無線データ取得の履歴(No.10)

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ハード構築

必要なもの
raspberrypi
Arduino
Arduino用アクリルベースセット×2
抵抗(10kΩ)

GPS受信機セット(緯度、経度、海抜高度)
配線
- https://deviceplus.jp/hobby/entry060/
  コード
- https://www.petitmonte.com/robot/howto_gysfdmaxb.html

別の参考コード
https://deviceplus.jp/hobby/entry060/

温湿度気圧センサー(温度、湿度、気圧)
配線
- http://monhime.hatenablog.com/entry/2018/06/24/114921
  コード
- https://github.com/SWITCHSCIENCE/BME280/blob/master/Arduino/BME280_I2C/BME280_I2C.ino
照度センサー
配線
http://jkoba.net/prototyping/arduino/cds_practice.html
コード
hikari.ino
配線・コード
- http://
赤外線焦度センサー
配線・コード
- http://tech.blog.surbiton.jp/arduino_motion_sensor_se-10/
9軸センサーモジュール(加速度xyz、角速度xyz、磁気コンパスxyz)
配線・コード
- http://tomi-tomi-pon.hatenablog.com/entry/2018/11/07/012854
  
  BMX055_20180510.ino
体温センサー
配線・コード
- http://naritaku.hatenablog.com/entry/2016/04/05/230649
心拍
配線・コード
- http://myct.jp/arduino/index.php?%E5%BF%83%E6%8B%8D%E3%82%BB%E3%83%B3%E3%82%B5%20SEN-11574
GSRセンサー(皮膚電気反射)
配線・コード
- http://wiki.seeedstudio.com/Grove-GSR_Sensor/

基盤の組み立て
9軸・GPS・温湿度気圧のセンサーははんだ付けが必要．

#ref(): File not found: "handa.jpg" at page "無線データ取得"
配線を下の画像を参考に完成させる．
#ref(): File not found: "haisen1.jpg" at page "無線データ取得"

#ref(): File not found: "haisen2.jpg" at page "無線データ取得"

#ref(): File not found: "haisen3.jpg" at page "無線データ取得"

#ref(): File not found: "haisen4.jpg" at page "無線データ取得"

ArduinoIDE

ArduinoIDEのインストール以下のURLからArduinoIDEのver1.0.5をそれぞれのPCに合わせた環境でインストールする. ※既に別verでのIDEをインストールしている場合は追加でインストールする.（アンインストールする必要はない）

山本
https://www.arduino.cc/en/main/software
上記のURLにアクセス
自分のOSに合わせたものをインストール

https://www.arduino.cc/en/Main/OldSoftwareReleases#1.0.x

Xampp

xamppのインストール
xamppとはApacheでサーバーを立てたりMySQLを使用できたりする便利なソフトである.
https://www.apachefriends.org/jp/index.html
上記のURLからそれぞれの環境に合わせてxamppをインストールする.
インストールで不明な点があったら以下のURLを参考にするといい.
https://www.adminweb.jp/xampp/install/index1.html
xamppの設定変更
C:\xamppの位置にxampp-control.exeというものがあるのでそちらを起動,下記の画像のような画面が表示される.

configからApache（http.conf）を選択すればApacheの設定ファイルの中身が表示される.
・ローカルIP設定
Apacheの設定ファイルの59行目に
```
   Listen　80~
```
とあるので
```
   Listen　8080~
```
と書き換えておく.
Apacheの設定ファイルの227行目に
```
   ServerName localhost:80~
```
とあるので
```
   ServerName localhost:8080~
```
と書き換えておく.
・ディレクトリパス設定
251・252行あたりの DocumentRoot と Directory のパスを下記のように書き換える.
```
   DocumentRoot "C:/xampp/htdocs/changeroot"~
   Directory "C:/xampp/htdocs/changeroot"~
```
その後にhtdocsの中にchangerootというフォルダを作っておく.

Arduino

まずデータ取得部であるArduinoの設定をする.
基本的には使いたいセンサなんでも大丈夫である.
今回はサンプル程度に気温と体温を取得する.
体温のセンサはe-healthのセンサを用いるためArduino.exeのバージョンが1.01の物が必要である．細かいことは組み込みセンサの使い方から．
気温はBME280というものを使う．（温湿度気圧を測ることが本当はできる）
以下にArduino0（気温），Arduino1（体温）のファイルを置いておく．

BME2.ino

Bio2.ino

e-helthのセンサと普通のセンサは同時に使えないのでArduinoを2台用意してそれぞれにコンパイルしておく．

raspberrypi

次にデータ送信部であるraspberrypiの説明をする．
今回はWifiモジュールではなく代わりとしてraspberrypiを使う．
Arduino→Raspberrypi→PC　といったようにデータが流れていくイメージでいい.
raspberrypiの設定に関しては横井君の「rasberrypiによる温湿度取得?」のページやネットで調べる.

Teraterm
ラズパイをPC上でリモート操作するためのソフト．
特にバージョンにこだわったりインストールする際の注意事項はないので,
「Teraterm　インストール」で検索して自分のPCにインストールする．
raspberrypiに接続する際はラズパイ側のIPアドレスが必要なので控えておく．

データ送信プログラム
pythonでプログラムを作成する．
raspberrypiにはデフォルトでpythonの環境が整っているはずなので設定とかはいらない．(もしかしたら勘違いしてるかもしれないんでpythonが入ってないと感じたときは指摘してください)
プログラムを作成するときは好きなエディタを使ってもらって大丈夫．
例
```
   sudo nano 〇〇.py
```

のようにしてpythonファイルを作成します．
以下にそのソースコードを示します．

※python側のソースコード

Arduinoの型番号ACM〇〇はそのとき用いるものに，IPアドレスは自分のPCのものに書き換える.
Arduinoの型番を調べるのは以下のリンクを参考に.
https://uepon.hatenadiary.com/entry/2017/01/01/141220

PC側の設定

データ受信部，並びにグラフ出力を行うPC側の設定をする.
今回はsocket通信を用いるのでその前段階としてまずnode.jsというものを入れる.

node.js
https://qiita.com/taiponrock/items/9001ae194571feb63a5e
上記のサイトの手順に従ってインストールを行う．
インストールが終わったら以下のコマンド
```
   node -v
```
をコマンドプロンプトで打ち込む．
バージョンが表示されればインストールは完了している．
次にsocket.ioというものを入れる．
```
   npm install socket.io
```
上記のコマンドを打ち込むとインストールが始まる．

プログラム各種以下のZIPファイルとphpファイルダウンロードする．
ZIPファイルは適当なところに展開して構わない.
展開したファイルのディレクトリ内でのパスは後で使うので控えておく．
send.phpはxamppの中のhtdocs→changerootフォルダ内に入れておく．

RealTimeWEB.zip

send.php

ここにソースコードを貼ると量がすごいので書き換えるところを以下に示しておく．(分からないところがあれば聞いてください)

send.php
49行目

   exec ("node C:\Users\Seiya\Documents\RealTimeWEB\socket\accept.js"."\t".$data1."\t".$data2."\r\n" );

のフォルダ内のパスを自分のPC内のパスに合わせて書き換える．

accept.js
5行目
```
   var socket = io.connect('http://192.168.0.110:3000');
```
のIPアドレスを自分のPCのIPアドレスに書き換える
※サーバーが競合するかもしれない場合は3000を好きな数字に書き換える
その場合はserver.jsの3000も書き換える
index.html
201行目
```
   var socket = io.connect('http://192.168.0.110:3000');
```
のIPアドレスも同様に書き換える
サーバーが競合している場合はこちらも同様に3000を好きな数字に書き換えてください.

グラフのプロットにはEpoch.jsというものを用いている(html内)．興味のある人は以下のリンクに細かい解説が載っている．
https://qiita.com/okoppe8/items/d8d8bc4e68b1da4a0a36

実行

Tera Termを起動する.

上のような画面が出てくるが、アドレスは変更せずに「接続」をクリック.
するとユーザー名とパスワードを求められる.

ユーザー名に「pi」、パスワードに「pu-toyama」を入力する.
これでラズパイへのリモート接続が完了.

コマンドプロンプトを開き、次のコマンドを入力する.
```
   sudo nano post.py
```
ここでpost.pyの編集を行う.
・19行目のurlの部分のIPアドレスを自分のものに変更する.
・Ctrl+x → y → Enterで編集画面を閉じる.
その後、次のコマンドを入力し、接続しているアルディーノの型番を確認する.
```
   ls /dev/ttyA*
```
もう一回post.pyの編集画面を開き型番を確認、違ったら変更する.
Xampp-control.exeを起動する.

Apacheの横にある「start」をクリック.~ (これでラズパイからphpファイルへ接続するためのサーバーを建てた)
再度コマンドプロンプトを開く.
ディレクトリをリアルタイムWEBファイル内のsocketまで移動する.
移動したら、次のコマンドを入力する.
```
   node server.js
```
(これでaccept.jsからindex.htmlへ接続するためのサーバーを建てた)
ブラウザ（なんでもいい）で以下のURLに接続 .
http://localhost:3000
接続すると表示用のサイトが開く.
Tera Termに戻り、次のコマンドを入力する.
```
   python post.py
```
これでアルディーノから送られてきたデータがサイト上に表示されるはずである.

無線データ取得 の履歴(No.10)