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arduino_firmata gemの起動が速くなった

Arduino Firmata on Ruby

必要ないsleep削って速くしたぜ!ってpull requestが来たんだけど、そのsleepは古いArduino(Duemillanove/Decimila等)をサポートするのに必要なんですって言ってrejectしようと思ったけどよく考えたら接続する前にUSBデバイスのファイル名でUNO以降/Duemillanove以前を判別できる事に気づいた。


このようにデバイス名でわかる。
Debian Linux(raspberry pi)の場合
/dev/ttyACM0 -> Leonard, Micro, UNO
/dev/ttyUSB0 -> Decimilla, Duemillanove


Mac OSXの場合
/dev/tty.usbmodem1234 -> Leonard, Micro, UNO
/dev/tty.usbserial-A1234 -> Decimilla, Duemillanove


新しいArduinoの場合、sleepを省略するようにした。
UNO以降のArduino + Ruby2.0の環境ではarduino_firmataの初期化プロセスが0.1秒ぐらいになった。Duemillanove以前のArduinoだったり、Ruby2.0以前の場合は3秒ぐらいかかる。


あと、at_exitを知らなかった。
at_exit使わずにtrapでSITHUPやSIGTERMを受信してたので、なんかシグナルを握りつぶしていたらしい。
Ruby exit, exit!, SystemExit and at_exit blunder | Big Fast Blog

このようにclass内でブロック渡ししておくと、プロセスが終了する時に呼び出される。

class MyClass
at_exit do
# threadを止めたり、シリアルポートを閉じる等の処理
end
end

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ArduinoとRubyで赤外線リモコン をgemにした

これを大改修した。
ArduinoとRubyで赤外線リモコン作ってWebから操作できるようにした
特徴は以下のとおり

  • Arduinoに約110円分の電子部品を追加すれば赤外線学習リモコンが作れる
  • 市販の学習リモコンが対応していないような長大なデータでも読み書きできる
  • 学習リモコン機能を自作アプリに組み込めるRubyライブラリ付き

最近は多少涼しくなった気もするけど、いまだに夕方の閉めきった部屋の中は40度近くまで上昇していて危ない。このツールで家に帰る前に冷房をonにしておくと助かる。

gitリポジトリはここ https://github.com/shokai/arduino_ir_remote


機能追加・変更された事

  • rubygemにした。赤外線学習リモコンをライブラリとして自作アプリに組み込める。
  • 学習した赤外線データを別々のアプリ間で共有できるように、データを管理する機構もgemに含めた。
  • 6つのアナログピンの数値をRubyで読めるようにした。温度センサなどを追加できる。
  • CUIから赤外線リモコンを使えるコマンド “arduino_ir_remote” もgemに同梱した。ssh接続可能なmac/linuxサーバーにArduinoを接続し、このrubygemをインストールするだけでリモートから赤外線機器をコントロールできる。
  • webブラウザから赤外線リモコンを操作できるアプリは別のgitリポジトリに移動した。READMEに書いてある通りに起動すれば動くしサービスとして常駐させられる。


回路

たったこれだけの回路で作れる。
デジタル12ピンに赤外線LED、デジタル3ピンに赤外線リモコン受光器を接続。
このfirmwareをArduinoに書き込む。

Arduino IR Remote


インストール

gem install arduino_ir_remote
which arduino_ir_remote
arduino_ir_remoteコマンドもインストールされる。


赤外線の読み書き


まずarduino_ir_remoteコマンドを使う例。 -helpで使い方が表示される

読む

arduino_ir_remote -read 名前
で赤外線を読む。

reading…と表示されてから1.5秒以内に赤外線リモコンを当てると、デコードされて表示される。
データは ~/.ir_remote.yml にyaml形式で保存されている。

部屋の蛍光灯が赤外線リモコンと同じ波長・周波数をだして邪魔になる事があるので、調子が悪い時は電気を消してから学習させてください。


書く

arduino_ir_remote -write 名前
で発射する。

とりあえずCUIから赤外線が読み書きできる。


このコマンドはサーバーに赤外線リモコンを付けている場合に便利。
sshはコマンドを渡せるので、
ssh shokai@サーバー名 arduino_ir_remote -write エアコンON
とかでリモートからエアコンつけられる。

一覧

arduino_ir_remote -list
で保存した全データが確認できる。


赤外線の読み書き(アプリから)

READMEにも書いたが、ライブラリとして使用して自作Rubyアプリにも組み込める。

読む

接続時にデバイス名は指定しなくても自動的にArduinoらしきデバイスを探す。
require 'rubygems'
require 'arduino_ir_remote'

ir = ArduinoIrRemote.connect # use default device
## ir = ArduinoIrRemote.connect "/dev/tty.usb-devicename"

ir.read do |data|
p data
ArduinoIrRemote::DATA["tv_on"] = data
ArduinoIrRemote::DATA.save # ~/.ir_remote.yml に保存される
end
ir.wait
コールバックでデータを読んで、Hashとして扱えるArduinoIrRemote::DATAにデータを保存できる。


書く

これでテレビの電源がつく。
ir.write ArduinoIrRemote::DATA["tv_on"]
ir.wait

読むのはarduino_ir_remoteコマンドでやっちゃって、書くところだけ自作アプリで作ったUIからやるとかでいいと思う。


外部センサーの追加

Arduinoなので赤外線リモコン専用というわけではなく、センサーを追加できる。
うちではこんな風になっている。
Analog 0にLM35DZ温度センサ、Analog 1にCdS照度センサを接続した。
Arduino IR Remote

上から見た図
Arduino IR Remote with Temperature&Light Sensors


外部センサーを読む

Ruby側でanalog_readできる。値は300ミリ秒毎にArduinoから送られてきている。
require 'rubygems'
require 'arduino_ir_remote'

ir = ArduinoIrRemote.connect # use default device

loop do
puts ir.analog_read 0 # アナログ0ピンを読む
puts ir.analog_read 1
end
部屋の明るさだけでなく、テレビに近づければ電源がついているかも判別できると思う。

温度センサLM35DZを読む

LM35DZは安くて定番なんだけど数値を摂氏に変換する手間がある。
ライブラリ内でやっておいた。
ir.temp_pin = 0  # set temperature sensor pin

loop do
puts ir.temp_sensor
end
これで温度がチェックできる。室温が40度とかになっててエアコンつけざるをえない事がわかる。

温度はコマンドからも見れる。
手元から自宅の温度が1行で取得できて便利。エアコン切って1時間ぐらいで37度になるとかヤバイ


サンプルアプリ

webから赤外線リモコンを操作できるインタフェースを作った。トータルで100行ぐらいで実装されているので見るといいと思う。
もちろんgit cloneすれば手元ですぐ動かせる。
https://github.com/shokai/arduino_ir_remote_webui

2013-08-19 05.01.48


要望・バグなど

@shokaigithubのissueにどうぞ

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Serialport ServerをRuby2.0.0対応した

これを直した。仕様は変わってないけど中身はだいぶ書き換わった。

HTML+JavaScriptをArduinoに直結できるシリアルポートサーバーを作った
http://shokai.github.io/serialport-server

インストール

gem install serialport-server

動かす
serialport-server /dev/tty.usb-devicename
これだけでシリアルポートがHTTP/WebSocket/TCP Socketの3通りの方法で同時に使えるようになる。
HTMLとJS書くだけでArduino使える。


1年前の実装なので、
bundlerじゃなくhoeでテンプレート作っちゃってる
グローバル変数使いまくりでRuby2.0で警告出ていた
markdownじゃなくrdoc使ってる
などなど色々古かったのを直した。

きっかけはhoeからbundlerへの修正をpull requestしてくれた方で、じゃあせっかくだしRuby2.0対応とかも一気にやるか・・・となった。

githubに置いておくと、それなりに自分以外にも使われているプロダクトなら誰かが修正してくれて助かる。

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Rubyでメールを送る

mail gemを使う
https://github.com/mikel/mail
ファイルの添付も、ローカルのファイル名指定するだけで簡単そうだった。


インストール

gem install mail


送ってみる
require 'mail'

mail = Mail.new do
from 'from@example.com'
to 'to@example.com'
subject 'こんにちは'
body '本文です'
end

mail.delivery_method 'sendmail'
puts mail

mail.deliver!

ローカルのsendmailを使うのでsmtpサーバーの指定はいらない。
Macは最初から入ってる。Ubuntuなどではaptで入れればいい。

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CUIから天気や気温が確認できて便利

@zakuniのweather-report gemに入ってたコマンドを修正して、pull requestしたら一瞬でマージされてリリースされた。


CUIから天気や気温が確認できる
Webブラウザ開いたりする必要がないので最速


こんな感じで使える

require 'weather-report'

yokohama = WeatherReport.get("横浜")
puts yokohama.today.telop # => "晴のち曇"
puts yokohama.today.temperature_max # => "37"
puts yokohama.tomorrow.telop # => "晴時々曇"
暑すぎ