Arduino を PHP で崙囮する
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Firmata はシリアル宥佚を初してPC吉のホストマシンから Arduino やその麿マイコンボ`ド吉のデバイスを崙囮するためのプロトコルです。 \PHPMake\Firmata は Firmata の PHP ライブラリです。
Arduino を PHP で崙囮する
- 1. Arduino を PHP で崙囮する @oasynnoum PHPカンファレンスv廉2014
- 2. 徭失B初 ¢ @oasynnoum ¢ PHP が挫きです ¢ 麗を咾せるものに版かれます ¢ シリアルポ`トを崙囮するモジュ`ル C http://sandbox.n-3.so/Gorilla/ ¢ USB崙囮するモジュ`ル(libusbラッパ`) C http://oasynnoum.hatenablog.com/entry/2013/03/22/013251 ¢ CD,DVDドライブを(? ? ?)? ?ウイ`ン? するモジュ`ル C https://github.com/oasynnoum/php-eject C http://eject.kokuda.org/ ¢ 垢恬の欄はお賀し和さい
- 3. まとめ firmata プロトコルをg廾した PHP ライブラリ、 PHPMakeFirmataを聞えば ArduinoとWebをB亊させたアプリが gにPHPで恬れる
- 4. Arduino を PHP で崙囮する ご賠ありがとうございました m(_ _)m K
- 5. おしたいこと ¢ firmataとは これの肝に峰べる PHPMakeFirmata API の功久を尖盾して もらう朕議で firmata プロトコルを富しかくh苧 C PHPのカンファレンスです坪否としては音m俳かもしれ ません。PHPvSなさすぎて ¢ PHPMakeFirmata について C 秘圭隈 C API C デモ
- 6. firmata プロトコル古勣 ¢ firmata はPCのようなホストマシンから Arduino の ようなデバイスを崙囮するためのプロトコル ¢ firmata はシリアル宥佚の貧のアプリケ`ションプ ロトコル
- 7. firmata プロトコル古勣 ¢ ホストからデバイスにリクエストを竃し、 デバイスはそれに鬉嘛し、駅勣に鬉犬 レスポンスを卦す C 駅ずしも仝リクエストレスポンス々ではない ¢ デバイスが僅A議にピンの彜Bを宥岑したり ¢ ホストから匯圭議にピンの彜Bを篁させたり ¢ 宥佚デ`タの侘塀は MIDI メッセ`ジ侘塀 ¢ 弼？なデバイス箸g廾がある C https://github.com/firmata
- 8. firmata プロトコル古勣 ¢ 恷寄0xFのデジタルポ`トをサポ`ト C 匯つのポ`トは8のデジタルピンを隔つ C つまり恷寄128のデジタルピンをサポ`ト ¢ 恷寄0xFのアナログ秘薦ピンをサポ`ト
- 9. firmata プロトコル古勣 ¢ 喘余(メリット) C もっとお返Xプロトタイピング(スクリプティング) ¢ ホスト箸妊廛蹈哀薀爐ければ冱Zは採でもいい ¢ あるデバイスが firmata をg廾しているとわかれば、その デバイス喘のプログラマ(ライタ`)?IDE吉がoくてもいい C ホストとデバイスがf{嘛するようなアプリ_k C 栽によってはホストから坿が工oされる ¢ デメリット C ホストとデバイスはケ`ブルで､る駅勣がある ¢ firmata over XBeeとかアイディアはあるらしい??? C ホストがoいと採も竃栖ない ¢ gにデバイスだけを咾せばいいようなアプリの栽、 ホストの麻Y坿を勣箔するためojが謹い
- 10. StandardFirmata 古勣 ¢ Firmata のデ`タ侘塀は寄j委に C シンプルな耕協Lのコマンド C 辛粡Lデ`タを坪淫するコマンド(SysEx) ¢ #define START_SYSEX 0xF0 ¢ #define END_SYSEX 0xF7 に蛍けられる ¢ ホストからの俊Arにデバイスの彜Bがリセットされ る
- 11. StandardFirmata 古勣 ¢ リセットr、デバイスから蒙協のメッセ`ジが僕られる ¢ デバイス兜豚晒g廾箭 https://github.com/firmata/arduino/blob/45c67d3c18351d23eb979bc2 ff32537dac180560/Firmata.cpp#L66 void FirmataClass::begin(long speed) { Serial.begin(speed); FirmataSerial = &Serial; blinkVersion(); printVersion(); printFirmwareVersion(); }
- 12. ファ`ムウェア秤鵑糧ゝ ¢ REPORT_FIRMWARE C #define REPORT_FIRMWARE 0x79 C pack('C3', START_SYSEX, REPORT_FIRMWARE, END_SYSEX); ¢ ファ`ムウェア兆(StandardFirmata.ino)と、 バ`ジョン桑催がレスポンスとして卦ってくる ¢ ただし、この秤鵑惑以したリセットrの蒙協のデ`タに 根まれるため、このクエリをk佩する中は蓮
- 13. ピンのC嬬を{べる ¢ デバイスに贋壓するピン匯つ匯つについて、 それが隔つC嬬を卦す ¢ つまり、ピンのt方とピンそれぞれのC嬬がこのコ マンドでわかる ¢ CAPABILITY_QUERY C #define CAPABILITY_QUERY 0x6B C pack('C3', START_SYSEX, CAPABILITY_QUERY, END_SYSEX);
- 14. ピンのC嬬を{べる ¢ 協xされている Capability は肝の宥り C digital input C digital output C analog read C PWM C servo C I2C ¢ このコマンドはGUIアプリケ`ションの兜豚晒rに嗤喘 C ピンの方、C嬬に鬉犬織灰鵐肇踪`ルを塘崔する
- 15. デジタル竃薦 ¢ 3バイトのコマンド ¢ 枠^バイトは DIGITAL_MESSAGE|ポ`ト桑催 C 和了4bitはポ`ト桑催 C #define DIGITAL_MESSAGE 0x90 C $n桑朕のピンがあるポ`ト桑催は floor($n/8) ¢ ピン桑催を8で護り、極方を俳り里 ¢ つまりピンは8阿縫哀覃`プ晒される ¢ 6桑朕のピンはポ`ト0に、13ピンはポ`ト1にある ¢ 2バイト朕、3バイト朕はポ`ト嶄のピン彜Bを幣す
- 16. デジタル竃薦 ¢ 1バイト朕箭0x90|1 C ポ`ト1にするデジタル竃薦 ¢ 2バイト朕箭01011011 C 恷貧了ビットは 0 耕協 C 恷和了ビットからにポ`ト嶄のピン桑催 0 ~ 6 の彜Bを幣す ¢ 3バイト朕箭00000001 C 恷貧了ビットから2ビット朕まで 0 耕協 C 恷和了ビットはポ`ト嶄のピン桑催 7 の彜Bを幣す ¢ ポ`ト 0 にし甜方ピンをHIGHにするコマンド ¢ pack('C3', 0x90|0, 0b00101010, 0b00000001);
- 17. デジタル秘薦 ¢ ポ`トの彜BをOし、篁があれば宥岑する C iみ竃さないとバッファにどんどんデ`タが聡まっていく C 秘薦を鞭け函るアプリの栽、 この尖喇でポ`リングが駅勣になる ¢ REPORT_DIGITAL C #define REPORT_DIGITAL 0xD0
- 18. デジタル秘薦 ¢ 2バイトのコマンドでO、またはOをやめるポ`トを峺協 ¢ 1バイト朕は REPORT_DIGITAL|ポ`ト桑催 C 和了8bitはポ`ト桑催 C 蒙協のピンの彜Bだけ縮えてくれればいいよというUにはいかない C 5ピンはポ`ト0に奉するので、5ピンの彜Bが圀しい栽、そのポ`トの麿 のピンの彜B篁の宥岑も鞭け函ることになる ¢ 2バイト朕は寔｡0もしくは1 C 1で彜B宥岑おいします C 0で彜B宥岑、もうYです ¢ pack('C2', REPORT_DIGITAL|0, 1); C ポ`ト0に奉するピンの彜Bを宥岑
- 20. アナログ秘薦 ¢ デバイスがアナログピンの彜BをOし、篁があれば 宥岑する ¢ O勣のコマンドの侘塀は デジタル秘薦のそれとほぼ揖じ ¢ #define REPORT_ANALOG 0xC0 ¢ pack('C2', REPORT_ANALOG|1, 1); アナログピン1の彜BをOさせる ¢ デジタル秘薦揖、iみ竃さないとバッファにデ`タが 們eされていく
- 21. アナログ秘薦 ¢ 峺協したアナログピンに彜B篁があった栽 3バイトのデ`タを鞭け函る ¢ 1バイト朕はO勣のコマンドと揖じ C REPORT_ANALOG|ピン桑催 ¢ 2バイト朕はピンの彜B()の和了7bit ¢ 3バイト朕はピンの彜B()の貧了7bit ¢ $pinState = (($first << 7) | $second) & 0xFF
- 22. その麿麼勣コマンド ¢ PWM(アナログ竃薦) C g了rgあたりのピンがHIGHとなるrgを{屁し、 デジタル(屈ｵ)なピンにアナログ(謹ｵ)な尅玲をさ せる ¢ Servo C 蒙eな栽の PWM コマンド ¢ I2C C 麿のデバイス、マイコン吉とシリアル宥佚を佩う
- 23. PHPMakeFirmataについて ¢ Firmataのホストg廾 ¢ 枠に峰べたプロトコルのをL盈 C PHPMakeFirmataDevice が鵑離妊丱ぅ垢魃蹶F ¢ コンストラクタは Capability チェックなど、まず駅勣となりそうなやりとりをデ バイスと佩う C digitalWrite(), analogWrite(), ピンをOする碧Mみ などをフレ`ムワ`クとして戻工する ¢ PHP による firmata のホストg廾は麿に https://github.com/ThomasWeinert/carica-firmataがある C I宀の API の`いはピンOのAPIにおいて interface を喘いるの か callable を喘いるのか殻業 C callable 謹喘するのが腕いな繁は PHPMakeFirmata を聞うといい と房う
- 24. PHPMakeFirmataについて ¢ WebSocket のC嬬(噫なお弊) C Ratchet とのB亊により WebSocket サ`バ`のC嬬 も戻工 C フレ`ムワ`クユ`ザ`がピンOのポ`リングと Ratchet が戻工するイベントl咾 API をMみ栽わせ て屁栽來を函りつつ WebSocket アプリを恬るのは謹 蛍めんどくさいだろうと房ったので C しかし、 Ratchet の API は富し{べただけなので、 訊らく書のところあまりいいg廾ではない
- 25. PHPMakeFirmataについて ¢ ホストg廾のキモは parser だと房う C バッファはデジタルピン、アナログピンの彜B宥岑など 弼？なデ`タが詞じる ¢ 箭えば REPORT_FIRMWARE のクエリを誘げた 岷瘁に鞭け函るバッファ枠^のデ`タは駅ずしも START_SYSEX, REPORT_FIRMWARE, END_SYSEX ではない C 咾ない和返くそなパ`サ`を採業もいては里討 C 書のところパ`サ`は咾が、卆隼和返くそ
- 26. 秘 ¢ Composer でgに firmata プロジェクト恬れる しかし、卆贋の PHPMakeSerialPort はモジュ`ル なのでこれを枠に返咾妊ぅ鵐好肌`ルする駅勣がある C ちなみに、枠に貧げた carica-firmata もシリアル宥佚何蛍に PHPMakeSerialPort がインスト`ルされていれば聞うように なっています ¢ PHPMakeFirmata のインスト`ルについては http://sandbox.n-3.so/Gorilla/download/ を歌孚してください ¢ ArduinoにStandardFirmataをきzむ駅勣があります http://qiita.com/oasynnoum@github/items/91aed30 9bd9de8af8d0a を歌孚してください
- 27. LEDを泣腓気擦茲(Lチカ) ¢ 勣s C Device のインスタンスを恬って、 digitalWrite() をコ`ル C http://qiita.com/oasynnoum@github/items/91aed309bd9de8af8d0a <?php require dirname(__FILE__) . '/vendor/autoload.php'; /* initialize the device */ $device = new PHPMakeFirmataDevice('/dev/ttyACM0'); /* for Windows */ // $device = new PHPMakeFirmataDevice('COM3'); $pin = 13; for ($i = 0; $i < 3; ++$i) { $device->digitalWrite($pin, PHPMakeFirmata::HIGH); // light sleep(1); $device->digitalWrite($pin, PHPMakeFirmata::LOW); // unlight sleep(1); }
- 28. デジタル秘薦をiむ ¢ コ`ドは富しLいので福きました C http://qiita.com/oasynnoum@github/items/cd9f90cfec8c0 18a47c6 を歌孚してください ¢ $dev->setPinMode(13, PHPMakeFirmata::INPUT); ¢ Oしたいピンを reportDigitalPin() で峺協する C 念峰のとおり、プロトコル徭悶はポ`トg了でO?宥岑を佩 うがフレ`ムワ`クがそこをL盈しピンg了でのO?宥岑を 佩う ¢ PinObserver をg廾し、そのインスタンスを Device に addDigitalPinObserver() で局す C ピン篁宥岑を notify() で鞭け函る
- 29. デジタル秘薦をiむ ¢ デバイスから僕られる宥岑を函誼するため、 なるべく玉いrgg侯でバッファを_Jする駅勣がある (ポ`リング) C このポ`リングの並をデバイスル`プと柵んでます C デバイスル`プに秘るには Device の run() メソッドをコ`ルします ¢ 哈方については瘁峰 ¢ デバイスル`プに秘るとI尖はそこでブロックされる C run() 柵び竃しの瘁にAくコ`ドブロックがg佩されるのはデ バイスル`プがK阻したあと C このままだとフレ`ムワ`クユ`ザ`は採も竃栖ない
- 30. デジタル秘薦をiむ ¢ LoopDelegate C デバイスル`プ參週採も竃栖なくなることを指閲するため喘 吭されたインタ`フェ`ス C このインスタンスを run() の哈方に局す C LoopDelegate の tick() メソッドはそのル`プのg侯ごとに コ`ルされます C getInterval() メソッドはル`プのg侯を協xします ¢ デバイスル`プがg佩される恷兜にだけ Device 坪何でコ`ルさ れます ¢ デバイスル`プを峭めるには Device の stop() をコ` ルします C 灸侏議には tick() 坪から stop() とか
- 31. アナログ秘薦をiむ ¢ デジタル秘薦とほぼ揖じです ¢ ただし、 PinObserver のインスタンスは addAnalogPinObserver() メソッドで Device に局 します ¢ $dev->setPinMode(13, PHPMakeFirmata::ANALOG);
- 32. PWM(アナログ竃薦) ¢ $dev->setPinMode(13, PHPMakeFirmata::PWM); ¢ Device の analogWrite() をコ`ルします ¢ 及匯哈方はピン、及屈哈方は ¢ 及屈哈方の､里箸蟲辰觜譴 0~貧 ¢ 貧泙魯妊丱ぅ后▲團鵑砲茲螫なる ¢ Capability により協xされている C $capability = $dev->getPin(13)->getCapability(); $pwmResolution = $capability->getResolutionPWM();
- 33. デモ1 ¢ firmata-websocket-taste C https://github.com/PHPMake/firmata-websocket-taste C Taste は test のタイポ。 中易いと房ったのでそのままにしています。 ¢ firmata.org が戻工しているテストGUIアプリがUbuntuで咾な かったため恬った ¢ バグっぽいです ¢ Onsenui で恬った C http://onsenui.io/ ¢ Onsenui は殆這らしい。 このデモがバグっぽいのはg廾宀のせい ¢ ピンモ`ドを笋┐蕕譴襪茲Δ砲繁爾辰謄札哀瓮鵐肇灰鵐肇踪`ルをつ けましたが、書のところg廾していません
- 34. デモ2 ¢ firmata-space-travel C https://github.com/PHPMake/firmata-space-travel ¢ Arduino でしょぼい嚴帑巻崙囮コンソ`ル ¢ phoria.js でなんちゃって湊狼 C http://www.kevs3d.co.uk/dev/phoria/ C phoria.js はくない。いのはg廾宀の欄
- 35. PHPMakeFirmata のn} ¢ firmata のメリットはそのままにデメリットをpじたい C デメリット ¢ ホストとデバイスはケ`ブルで､る駅勣がある ¢ ホストがoいと採も竃栖ない C 噸宥に Wiring 聞えば燭箸いΔ里oし ¢ 鯵はぺちぱ`だ ¢ Wiring(Arduinoの_k冱Zというかフレ`ムワ`ク) ¢ ドキュメントがoい C 賦しU殻業の Janglish でかれた phpdoc オンリ`
- 36. 歌深Y創 ¢ firmata.org C http://firmata.org/wiki/Main_Page ¢ firmata/arduino C https://github.com/firmata/arduino ¢ Arduino Uno/Leonardo で兵める徨垢恬 C http://www.amazon.co.jp/dp/4877832963