07．ソフトウェア実装

Raspberry Pi のプログラムの実装

概要

ハードウェア仕様、および、ソフトウェア仕様、に従い、Raspberry Pi のプログラムを実装します。

WebIOPiのインストール

Raspberry Pi にWebIOPiをインストールしてない場合は、まず、WebIOPiをインストールします。

WebIOPiのインストール

スクリプトファイルの作成

Webブラウザからの要求を処理するスクリプトファイルを作成します。
「/home/pi/work/webiopi」フォルダに、「rctank.py」というファイル名で、以下の内容のスクリプトファイルを作成します。
（ファイルを作成するの方法は、「Raspberry Pi にSSH通信で接続したSSHクライアントソフト上で、テキストエディタ（nano）で作成する方法」や「PC上でファイルを作成し、ファイル共有サービス（Samba）で、Raspberry Pi にファイルをコピーする方法」があります）

import webiopi webiopi.setDebug() GPIO = webiopi.GPIO class DCMotor: _pin1 = 0 _pin2 = 0 def __init__(self, pin1, pin2): self._pin1 = pin1 self._pin2 = pin2 GPIO.setFunction( self._pin1, GPIO.PWM ) GPIO.setFunction( self._pin2, GPIO.PWM ) def __del__(self): self.write(0.0) # stop def write(self, ratio): if 1.0 < ratio: # saturation ratio = 1.0 if -1.0 > ratio: # saturation ratio = -1.0 if 0.01 > ratio and -0.01 < ratio: # stop GPIO.pwmWrite(self._pin1, 0.0) GPIO.pwmWrite(self._pin2, 0.0) elif 0 < ratio: # Normal rotation GPIO.pwmWrite(self._pin1, ratio) GPIO.pwmWrite(self._pin2, 0.0) else: # Reverse rotation GPIO.pwmWrite(self._pin1, 0.0) GPIO.pwmWrite(self._pin2, -ratio) g_motorL = DCMotor( 5, 6 ) # Left motor g_motorR = DCMotor( 13, 19 ) # Right motor g_strMode = "0" # Drive mode. GUI default mode = "0"(stop) g_fRatio = int("5") * 0.05 # PWM Ratio. GUI default level = "5" @webiopi.macro def ChangeDriveMode( strMode ): webiopi.debug("ChangeDriveMode( %s )" % (strMode)) global g_strMode g_strMode = strMode iMode = int(strMode) if 0 == iMode: webiopi.debug("Mode : Stop") g_motorL.write(0.0) g_motorR.write(0.0) elif 1 == iMode: webiopi.debug("Mode : Forward") g_motorL.write(g_fRatio) g_motorR.write(g_fRatio) elif 2 == iMode: webiopi.debug("Mode : Backward") g_motorL.write(-g_fRatio) g_motorR.write(-g_fRatio) elif 3 == iMode: webiopi.debug("Mode : CW") g_motorL.write( g_fRatio) g_motorR.write(-g_fRatio) elif 4 == iMode: webiopi.debug("Mode : CCW") g_motorL.write(-g_fRatio) g_motorR.write( g_fRatio) @webiopi.macro def ChangeVoltageLevel( strLevel ): webiopi.debug("ChangeVoltageLevel( %s )" % (strLevel)) global g_fRatio g_fRatio = int(strLevel) * 0.05 # ratio = level * 0.05 : level=10 -> ratio=0.5 -> InputVoltage=2.5[V](When VM=5[V]). webiopi.debug("Ratio : %f" % (g_fRatio)) ChangeDriveMode( g_strMode )

HTMLファイルの作成

Webブラウザからアクセスする HTMLファイルを作成します。
「/home/pi/work/webiopi」フォルダに、「rctank.html」というファイル名で、以下の内容のHTMLファイルを作成します。

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd"> <html> <head> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8"> <meta http-equiv="Content-Style-Type" content="text/css"> <title>tank controller</title> <script type="text/javascript" src="/webiopi.js"></script> <script type="text/javascript"> webiopi().ready( function() { // Initialize drive( 0 ); vlevel( 5 ); } ); function drive(mode) { // Change drive mode. 0 : Stop, 1 : Forward, 2 : Backward, 3 : CW, 4 : CCW webiopi().callMacro( "ChangeDriveMode", mode ); } function vlevel(level) { // Change Voltage Level. webiopi().callMacro( "ChangeVoltageLevel", level); } </script> </head> <body> <div align="center"> <table border="1"> <tbody> <tr> <td align="center" width="100" height="100"></td> <td align="center" width="100" height="100"> <form><input type="button" value="Forward" onclick="drive(1)" data-role="none"></form> </td> <td align="center" width="100" height="100"></td> </tr> <tr> <td align="center" width="100" height="100"> <form><input type="button" value="Turning CCW" onclick="drive(4)" data-role="none"></form> </td> <td align="center" width="100" height="100"> <form><input type="button" value="Stop" onclick="drive(0)" data-role="none"></form> </td> <td align="center" width="100" height="100"> <form><input type="button" value="Turning CW" onclick="drive(3)" data-role="none"></form> </td> </tr> <tr> <td align="center" width="100" height="100"></td> <td align="center" width="100" height="100"> <form><input type="button" value="Backward" onclick="drive(2)" data-role="none"></form> </td> <td align="center" width="100" height="100"></td> </tr> </tbody> </table> </div> <p align="center">voltage level</p> <div align="center"> <form>1 <input type="radio" name="vl" onclick="vlevel(1)" data-role="none"> <input type="radio" name="vl" onclick="vlevel(2)" data-role="none"> <input type="radio" name="vl" onclick="vlevel(3)" data-role="none"> <input type="radio" name="vl" onclick="vlevel(4)" data-role="none"> <input type="radio" name="vl" onclick="vlevel(5)" data-role="none" checked> <input type="radio" name="vl" onclick="vlevel(6)" data-role="none"> <input type="radio" name="vl" onclick="vlevel(7)" data-role="none"> <input type="radio" name="vl" onclick="vlevel(8)" data-role="none"> <input type="radio" name="vl" onclick="vlevel(9)" data-role="none"> <input type="radio" name="vl" onclick="vlevel(10)" data-role="none"> 10</form> </div> </body> </html>

WebIOPi サービスの設定の変更

WebIOPi のサービスを開始したときに、作成したスクリプトが実行されるように、WebIOPi サービスの設定を変更します。
また、Webブラウザからアクセスしたときに、作成したHTMLが表示されるように、WebIOPi サービスの設定を変更します。

WebIOPi サービスの設定は、「/etc/webiopi/config」ファイルに記述されています。

以下のコマンドを実行し、「/etc/webiopi/config」ファイルを開きます。

sudo nano /etc/webiopi/config

[SCRIPTS] セクションを探し、[SCRIPTS] セクションの「myscript =」を以下のように書き換えます。

（・・・省略・・・） #------------------------------------------------------------------------# [SCRIPTS] # Load custom scripts syntax : # name = sourcefile # each sourcefile may have setup, loop and destroy functions and macros #myscript = /home/pi/webiopi/examples/scripts/macros/script.py myscript = /home/pi/work/webiopi/rctank.py #------------------------------------------------------------------------# [HTTP] （・・・省略・・・）

[HTTP] セクションを探し、[HTTP] セクションの「doc-root =」、「welcome-file =」を以下のように書き換えます。

（・・・省略・・・） [HTTP] # HTTP Server configuration enabled = true port = 8000 # File containing sha256(base64("user:password")) # Use webiopi-passwd command to generate it passwd-file = /etc/webiopi/passwd # Use doc-root to change default HTML and resource files location #doc-root = /home/pi/webiopi/examples/scripts/macros doc-root = /home/pi/work/webiopi/ # Use welcome-file to change the default "Welcome" file #welcome-file = index.html welcome-file = rctank.html #------------------------------------------------------------------------# （・・・省略・・・）

編集し終えたら、
Ctrl + O
で上書き保存し、
Ctrl + X
で nano を終了します。

ダウンロード

プログラムファイル