[筆記] Raspberry Pi 樹莓派的 I/O 介面開發 in Python 取得連結 Facebook X Pinterest 電子郵件 其他應用程式 - 8月 25, 2018 前面文章使用C語言控制樹莓派的周邊介面,需要安裝WringPi的介面函式庫。同樣地,使用Python語言也需要一套介面函式庫,稱為smbus。樹莓派上的介面,如:I2C、SPI...必須借用smbus函式庫接口來控制這些通訊介面,參考底下的連結,有詳細的說明與使用。 RPi.GPIO Library Raspberry Pi 硬體控制 Using I2C LCD on Raspberry Pi 樹莓派3B+上面的操作系統已經內建smbus函式庫了,當我把I2C LCM1602模組接上後,在命令列輸入sudo i2cdetect -y 1,工具便能搜尋到模組的位址在0x27,表示smbus已經成功在系統內了。接下來,繼續用Python來開發LCM模組的控制,如下圖所示。 圖一:LCM1602 in Python 取得連結 Facebook X Pinterest 電子郵件 其他應用程式 留言
[筆記] ESP32 在 VS Code 開發環境的編譯與除錯 - 2月 28, 2021 # ESP32 評比與教學推薦 NodeMCU-32s 的理由 準備工作 1) 安裝 Visual Studio Code (VS Code),並安裝其他 C/C++ 插件。 2) 安裝 Python 套件 3) 下載並執行 Setup ESP-IDF Tools:檢查電腦系統的環境,並幫我們把編譯的工具鏈 tool chain 安裝起來。 4) 在 VS Code 安裝 ESP-IDF 插件,點選插件後,看到下圖一並設定路徑後,點擊安裝 ESP-IDF。安裝 v4.2 版本後,會詢問是否下載安裝工具鏈,如果系統已經有安裝,那就設好路徑即可。最後,再安裝 python 虛擬環境給 ESP-IDF,便完成整個環境設定。 圖一:ESP-IDF 擴充插件 建立專案 1) 從 ESP-IDF 選範例專案:按 F1 後,上方的選單輸入 " ESP-IDF: Show Examples Projects ",出現下圖二的範例專案列表,我們可以從中選一個範例來創建,例如我從當中選了 blink 或 hello_word。按下右上方的創建,就會在左半邊出現專案。 圖二:ESP-IDF 範例專案的列表 2) 編譯專案:按 F1 後,上方的選單輸入 " ESP-IDF: Build your project ",VS Code 環境就會開發進行編譯的工作,在下方的欄位會顯示編譯的過程。 3) 設定模組型號:按 F1 後,上方的選單輸入 " ESP-IDF: Device configuration ",彈出選項後,我們選擇 EPS32 為裝置的型號。 4) 電腦接上 ESP32 模組:按 F1 後,上方的選單輸入 " ESP-IDF: Select port to use ",在 VS Code 會自動彈出 COM port 讓我們選擇,點選 EPS32 連接的 COM 即可。 5) 燒錄程式碼到 ESP32:按 F1 後,上方的選單輸入 " ESP-IDF: Select Flash Method and Flash ",彈出選項 JTAG 或 UART,我們選擇 UART 為下載燒錄的方式 (前面我們已經設定 COM 了)。下載燒錄的方式設好了,下次只要... Read more »
[筆記] Raspberry Pi 樹莓派的軟體開發 - 8月 05, 2018 前言 本文的實驗過程是以樹莓派 3B+ 為主,Python是樹莓派板子上的操作系統所提供的程式語言,並且板子上的I/O介面控制官方建議用Python語法開發。因此,在樹莓派上寫程式的第一首選當然是Python,我們可以使用系統上內建的 Python 3 IDLE 或 Thonny Python IDE 的整合開發套件。雖然它是推薦的語法,不過樹莓派系統也可以使用 C/C++ 語言來開發程式,而且也內建一套IDE套件。底下就用簡單的程式碼來試試看這些開發套件。 C/C++開發 樹莓派官方的系統提供一套IDE軟體開發套件,稱為 Geany 。它可以編輯C/C++/Java/Python...等語法,並且編譯組建成執行檔,在樹莓派這樣的操作環境下,這已經算不錯的官方IDE套件了。 首先,打開Geany之後,先在工具列上選擇"專案",並創建一個新專案。舉例來說,我想要測試C++輸出功能,於是創建一個名為TestCpp的專案。接下來,在工具列上選擇"檔案",並創建一個"開新檔案",它會讓我們選個範本,此時選Main.cxx。系統幫我們在專案目錄下建立一個C++檔案,有main function的範本,如下圖一所示。 第二步,在這個檔案裡開始寫些簡單的code,寫個Hello World吧!順便編譯與組建一下,看看有沒有成功。不過,我的專業裏頭總不能只有一個Main檔案走遍天下吧?還是需要有些其他檔案來組建。新增一個加法函數的檔案,名為myadd.cxx,存放在專案的目錄下,這時就可以從main函數調用這個外部加法函數,試試看!一開始編譯,發現會產生編譯失敗,這是因為組建的命令沒設定妥當,預設的命令是編譯單一檔案,這會兒需要編譯一堆檔案,所以要調整命令,如圖二所示。再次編譯後,成功了,可以執行看看結果。 圖一:Geany IDE C++ 軟體開發環境 圖二:修改組建的命令 Python開發 樹莓派官方的系統內建兩套IDE軟體開發套件,一套稱為 Pytho... Read more »
初學 ESP32-S3 攝像模組的開發 - 2月 25, 2025 ESP32-S3模組的核心是 XTensa 雙核的處理器,運行最高時脈為 240MHz。這個無線模組具備 WiFi 2.4G 無線網路,還有低功耗的藍芽 BLE。模組外觀如下圖一,晶片本身帶有兩組 USB 介面,其中一組是 USB_UART 通訊介面,另一組為 USB OTG。圖一的右邊 type-C USB 是 serial 通訊端口,用來接 Arduino IDE 或者 debug 之用,圖一的左邊 type-C USB 則是 OTG 之用。 圖一:攝像模組的外觀 ESP32-S3 模組的硬體規格能從晶片命名來得知,我們從外觀圖知道這是 N16R8 編號,再根據技術文件的命名規則(下圖二),因此這顆模組帶有 Flash 16MB (Quad SPI) 以及 PSRAM 8MB (Octal SPI),這項資訊會用在稍後的 Arduino IDE 的環境設定。 圖二:晶片模組的命名規則 依據上述的規格,開啟 Arduino IDE,在工具欄位底下設定相關的參數,如下圖三。開發板選擇"ESP32S3 Dev Module",然後記憶體分配的模式設為Huge APP,這樣才有足夠的空間存放攝像模組的APP程式碼。 圖三:Arduino IDE 的環境配置 接下來,我們要驗證攝像模組是否能不能正常運作。因此,開啟範例選項,如下圖四,選擇 CameraWebServer 的參考範例。在範例的程式碼中,先要選擇這個模型,下面這段定義要被採用,編譯過程便會將模組對應的腳位啟用。最後,我們再填入無線網路的 ssid 與 password,並且檢驗編譯範例有沒有出現錯誤。 #define CAMERA_MODEL_ESP32S3_EYE // Has PSRAM 圖四:攝像模組的參考範例 成功編譯後,再進行燒錄。在圖一的模組外觀,上面有兩顆小按鈕,左邊是 rese... Read more »
[應用] 在 ESP32 Audio 開發板的 VoIP 範例 - 9月 20, 2021 開發板介紹 安信可 公司(Ai-Thinker)基於 ESP32 晶片推出一塊具有語音功能的 ESP32 Audio Kit 開發板,簡稱 ESP32-A1S,它與原廠的 ESP32 Lyrat 開發板都使用同一套 ESP-ADF SDK 軟體,但是開發板的電路有些差異,底層的驅動程式需要替換才能順利開發。 首先,最大的差異在 ESP32-A1S 語音編碼晶片採用 AC101 ,不過晶片被封裝在 ESP32 模組上,所以我們在開發板上面看不到這顆晶片,然而 ESP32 Lyrat 板採用 ES8388 晶片,因此在 ESP-ADF 中語音編碼的驅動程式需要更替。另外,其他不一樣的地方都在 GPIO 接腳的連接上,整理後,如下表所示,我們需要調整 ADF 底層的 HAL 和 Board 的配置,SDK 才能正常使用。 表一:ESP32-Lyrat 與 Audio Kit 開發板的差異 第一步,下載 ESP-ADF。在 VS Code 開發環境下[1],按 F1 後,選取 "Install ESP-ADF",VS Code 會自動從 GitHub 下載,並安裝 ADF 開發套件。如果是使用 ESP32-Lyrat 板子,可以直接跳到第四步,創建範例開始開發了。使用 ESP32-A1S 板子前,需要調整一下底層代碼,接續前面動作,我們從 GitHub 下載 A1S 的驅動程式, ESP32-A1S-AudioKit 程式碼,其目錄結構與 ADF 一樣,方便我們相互比對兩者差異。 第二步,到 \esp-adf\components\ audio_hal \driver 目錄下,將下載 A1S 裡的 AC101 驅動程式放進來。接著,要將 ac101 目錄和 ac101.c 加到 CMakeLists.txt 文件,同樣也要加到 component.mk 文件裡 ,這樣編譯過程就會把 AC101 驅動程式加進來編譯了。 第三步,我們再到... Read more »
[筆記] Android APP BLE範例程式 -- BluetoothLeGatt - 10月 31, 2015 前言 在 Android 裡面的藍芽和低功耗藍芽 (Bluetooth Low Energy) 控制方式不一樣,這裡有一篇文章[ 連結 ]說明傳統藍芽與 BLE 有哪些部份不同。此外在 API 方面,很多低功耗藍芽的函式必須在 API level 18 以上才能使用,也就是 Android 4.3平台以上。上一篇介紹的 BluetoothChat 程式是採用傳統的藍芽控制方式,為了讓開發者認識 BLE 如何控制,Android 官方網站提供一個 BLE Gatt 的範例程式,圖一所示是這個範例程式的專案檔,主要的程式檔為 DeviceScanActivity 、 DeviceControlActivity 和 BluetoothLeService。 圖一:BLE範例程式專案檔 圖二所示是這個範例的系統方塊圖,從 AndroidManifest.xml 設定檔可得知操作畫面先呼叫 DeviceScanActivity 類別,它衍生自 ListActivity 類別。這 Activity 畫面的 onCreate( ) 函式裡面依舊執行傳統藍芽的檢查: 檢查本身有無藍芽裝置 (參考前一篇 BluetoothChat 的做法) 檢查有無 BLE service 打開藍芽功能 搜尋 BLE 設備 當 DeviceScanActivity 創建出來後,畫面右上方會出現選單,這對應到類別的 option 操作。這裡有兩種選擇:start scan 或 stop scan,如下圖的左邊所示。當搜尋後的結果會列在畫面上,操作者可以從中選一 BLE 設備進行連線,如下圖的右邊所示。透過 Intent 方式開啟 DeviceControlActivity 類別,生成這類別過程會開啟 BluetoothLeService 這個藍芽服務。這裡使用了一個技巧,就是 bind service 的方法,我們把這個 service 類別想像成提供在背景持續工作的服務,而且能提供訊息給 UI 畫面。 圖二:BLE範例的系統方塊圖 搜尋 BLE 設備 ... Read more »
[概念] 兩個程序以 IPC 方式建立一個能互相通訊的共享空間 - 2月 11, 2019 在同一Windows系統內的兩個程序要互傳資料,可以用建立內部 TCP 連線方式傳送,不過這種方式不適合大量資料的存取。還有一種方式稱為 IPC (Inter Process Communication),兩個程序之間建立一個共享的空間,透過這塊空間互傳資料互相通訊,參考[1],我們可以把這塊空間看成是一個虛擬檔案,類似開啟檔案的步驟來讀寫它。 首先,雙方有一方要建立共享空間,另一方則是開啟共享空間,如下圖一所示。建立的這方要對這塊空間命名,如果沒有命名,另一方就無法開啟正確的空間。如果我們建立一個很大的空間時,要先讀取目前系統的 available page file 還剩多少,如果不足,那就要加大系統的記憶體容量,參考[2]。當雙方能成功取得這塊共享空間的控制權後,這樣才能利用 MapViewOfFile 函數獲得位址,要留意的一點是位址的 alignment,這塊空間並不是想要指定 到某一位址就能任一指定,它有限制位址必須對齊系統的 AllocationGranularity,所以在規劃空間內部的資料結構時就要先設計安排妥當。 接著,因為存取資料是一個共享空間,所以我們要設計一個互斥鎖保護資料,避免雙方同時存取同一位址而產生資料錯亂,如下圖所示,同樣地建立的互斥鎖也要命名。最後,建立一個事件通知也是需要的,總不能雙方都要輪詢方式來查看資料有沒有更新吧? 當一方寫完資料後,發個事件通知告訴對方,再由對方來讀取,這樣效率會比較好。 圖一:IPC 操作所調用的相關API 參考資料 [1] Interprocess Communication Between 32-bit and 64-bit Applications [2] Creating Named Shared Memory Read more »
[筆記] Jitsi Meet server 視訊會議系統 - 6月 22, 2020 一,準備工作 準備作業系統 Ubuntu 18.04 以上的 Server (無UI),或 Desktop (有圖形UI,但容量大)。 安裝並開啟 ssh:Desktop 版本才需要安裝 SSH server,Server 版本已經有了。在命令列輸入 #sudo apt-get install ssh,這樣我們便可從遠端 SSH-client 連線進入作業系統操作了。 設定系統 DNS:/etc/resolv.conf裡面要新增 DNS 服務器,如 nameserver x.x.x.x,這樣之後我們在更新軟體套件時才不會出錯。或者,修改 /etc/netplan/xxxx-init.yaml 檔案的內容,重新設定網路參數,這樣也行。 二,安裝 Jitsi Meet 服務器 設定域名 :到 DNS 註冊一個機器的域名對應到公網 IP 位址,比如在公網輸入meeting.jitsi.tw 便會指向安裝的服務器。不過,在測試階段,我們可以考慮架設一台本地DNS server (用Windows 2008/2012/2016...的環境),配置一個內部的域名,這樣暫時不用註冊一個公共的域名。 設定服務器的主機名稱 :修改 Linux 系統的 /etc/hostname內容,或者命令列 #sudo hostnamectl set-hostname meeting,這樣機器在網上能被其他電腦用名稱來訪問了。 開啟防火牆 :利用 ufw 命令開啟下列的埠,TCP 80 (http) 、 443 (https) 、 4443 (video/audio) 、 22 (SSH),以及 UDP 10000 (video/audio)。例如命令列 #sudo ufw allow 80/tcp,再把 ufw 啟動。 安裝過程 : a) 命令列 #sudo apt-add-repository universe:由社群維護的軟體庫新增到系統的更新列表上,基本上 OS 系統已經有預設了。 b) 安裝 apt-transport-https :這是 HTTP over TLS。 c) ... Read more »
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