![Source Code
lcd = new Lcd({rs:17, e:18, data:[22,23,24,25], cols:16, rows:2}); // pin initialization – broadcom pin
lcd.on('ready', function () {
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print('hello circulus');
setTimeout(function(){
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print('RASPBERRY');
},100);
});
// If ctrl+c is hit, free resources and exit.
process.on('SIGINT', function () {
lcd.close();
process.exit();
});](https://image.slidesharecdn.com/oshwnodejsday2-150216090826-conversion-gate01/85/IoT-with-Raspberry-Pi-Node-JS-Chapter-2-36-320.jpg)
![Source Code
lcd = new Lcd({rs:17, e:18, data:[22,23,24,25], cols:16, rows:2}); // pin initialization – broadcom pin
lcd.on('ready', function () {
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print('hello circulus');
setTimeout(function(){
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print('RASPBERRY');
},100);
});
// If ctrl+c is hit, free resources and exit.
process.on('SIGINT', function () {
lcd.close();
process.exit();
});](https://image.slidesharecdn.com/oshwnodejsday2-150216090826-conversion-gate01/75/IoT-with-Raspberry-Pi-Node-JS-Chapter-2-36-2048.jpg)
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IoT with Raspberry Pi + Node JS - Chapter 2
- 1. Opensource H/W +Node JS IoT 따라잡기 Day 2
- 2.
- 3. GPIO GPIO란? GPIO(General Purpose InputOutput)일반 적인 입/출력을 제공하는데, 하나의 단자로 입력 또는 출력이 고정되지 않고 선택적으 로 입력/출력이 가능하다. 하지만 동시에 입력과 출력을 겸용으로 할 수는 없다. 사 용 목적에 따라 먼저 GPIO모드 설정을 해 야합니다. Raspberry Pi는 21개의 GPIO를 제공하고 있는데, 그 중에 17개는 핀헤드로 구성되어 있고, 나머지 8개는 보드에 핀헤드를 세워 서 사용할 수 있습니다.
- 4. SPI 직렬 주변기기 인터페이스버스 (Serial Peripheral Interface Bus) 또는 SPI 버스 아키텍처 전이중 통신 모드로 동작하는 모토로라 아키텍처 에 이름을 딴 동기화 직렬 데이터 연결 표준이다. 장치들은 마스터 슬레이브 모드로 통신하며 여기서 마스터 장치는 데 이터 프레임을 초기화한다. 여러 슬레이브 장치들은 개별 슬 레이브 셀렉트 (칩 셀렉트) 라인과 함께 동작할 수 있다. SCLK: 직렬 클럭 (마스터로부터의 출력) MOSI; SIMO: 마스터 출력, 슬레이브 입 력 (마스터로부터의 출력) MISO; SOMI: 마스터 입력, 슬레이브 출 력 (슬레이브로부터의 출력) SS: 슬레이브 셀렉트 (active low, 마스 터로부터의 출력).
- 5. I2C I²C(Inter-Integrated Circuit, 아이-스퀘어-씨) 필립스에서개발한 직렬 컴퓨터 버스이며 마더보드, 임베디 드 시스템, 휴대전화등에 저속의 주변 기기를 연결하기 위해 사용된다. I2C는 이종 컴퓨터간의 데이타 통신을 위해 사용되는 것으로 SPI와 그 목적은 같지만, 클럭선과 데이타선으로 단 두 개만 의 선만으로 통신을 하게된다. 주로 마이크로콘트롤러가 마 스터가 되고, 주변 장치들이 슬레이브가 되어, 주변 장치의 정보를 취득하는 용도로 많이 사용된다
- 6. PWM Pulse Width Modulation 표본화펄스의 진폭을 일정하고 그 펄스 폭을 전송하고자 하는 신호에 따라 변화 시키는 변조 방식
- 7. RS232 ... RS-232는 PC와 음향커플러, 모뎀 등을 접속하는 직렬 방식 의 인터페이스의 하나이다. 인터페이스는 포트라고도 하여 일반적으로 직렬 포트라고 불리기도 한다. 주변기기의 접속 용도에는 USB, IEEE1394 등과 통신 용도로 는 이더넷(ethernet) 등에 그 역할이 대체되고 있다. 그러나 노이즈에 큰 영향을 받지 않고 먼 곳까지 신호를 전달하고, 단순하게 사용하기 위해서는 아직까지도 유용하다.
- 8.
- 9. Resistor 성능이 낮은 전도체의양쪽 끝 또는 측면에 도선이나 전도체 2개가 붙어있는 형태로 되어있음 단위는 옴(ohm) 이며, 기호 로는 그리스어의 오메가를 사용 - 캐패시터 충전율 제한 - 양극성 트랜지스터와 같은 반도체 부품의 전압 제어 - LED 또는 기타 반도체 부품의 과다 전류 방지 - 다른 부품과 결합하여 사용하는 오디오 회로에서 주파수 응답의 조정 또는 제한 - 디지털 논리 회로에 입력되는 전압의 풀업 저항 또는 풀 다운 저항용 - 회로 내 한 지점에서의 전압 제어용
- 10.
- 11.
- 12. 센서(sensor, 문화어: 감지기,感知器) 영어(sensor)로 직역하면 '느끼는 자'로, 무언가를 감각하는 것을 말한다. 즉, 센서는 무언가를 느끼는 것임을 알 수 있다. 또한 한자(感知器)로 직역하면 '감각하여 알아내는 기계'를 뜻한다. 즉, 센서는 무언가를 느끼고, 그 감각으로부터 무언 가를 알아내는 것이다. 물이 담긴 컵을 손으로 만져서 뜨거 움을 느끼면, 그 컵에는 뜨거운 물이 담겼다는 것을 알아내 는 것과 같이 말이다. 정리하면, 센서(sensor感知器)는 외부에서 발생한 어떤 신호 를 수집하여 알아내는 장치이다. 즉, 빛, 소리, 화학물질, 온도 등과 같은, 감각과 관련된 신호 들을 수집하여 이것들을 과학적인 방법으로 분석하여 외부 의 상태를 알아내는 장치이다. Sensors
- 13. Speaker - Module 3.5mm (Sound) USB (Power)
- 14. Speaker amixer cset numid=3n 오디오 재생은 ANALOG(3.5mm) 혹은 HDMI 를 통해 출력할 수 있다. 기본적으로는 HDMI 케이블이 연결된 경우는 HDMI, 그 이외의 경우는 ANALOG 로 출력되나, 수동으로 출력을 조절할 수 있다. n은 출력 방식으로, 0 은 Auto, 1 은 Analog, 2 는 HDMI 이 다. ANALOG(3.5mm) 로 출력하고자 하면 다음과 같이 설정 한다. amixer cset numid=3 1
- 15. Speaker WAV 재생 샘플용 wave다운로드 wget http://www.freespecialeffects.co.uk/soundfx/sirens/police_s.wav wav 파일 재생 aplay police_s.wav
- 16. Speaker MP3 재생 패키지 설치 sudoapt-get install mpg321 샘플 다운로드 wget http://www.freespecialeffects.co.uk/soundfx/household/bub bling_water_1.mp3 일반 재생 mpg321 bubbling_water_1.mp3 볼륨 50% 재생 mpg321 -g 50 bubbling_water_1.mp3
- 17. Speaker OMXPlayer 패키지 설치 (기본적으로설치되어 있음) sudo apt-get install omxplayer 샘플 다운로드 wget http://goo.gl/MOXGX3 -O example.mp3 --no-check- certificate 일반 재생 omxplayer example.mp3 강제 HDMI 출력 재생 omxplayer -o hdmi example.mp3 강제 HDMI 출력 재생 omxplayer -o local example.mp3
- 18. LED 발광 다이오드는 순방향으로 전압을가했을 때 발광하는 반 도체 소자이다. LED(Light Emitting Diode)라고도 불린다. 발광 원리는 전계 발광 효과를 이용하고 있다. 또한 수명도 백 열등보다 매우 길다. 발광색은 사용되는 재료에 따 라서 다르며 자외선 영역에서 가시광선, 적외선 영역까지 발 광하는 것을 제조할 수 있다. 일 리노이 대학의 닉 호로니악이 1962년에 최초로 개발하였다.
- 19.
- 20. Source Code 소스 코드 varwpi = require(‘wiring-pi'); var sleep = require(‘sleep’); wpi.setup ('gpio'); wpi.wiringPiSetup(); wpi.pinMode(3, wpi. OUTPUT); wpi.pinMode(4, wpi. OUTPUT); while(true){ wpi.digitalWrite(3, wpi.LOW); wpi.digitalWrite(4, wpi.HIGH); sleep.sleep(1); wpi.digitalWrite(3, wpi.HIGH); wpi.digitalWrite(4, wpi.LOW); sleep.sleep(1); }
- 21. Switch 개폐기(開閉器)는 영어식 용어를그대로 사 용하여 스위치(switch)라고도 하며 전류의 흐름을 막거나 계속 흐르게 하는 용도로 쓰 인다
- 22.
- 23. Source Code 소스 코드 varwpi = require(‘wiring-pi'); wpi.setup ('gpio'); wpi.wiringPiSetup(); wpi.pinMode(2, wpi. INPUT); wpi.pinMode(3, wpi. OUTPUT); wpi.pinMode(4, wpi. OUTPUT); while(true){ if(wpi.digitalRead(2) == wpi.HIGH){ wpi.digitalWrite(3, wpi.HIGH); wpi.digitalWrite(4, wpi.HIGH); } else { wpi.digitalWrite(3, wpi.LOW); wpi.digitalWrite(4, wpi.LOW); } }
- 24.
- 25. Source Code 소스 코드 varwpi = require(‘wiring-pi'); // Instantiate and initialize. wpi.pinMode(18, wpi. PWM_OUTPUT); wpi.digitalWrite(18, wpi.HIGH); wpi.pwmWrite(18, 200); 회전..
- 26.
- 27. Sensors 대상에 초음파를 보내고반사된 초음파를 받아 대상물의 거리, 방향을 검지할 수 있 는 센서.
- 28.
- 29. Source Code var wpi= require( 'wiring-pi' ); var sleep = require('sleep'); var microtime = require('microtime'); wpi.setup ('gpio'); wpi.wiringPiSetup(); var trig = 0; var echo = 2; wpi.pinMode ( trig, wpi.OUTPUT); // ultra trigger wpi.pinMode ( echo, wpi.INPUT); // ultra echo node.js 라이브러리 설치 > npm install wiring-pi > npm install sleep > npm install microtime
- 30. Source Code function getDistance(trig,echo){ wpi.digitalWrite (trig , wpi.LOW); sleep.usleep(2); wpi.digitalWrite (trig, wpi.HIGH); sleep.usleep(20); wpi.digitalWrite (trig, wpi.LOW); var cnt1 = 0; var cnt2 = 0; while(wpi.digitalRead(echo) == wpi.LOW) { if (cnt1++ > 1000) { break; } } var start_time = microtime.now(); while(wpi.digitalRead(echo) == wpi.HIGH) { if (cnt2++ > 10000) { break; } } var end_time = microtime.now(); var travelTime = end_time - start_time; var distance = travelTime / 58; return distance; }
- 31.
- 32. LCD 액정 디스플레이 또는액정 표시장치, 줄여서 LCD(liquid crystal display)는 얇은 디스플레이 장치의 하나이 다. 전력이 적게 소모되기 때문에 휴 대용 장치에 많이 쓰인다.
- 33. LCD 반사형 TN(twisted nematic)LCD의 구조 빛을 편광으로 만들기 위한 수직 편광 필름 ITO 전극을 삽입한 유리 기판. 이 전극의 모양이 LCD를 켜거나 껐을 때 나타나는 모 양을 결정한다. 꼬인 네마틱(twisted nematic) 구조의 액정 ITO 전극을 삽입한 유리 기판 빛을 통과시키거나 차단할 수 있는 수평 편 광 필름 보는 사람에게 빛을 내보내기 위한 반사판
- 34. LCD 1.Ground 2.VCC - 5vnot 3.3v 3.Contrast adjustment (VO) from potentiometer 4.Register Select (RS). RS=0: Command, RS=1: Data 5.Read/Write (R/W). R/W=0: Write, R/W=1: Read (we won't use this pin) 6.Clock (Enable). Falling edge triggered 7.Bit 0 (Not used in 4-bit operation) 8.Bit 1 (Not used in 4-bit operation) 9.Bit 2 (Not used in 4-bit operation) 10.Bit 3 (Not used in 4-bit operation) 11.Bit 4 12.Bit 5 13.Bit 6 14.Bit 7 15.Backlight LED Anode (+) 16.Backlight LED Cathode (-)
- 35.
- 36. Source Code lcd =new Lcd({rs:17, e:18, data:[22,23,24,25], cols:16, rows:2}); // pin initialization – broadcom pin lcd.on('ready', function () { lcd.clear(); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print('hello circulus'); setTimeout(function(){ lcd.setCursor(0, 1); lcd.print('RASPBERRY'); },100); }); // If ctrl+c is hit, free resources and exit. process.on('SIGINT', function () { lcd.close(); process.exit(); });
- 37.
- 38. Sensors 디지털 온도 및습도 센서는 온도와 습도 복합 센서의 보정 디지털 신호 출력됩니다.
- 39.
- 40. Source Code 기본 라이브러리다운로드 wget http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/bcm2835-1.38.tar.gz 기본 라이브러리 설치 > tar zxvf bcm2835-1.38.tar.gz > cd bcm2835-1.38 > ./configure > make > sudo make check > sudo make install node.js 라이브러리 설치 > npm install node-dht-sensor
- 41. Source Code (general) varsensorLib = require('node-dht-sensor'); var sensor = { initialize: function () { return sensorLib.initialize(11, 4); }, read: function () { var readout = sensorLib.read(); console.log('Temperature: ' + readout.temperature.toFixed(2) + 'C, ' + 'humidity: ' + readout.humidity.toFixed(2) + '%'); setTimeout(function () { sensor.read(); }, 2000); } };
- 42.
- 43. Sensors 빛의 밝기를 측정하는조도(照度) 센서 BH1750를 탑재한 GY-302 모듈을 붙여 보 았습니다. I2C 버스 인터페이스를 사용하기 때문에 전원과 SCL과 SDA 신호선만 연결 하면 됩니다. 요즈음 스마트 폰에도 조도 센서가 사용되어 주머니나 가방 같은 곳에 들어 있는 경우와 같이 어두운 곳에서는 화 면을 끄기 위한 용도로 사용되고, 밝은 곳 에서는 화면의 밝기를 더욱 높여 읽기 편하 게 만드는 용도로 사용
- 44.
- 45. Source Code I2C, SPI기능 활성화 기본적으로 I2C, SPI 통신 기능이 block 되어 있으므로, 해당 블랙리스트를 제거해 주어야 한다. $ sudo nano /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf #blacklist spi and i2c by default (many users don’t need them) #blacklist spi-bcm2708 #blacklist i2c-bcm2708
- 46. Source Code I2C 설정 I2C환경 설정용 툴 설치 및 다운로드 $ sudo apt-get install i2c-tools 설정 적용을 위한 재 부팅 $ sudo reboot 모듈 강제 로딩 $ sudo modprobe i2c-dev 커널로 i2c 드라이버 불러오기 $ gpio load i2c
- 47. Source Code I2C 디바이스확인 $ ls –l /dev/i2c* i2c-1 에 연결된 디바이스 채널 정보 확인 $ sudo i2cdetect –y 1 BH1750 node.js 모듈 설치 $ npm install bh1750
- 48. Source Code var BH1750= require('bh1750'); var light = new BH1750(); light.readLight(function(value){ console.log(value); });
- 49.
- 50. Sensors 자이로스코프(gyroscope)는 방향의 측정 또는유지에 사용되는 기구이다. 자이로스코프는 축이 어느 방향으로든지 놓일 수 있는 회전하는 바퀴이고 로터와 짐 벌로 이루어진 하나의 메커니즘이며 각운 동량 보존법칙에 근거한다. 자이로스코프 가 빠르게 회전할 때에는, 외부에서 토크 (torque; 회전우력)이 주어졌을 때 그 방향 이 회전에 의한 각운동량(angular momentum)에 의해 회전하지 않을 때보다 훨씬 적게 변화하게 된다. 자이로스코프는 수평 유지 장치인 짐벌에 놓이게 되므로 외 부의 토크는 최소화되며, 장착된 받침이 움 직이더라도 그 방향은 거의 고정되게 된다.
- 51.
- 52. Source Code *사전에 I2C설정이 되어있어야 함 noedjs 패키지 설치 $ npm install mpu6050
- 53. Source Code 소스 코드 varmpu6050 = require('mpu6050'); // Instantiate and initialize. var mpu = new mpu6050(); mpu.initialize(); // Test the connection before using. if (mpu.testConnection()) { console.log(mpu.getMotion6()); } // Put the MPU6050 back to sleep. mpu.setSleepEnabled(1);
- 54.
- 55. Servo Motor 서보모터라고 하면일반적인 모터(원형으 로 빙빙 돌기만 함)와는 달리 움직임을 지 정하면 제어계측 회로에 의해 정확하게 움 직일 수 있는 모터란 뜻이다. 스텝모터를 각도를 조절해서 움직일 수 있 기 때문에 서보모터라고 착각할 수 있는데 회전상태를 파악하는 구조를 갖추지 않아 서보메커니즘이 없기 때문에 서보모터라고 할 수 없다. 무선 조종용 서보모터는 그 자체가 완제품 으로, 그 서보모터에 Horn 이라는 파츠를 달아 와이어링, 특정 파츠를 움직일 수 있 도록 해준다. 서보 컨트롤러는 내부에 내장되어 있고, 토 크 때문에 DC 를 많이 사용한다. 이런 제품들은 특정 포지션으로 이동하는 것을 주 목적으로 하므로, 속도 제어나 토 크 제어는 되지 않는다. 특히, 이런 제품은 제어할 때 PWM 시그널 의 폭을 기준으로 혼의 움직이는 각도가 변 한다.
- 56.
- 57.
- 58. Source Code 소스 코드 varwpi = require(‘wiring-pi'); // Instantiate and initialize. wpi.pinMode(18, wpi. PWM_OUTPUT); wpi.digitalWrite(18, wpi.HIGH); wpi.pwmWrite(18, 200); 회전..
- 59.
- 60. Camera Info Spec ll resolution5 Megapixels Video modes 1080p30, 720p60 and 640x480 Sensor OmniVision OV5647 Sensor resolution 2592 x 1944 pixels Optical size 1/4" Horizontal field of view 53.50 +/- 0.13 degrees Vertical field of view 41.41 +/- 0.11 degress Focal ratio (F-Stop) 2.9 라즈베리파이에 장착할 수 있는 Pi Camera 를 이용하면 사진 촬영 및 동영상 촬영이 가능하다. OpenCV 와 같은 영상 처리 오픈 소스와 결합하면 얼굴 인식등 다양한 분야 로의 확대가 가능하다.
- 61. Source Code 카메라 활성화하기 $ sudo raspi-config Enable camera – Enter - Finish 사진 촬영하기 $ raspistill –o cam.jpg 사진 좌우/상하 뒤집기 $ raspistill –vf –hf –o cam2.jpg
- 62. Source Code 영상 촬영하기 $raspivid –o vid.h264 영상 좌우/상하 뒤집기 $ raspivid –hf –vf –o video.h264 10초 동안 비디오 촬영하기 $ raspivid –o video.h264 –t 10000 http://www.raspberrypi.org/documentation/raspbian/applic ations/camera.md
- 63.
- 64. Expand your dimension Circulus(http://www.circul.us) Since 2013 Park Jonggun, Lee Yunjai, Ki Yeonah, Lee Jonghee