M5SticKCとPuppyCが必要です。

番号

商品名

価格

参考販売店

M5StickC

1980円（セット）

1650円（本体のみ）

SwitchSience

PuppyC

2002円

SwitchSience

PuppyCはM5StickC用の四脚ロボットベースです。

長方形の箱に入っていますが、半分はクッションです。

2．PuppyCの動作確認

PuppyCの動作確認はスケッチ例の中にある「PuppyC」で確認します。

[ファイル]⇒[スケッチ例]⇒[M5StickC]⇒[HAT]⇒[PuppyC]でスケッチを書き込みます。

ソースコードを見ると、puppy.hがインクルードされています。これはpuppuy.cppで作成した関数　IIC_Init()、angle_all_set、angle_setを使用するためです。

初期化用の関数IIC_Init()はpuppy.cppで定義されています。WireはI2Cとの通信を可能にするために必要なライブラリです。beginで接続します。第1引数はデータを送受信するためのポート名、第2引数はクロックに使用するポート名、第3引数は周波数(100は100kbit/s)です。

void IIC_Init()	//sda  0     scl  26		
{
  Wire.begin(0,26,100);
}

void IIC_Init() //sda 0 scl 26

{

Wire.begin(0,26,100);

}

GitHubにあるESP32のWire.hを見るとデフォルト値は以下のように設定されています。

    bool begin(int sda=-1, int scl=-1, uint32_t frequency=0); // returns true, if successful init of i2c bus

1	bool begin(int sda=-1, int scl=-1, uint32_t frequency=0); // returns true, if successful init of i2c bus

angle_all_setは4つのサーボモーターすべての動作位置を指定、angle_setは個々のサーボモーターの動作位置を決定するのに使用します。

Wire.beginTransmission(SERVO_ADDRESS)でサーボ―モータを動かすためのアドレスを設定します。このあと、Wire.Write()でデータを送信したのち、Wire.endTransmission()で通信を終了します。angle_all_setは第1引数からサーボモーターの1番、2番、3番、4番に割り振られています。設定する値は角度(angle )を表しています。値に90と記述すると90°を意味し、サーボモーターが地面と垂直になっている状態です。

void angle_all_set(uint8_t angle1,uint8_t angle2,uint8_t angle3,uint8_t angle4)																					
{
  Wire.beginTransmission(SERVO_ADDRESS);
  Wire.write(0x00);
  Wire.write(angle1);
  Wire.write(angle2);
  Wire.write(angle3);
  Wire.write(angle4);
  Wire.endTransmission();
}

void angle_all_set(uint8_t angle1,uint8_t angle2,uint8_t angle3,uint8_t angle4)

{

Wire.beginTransmission(SERVO_ADDRESS);

Wire.write(0x00);

Wire.write(angle1);

Wire.write(angle2);

Wire.write(angle3);

Wire.write(angle4);

Wire.endTransmission();

}

angle_all_setが全体のサーボモーターに設定しているのに対して、angle_setは個別にサーボモーターを設定することができます。内部で使用している関数はangle_all_setと同様です。

uint8_t angle_set(uint8_t pos,uint8_t anglex)																						
{
  if(pos<1 || pos>5)
  {
    return 0;
  }
  pos-=1;
  Wire.beginTransmission(SERVO_ADDRESS);
  Wire.write(pos);
  Wire.write(anglex);
  Wire.endTransmission();
  return 1;
}

uint8_t angle_set(uint8_t pos,uint8_t anglex)

{

if(pos<1 || pos>5)

{

return 0;

}

pos-=1;

Wire.beginTransmission(SERVO_ADDRESS);

Wire.write(pos);

Wire.write(anglex);

Wire.endTransmission();

return 1;

}

PuppyCではangle_all_setを使用して前に進むための関数puppy_startと後ろに進むための関数puppy_backを作成しています。

サーボモーターの1番は左前足、2番は右の後足、3番が左の後足、4番が右の前足となっています。

#include <M5StickC.h>
#include "puppy.h"


void puppy_start()
{
	angle_all_set(90,90,90,90);		//servo 1	2	3	4	=>	set	90°
	delay(100);
}

void puppy_go()
{
	angle_all_set(55,60,130,120);		//servo 1	2	3	4
	delay(100);
	angle_all_set(55,160,130,120);		//servo 1	2	3	4
	delay(100);
	angle_all_set(120,130,150,60);		//servo 1	2	3	4
	delay(100);
	angle_all_set(120,130,60,60);		//servo 1	2	3	4
	delay(100);
	angle_all_set(55,130,60,60);		//servo 1	2	3	4
	delay(100);
	angle_all_set(55,60,130,30);
	delay(100);
}

void puppy_back()
{
	angle_all_set(120,130,60,55);
	delay(100);
	angle_all_set(120,130,160,55);
	delay(100);
	angle_all_set(60,150,130,120);
	delay(100);
	angle_all_set(60,60,130,120);
	delay(100);
	angle_all_set(60,60,130,55);
	delay(100);
	angle_all_set(30,130,60,55);
	delay(100);
}


// the setup routine runs once when M5StickC starts up
void setup(){ 
  
  // Initialize the M5StickC object
  M5.begin();

  // LCD display
  M5.Lcd.println(" ");
  M5.Lcd.println("  IIC_PUPPY");
  IIC_Init();     //sda  0     scl  26 
  
  
  /*
        1              2
        3              4 
  */
  angle_set(1,90);		//servo 1	=>	set	90°	
  angle_set(2,90);
  angle_set(3,90);
  angle_set(4,90);
  delay(1000);
}

// the loop routine runs over and over again forever
      /*
        1              2
        3              4 
      */
uint8_t cnt=10;      
void loop() {	
	while(cnt!=0)
	{
		cnt--;
		puppy_go();
	}
	cnt=10;
	puppy_start();
	while(cnt!=0)
	{
		cnt--;
		puppy_back();
	}
	cnt=10;
	puppy_start();
}

#include <M5StickC.h>

#include "puppy.h"

void puppy_start()

{

angle_all_set(90,90,90,90); //servo 1 2 3 4 => set 90°

delay(100);

}

void puppy_go()

{

angle_all_set(55,60,130,120); //servo 1 2 3 4

delay(100);

angle_all_set(55,160,130,120); //servo 1 2 3 4

delay(100);

angle_all_set(120,130,150,60); //servo 1 2 3 4

delay(100);

angle_all_set(120,130,60,60); //servo 1 2 3 4

delay(100);

angle_all_set(55,130,60,60); //servo 1 2 3 4

delay(100);

angle_all_set(55,60,130,30);

delay(100);

}

void puppy_back()

{

angle_all_set(120,130,60,55);

delay(100);

angle_all_set(120,130,160,55);

delay(100);

angle_all_set(60,150,130,120);

delay(100);

angle_all_set(60,60,130,120);

delay(100);

angle_all_set(60,60,130,55);

delay(100);

angle_all_set(30,130,60,55);

delay(100);

}

// the setup routine runs once when M5StickC starts up

void setup(){

// Initialize the M5StickC object

M5.begin();

// LCD display

M5.Lcd.println(" ");

M5.Lcd.println(" IIC_PUPPY");

IIC_Init(); //sda 0 scl 26

1 2

3 4

angle_set(1,90); //servo 1 => set 90°

angle_set(2,90);

angle_set(3,90);

angle_set(4,90);

delay(1000);

}

// the loop routine runs over and over again forever

1 2

3 4

uint8_t cnt=10;

void loop() {

while(cnt!=0)

{

cnt--;

puppy_go();

}

cnt=10;

puppy_start();

while(cnt!=0)

{

cnt--;

puppy_back();

}

cnt=10;

puppy_start();

}

3．実行

M5StickCをPuppyCの上に載せ、実行すると前に後ろにと交互に動きます。PuppyCの後ろのスイッチをONにしないと書き込みを行っても動作しないので、注意が必要です。スイッチが付いている方が後ろのようです。

参考

ESP32データシート

123 4 5 6 7 8

make-iot

M5StickCで環境センサーの実行

はじめに

1．必要なもの

2．スケッチ

3．実行

M5StickC+PuppyCをスマートフォンから動かす

はじめに

1．必要なもの

2．スケッチ

WiFiServer

server.begin()

server.available()

WiFiClient

client.connected()

client.available()

client.read()

client.println()

htmlについて

HTTP/1.1 200

form

method

input

HTTP/1.1 302

マルチタスク

3.実行

M5StickCでPuppyCを動かす

はじめに

1．必要なもの

2．PuppyCの動作確認

3．実行

参考

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