יום שלישי, 23 בספטמבר 2014

Arduino And TFT Screen


לאחרונה רכשתי עבור אחד מהפרוייקטים שלי מסך TFT בגודל 320X240 פיקסלים מ DX תמורת 13 דולר, ההתקנה לא היתה פשוטה ולקח לי זמן עד שהצלחתי להפעיל אותו, זה מבאס שיצרנים ובמיוחד סינים לא מקפידים לתת את המידע הדרוש למוצר וגם כאשר הם מנסים הוא לא תמיד מדוייק.


שימו לב!

  • רוב המסכים דורשים 3.3V, בדקו היטב לפני שאתם מחברים.
  • הפינים לממשק ה SPI עלולים להשתנות מלוח ללוח.


דרישות

  • (Arduino (any kind will do the job
  • TFT Display
  • 5 47K Ressistor
  • 10K Potentiometer 
  • Wires


TFT-LCD (Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)

מסכי TFT לוקחים את התצוגה קדימה, הם חדים וצבעוניים בניגוד למסכי ה LCD הקלאסים שהצגתי בעבר, אבל מורכבים יותר כך שה Arduino עצמו לא יכול לנהל אותם כי אין לו מספיק זיכרון להכיל את המידע עבור כל פיקסל וזה גם לא ממש העבודה שלו, בדר"כ הם מנוהלים בעצמם בעזרת IC ייעודי שמאפשר לגשת אליו בעזרת ממשק SPI,

קטן ומגניב


הכנה מקדימה

דבר ראשון חשוב להוריד ספריה שמתאימה למסך, יש המון סוגים של ספריות שתומכות במסכים שונים, הספריה הפופלרית ביותר נקראת UTFT שמכסה המון סוגים של מסכים, לאחר מכן פותחים את קובץ ה Zip ושופכים אותו לתיקיית Libraries שב Arduino IDE,עורכים את הקובץ memorysaver.h ומורידים את ההערות למעט (במקרה שלי) מהשורה:

 //#define DISABLE_ILI9341_S5P

לא נוכל להכיל את כל הספריה בתוכנית כי היא גדולה יותר משטח הזיכרון שעל ה Arduino לכן חשוב לבחור את הלוח המתאים ולנטרל את האחרים על מנת להקטין את נפח, לאחר שהגדרנו את הספריה למסך השלב הבא הוא לחבר את המסך ל Arduino לפי הדוגמה הבאה:

לאט אבל בטוח


זהו, בגדול סיימנו, עכשיו ניתן להפעיל את אחת מהדוגמאות שבאות עם UTFT, הן מחולקות לפי רזולוציית מסך במקרה שלי השתמשתי בדוגמה UTFT_Demo_320X240_Serial.ino רק חשוב להגדיר את הפינים לספרייה:

UTFT myGLCD(TFT01_22SP,11,13,10,9,8);  


מבנה סופי

ואו...


סרט הדגמה




סיכום

המסך מגיע עם אפשרות לחבר לו SDCard וניתן לעבוד איתו כפי שכבר הסברתי בעבר, לאורך הבלוג עברתי על מספר סוגי תצוגות עם יכולות מוגבלות, עכשיו בעזרת TFT אפשר לקחת את ה Arduino עוד יותר רחוק בעזרת ממשק SPI פשוט, יחד עם צבעים וחדות מעולה.

שנה טובה!

יום שבת, 6 בספטמבר 2014

Arduino Yun - CGI and Python




אחרי הכרות קצרה עם Arduino Yun הגיע השלב להעמיק פנימה, המאמר מתמקד על בניית ממשק Web מתקדם בניגוד למה שהדגמתי בעבר שהיה יחסית מוגבל הפעם נעזר ב CGI ובשפת Python על מנת להשלים את המשימה בצורה פשוטה והמהירה ביותר, אבל לפני שנתחיל כדאי להצטייד במספר כלים.
  • NotePad++ - כתיבת קוד והמרות קבצים בין Windows ל Linux.
  • WinScp - העברת קבצים בין ה Yun למחשב האישי.
  • Putty - התממשקות ב SSH ל Yun.

הגדרה ראשונית

שימו לב!
  • יש לגבות את קבצי המערכת לפני התחלת העבודה!
  • יש לגבות את ספריית www.
מערכת ההפעלה OpenWrt מגיעה עם שרת Web שנקרא uhttpd שדרכו ניגשים לממשק של ה Yun, נוכל להעזר בו בשביל האתר שלנו, כל מה שצריך לעשות הוא להוריד את קובץ ההגדרות (uhttpd) שנמצא בתיקייה /etc/config/ בעזרת WinSCP ולהוסיף שורה שמייצגת את ה interpreter של Python כפי שניתן לראות בדוגמה:

# List of extension->interpreter mappings.
# Files with an associated interpreter can
# be called outside of the CGI prefix and do
# not need to be executable.
# list interpreter ".php=/usr/bin/php-cgi"
# list interpreter ".cgi=/usr/bin/perl"
list interpreter   ".py=/usr/bin/python"


קוד

הדוגמה קצת יותר מורכבת מ Hello World פשוט ומכילה 2 דפים, הדף הראשון הוא ה Login שבעזרתו נקבל קלט מהמשתמש ונעביר אותו ב Get לדף השני, במקרה שעשינו טעות בשם המשתמש או הסיסמא השרת יזריק קוד של Javascript שיחזיר את הלקוח ל Login,

על מנת לא לפגוע באתר המקומי של ה Yun נוסיף תיקייה חדשה ב www/cgi-bin בה נאכסן את קבצי ה Python אבל לא נוכל להכניס בה את קבצי ה JS או ה CSS כי השרת יחשוב שהוא צריך להריץ אותם ויחפש את interpreter המתאים, לכן יש לאכסן את שאר הקבצים מחוץ לתייקית cgi-bin.

login.py

#!/usr/bin/env python
import os

#set http header, leave double space
print "Content-type: text/html"
print

#print html content
print """
     <html>
     <head>
     <title>Login</title>
     
     <meta name="viewport" 
     content="width=device-width,initial-scale=1,maximum-scale=1" />
     
     <link href="/../example/css/jquery.mobile-1.4.3.min.css" rel="stylesheet" type="text/css" />
     <script src="/../example/js/jquery-2.1.1.min.js" type="text/javascript"></script>
     <script src="/../example/js/jquery.mobile-1.4.3.min.js" type="text/javascript"></script>
     <script src="/../example/js/jquery.validate.min.js" type="text/javascript"></script>
     </head>
     
     <body>
          <form action="/cgi-bin/example/welcome.py" method="get">
             <div style="margin-top:5%;margin-left:5%;margin-right:5%">
                Name: <input type="text" name="txb_name">  <br />
             </div>
             <div style="margin-top:5%;margin-left:5%;margin-right:5%">
                Password: <input type="password" name="txb_password" />
             </div>

             <div style="margin-top:5%;margin-left:5%;margin-right:5%">
                <input type="submit" value="Submit" />
             </div>
          </form>

     </body>
     </html>
      """

welcome.py

#!/usr/bin/env python
import os
import cgi

form = cgi.FieldStorage()

# get date from post/get
name = form.getvalue('txb_name')
password  = form.getvalue('txb_password')

# set http header, leave double space
print "Content-type: text/html"
print

# write head
print """
    <html>
    <head>
    <title>Welcome</title>

    <meta name="viewport"
        content="width=device-width,initial-scale=1,maximum-scale=1" />
        
    <link href="/../example/css/jquery.mobile-1.4.3.min.css" rel="stylesheet" type="text/css" />
    <script src="/../example/js/jquery-2.1.1.min.js" type="text/javascript"></script>
    <script src="/../example/js/jquery.mobile-1.4.3.min.js" type="text/javascript"></script>
    </head>"""

# change body depend on the request
if password != "12345" and name != "proxytype":
   print """
        <body>
            <script type="text/javascript">
               window.location.href = 'login.py';
            </script>
            Redirecting...
        </body>
        </html>"""
else:
    print """
        </head>
        <body>
        <h1 style="margin-top:5%%;margin-left:5%%">Welcome, %s !</h1>
        </body>
        """ % (name)
# % is symbol for string formatting for return it in string enter double '%%'
# printing close tag
print "</html>"


נקודות נוספות

CGI רגיש מאוד ולפעמים עלולים לקבל שגיאות שלא תמיד ניתן להבין מה בדיוק הבעיה, רכזתי מספר טיפים שיפתרו את רוב התקלות:
  • Permissions - יש לוודא שהסקריפטים של ה Python נמצאים בתיקיית cgi-bin ושיש שלהם הרשאות גבוהות ניתן להעזר בפקודה ב chmod a+x, זה יעשה את העבודה.
  • (End Of Line (EOL - יש הבדל באיך מערכות ההפעלה מתייחסות לסוף השורה, ב Windows בכל סוף שורה יש את התווים r\n\ ולעומת זאת במערכות Unix רק את התו n\ לכן במקרה שכותבים ב Windows יש לשמור את הקבצים בהגדרת Unix בעזרת Notepad++:
זה הכרחי?!

  • (Bytes Order Mark (BOM - תו Unicode שמוכנס לתחילת הקובץ מאפשר להקל על צורת הקידוד במקרה של Unicode, UTF-16 ו UTF-32 במקרה שלנו נשתמש ב UTF-8 ככה שאין לו משמעות וצריכים להוריד אותו בעזרת Notepad++: 
קידוד עולם אכזר!



תוצאה סופית



סיכום

בעזרת Python בשילוב JavaScript ו Css נוכל לבנות ממשקי ניהול מורכבים, וזה בזכות ה Linux שמאפשר לנו לעבוד עם שירותים מתקדמים יותר ונפח זיכרון גדול לקבצים , אומנם הדגמתי על Python אבל אפשר לעבוד גם עם PHP רק שהוא לא מגיע באופן טבעי עם הלוח ויש להוריד אותו בנפרד.

ללא גבולות...