ラズベリーパイ３で遊ぶ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　kunioのHP
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　H28.11.14
ラズパイ３でBlynkアプリを使ってIOTぽいことができそうなので遊んでみた。

ラズパイをセットアップして、いわゆるLチカ（LEDの点消灯）まではローカルネット上で簡単にできますが、これを
インターネットを介して行うとすると、一気にハードルが高くなりますがこれを比較的簡単に実現できる無料の
Blynkアプリの存在を知ったので、使ってみました。
　
　Lチカ、ハードSWによるスマホアプリのLチカ、ジョイスティックによるサーボモータ制御までやってみた。


構成
　スマホ（Blynk）　〜（ａｕ）〜インターネット〜（プロバイダー）〜　無線LAN　〜　ラズパイ３　〜　LED、SW、サーボモータ

ラズパイ３　ハード接続
　　GPIO１７−抵抗（330Ω）−GND
　　GPIO２２−抵抗（330Ω）−GND
　　3.3V−抵抗（1kΩ）−pushSW−GPIO４・抵抗（1kΩ）−GND
　　サーボモータ１　赤：５V、黒：GND、白：ＧＰＩＯ１８（PWM０）
　　サーボモータ２　赤：５V、黒：GND、白：ＧＰＩＯ１３（PWM１）

Blynkの設定
　ボタン１　ＩＮＰＵＴ：GP17　ＭＯＤＥ：ＳＷＩＴＣＨ
　ボタン２　ＩＮＰＵＴ：GP22　ＭＯＤＥ：ＳＷＩＴＣＨ
　LED　　ＩＮＰＵＴ：V2　ＭＯＤＥ：ＳＷＩＴＣＨ
　Joystick　OUTPUT：ＭＥＲＧＥ　Ｖ０　AUTO　RETURN：ＯＮ

ラズパイ３のプログラム
　　※ラズパイのセットアップ、Blynkのインストール、コンパイル実行方法等は、末記リンク等を参照して下さい。
　
blynk-library/linux内のｍａｉｎ．ｃｐｐの修正内容です。

�@Lチカ
　　プログラム追加不要

�AハードSW読取、それに連動してスマホ側LEDをONOFF（Lチカの逆）
　　こちらの情報はネット上に少なかったので、試行錯誤で実現しました
　　BLYNK_ＲＥＡＤ（）で試みましたが上手くいかなかったので、GPIO４の割り込み
　　処理（スマホLED制御２）からled_onnoffを読み出しＧＰＩＯ４のＨ／Ｌによりバーチャルピン２に
　　２５５（ＯＮ）、０（OFF）書き込むことで、LEDが点消灯させる（スマホLED制御１）

�Bサーボモータ制御（サーボ：GWS　PIC）
　　ラズパイのハードPWMを活用して、制御信号を作成
　　PWM周波数　ベース周波数19.2MHz／クロック分周設定／分解能設定
　　　　　　　　　　　今回５０Hz（20ms）＝１９．２M／３７５／１０２４
　　パルス幅設定計算（ジョイスティック制御１）
　　　　　　　　　　　　PWMカウンタ周期５１．２ｋＨｚ＝１９．２M／３７５
　　　　　　　　　　　　今回のサーボ0.75〜2.25ms（センター1.5ms）
　　　　　　　　　　　　51.2kｘ0.75ms≒３８、51.2kｘ2.25ms≒116(センター　７７)
　　　　　　　　　　　　ジョイスティック入力は０−２５５
　　　　　　　　　　　　換算式　入力値×（１１６−３８）／２５６＋３８＝入力値×７８／２５６＋３８＝入力値×３９／１２８＋３８


（ｍａｉｎ．ｃｐｐの内容）　赤字が追加部分

//これ以前は変更がないため略、これ以降に
#include <BlynkWidgets.h>

//コメントアウト
//BLYNK_WRITE(V1)
//{
//  printf("Got a value: %s\n", param[0].asStr());
//}

//ジョイスティック制御１
BLYNK_WRITE(V0) {
  int x = param[0].asInt()*39/128+38;
  int y = param[1].asInt()*39/128+38;
  pwmWrite(18, x);//ジョイスティック1のパルス幅設定
  pwmWrite(19, y);//ジョイスティック２のパルス幅設定
}

//スマホLED制御１
 void led_onoff(void)
{
  if(digitalRead(4) == 1)  Blynk.virtualWrite(2,255);
  else Blynk.virtualWrite(2,0);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    const char *auth, *serv, *port;
    parse_options(argc, argv, auth, serv, port);

    Blynk.begin(auth, serv, port);

//スマホLED制御２
    wiringPiISR(4, INT_EDGE_BOTH, led_onoff);

//ジョイスティック制御初期化
    pinMode(18, PWM_OUTPUT);//ピンモード設定
    pinMode(19, PWM_OUTPUT);//ピンモード設定
    pwmSetMode(PWM_MODE_MS);//マークスペースモード（デフォルトはバランスモード）
    pwmSetClock(375);//クロック分周設定
　　pwmSetRange(1024);//分解能設定

    while(true) {
        Blynk.run();
    }

    return 0;
}

実行結果（動画参照）
　�@Lチカは、レスポンスも良く問題なく動作。
　�AハードSWよるスマホLチカは、応答に若干遅れはあるがほぼ問題なく反応。
　�Bジョイステックによるサーボ制御も、応答は問題なし。
　　　ただし、ジョイステックでＸ−Ｙ２方向同時制御は無理があり、操作がしにくくスティックが円形の移動のため
　　　同時に最大または最小にできない。ラジコンのように分離する方がよい。
　　　ラズパイのＰＷＭ波形制御は意外と簡単。ハードPWMは４（２種類（０，１）×２）あるが同じ種類でパルス幅は
　　　変えられないようであったので、今回０と１で分けて使用した。
　今度は、サーボ制御を応用してスマホラジコンに挑戦したい。


参考リンク
RaspberryPi電子工作入門
プログラムをしないでも「RaspberryPi」を遠隔操作できるスマホアプリ「Blynk」が凄い！！
Blynk
Raspberry Piブログ
RaspberryPiとWiringPiでサーボを動かす