Différences

Ci-dessous, les différences entre deux révisions de la page.

--- 13_-_arduino_et_python [2018/06/30 09:54] – créée mistert
+++ 13_-_arduino_et_python [2020/09/26 15:15] (Version actuelle) – modification externe 127.0.0.1
@@ Ligne 1: / Ligne 1: @@
 === Arduino et Python ===
-Disons le d'emblée ce billet ne vise qu'à montrer comment Arduino et Python peuvent communiquer. Vous trouverez sur le Web de multiples ressources à ce sujet. L'idée est simple: vous avez une version de Python disponible sur le réseau et vous désirez piloter l'Arduino. Voici comment faire.
+Disons le d'emblée ce billet ne vise qu'à montrer comment Arduino et Python peuvent communiquer. Il s'adresse aux plus téméraires et aux curieux! Vous trouverez sur le Web de multiples ressources à ce sujet. L'idée est simple: vous avez une version de Python disponible sur le réseau et vous désirez piloter l'Arduino. Voici comment faire. [Source: [[http://www.f-legrand.fr/scidoc/docmml/sciphys/arduino/python/python.html]] Notons que ce code peut fonctionner à partir d'une clé USB! Seuls le driver Arduino et le logiciel Arduino (quoiqu'il existe un plan B ;)) devront être installés sur le poste.
 **Le code Arduino**
@@ Ligne 79: / Ligne 79: @@
+Le protocole d'échange est basé sur l'envoi de caractères en 8 bits sur la liaison série. Une séquence d'initialisation 0-255-0 permet d'indiquer que l'arduino est prête.
+Il y a un code pour les différentes commandes.
+  #define PIN_MODE 100
+  #define DIGITAL_WRITE 101
+  #define DIGITAL_READ 102
+  #define ANALOG_WRITE 103
+  #define ANALOG_READ 104
+A chaque commande un certain nombre de paramètres est requis. Pour écrire sur une sortie digitale on enverra trois caractères: 101 (pin) (output). Actionner la sortie 13: 101-13-1
+Ce code vous permet d'ajouter des fonctionnalités comme des composants branchés en I2C avec des codes de commandes que vous pourrez ajouter facilement. L'on pourrait également ajouter la lecture d'un capteur température/humidité DHT11/DHT22 (ce sera votre devoir de vacances ;)).
+Une classe python est créée pour permettre un interfaçage facile.
+**commandesPython.py**
+  # -*- coding: utf-8 -*-
+  import serial
+  class Arduino():
+      def__init__(self,port):
+          self.ser = serial.Serial(port,baudrate=500000)
+          c_recu = self.ser.read(1)
+          while ord(c_recu)!=0:
+              c_recu = self.ser.read(1)
+          c_recu = self.ser.read(1)
+          while ord(c_recu)!=255:
+              c_recu = self.ser.read(1)
+          c_recu = self.ser.read(1)
+          while ord(c_recu)!=0:
+              c_recu = self.ser.read(1)
+          self.PIN_MODE = 100
+          self.DIGITAL_WRITE = 101
+          self.DIGITAL_READ = 102
+          self.ANALOG_WRITE = 103
+          self.ANALOG_READ = 104
+          self.INPUT = 0
+          self.OUTPUT = 1
+          self.LOW = 0
+          self.HIGH = 1
+      def close(self):
+          self.ser.close()
+      def pinMode(self,pin,mode):
+          self.ser.write(chr(self.PIN_MODE).encode())
+          self.ser.write(chr(pin).encode())
+          self.ser.write(chr(mode).encode())
+      def digitalWrite(self,pin,output):
+          self.ser.write(chr(self.DIGITAL_WRITE).encode())
+          self.ser.write(chr(pin).encode())
+          self.ser.write(chr(output).encode())
+      def digitalRead(self,pin):
+          self.ser.write(chr(self.DIGITAL_READ).encode())
+          self.ser.write(chr(pin).encode())
+          x = self.ser.read(1)
+          return ord(x)
+      def analogWrite(self,pin,output):
+          self.ser.write(chr(self.ANALOG_WRITE).encode())
+          self.ser.write(chr(pin).encode())
+          self.ser.write(chr(output).encode())
+      def analogRead(self,pin):
+          self.ser.write(chr(self.ANALOG_READ).encode())
+          self.ser.write(chr(pin).encode())
+          c1 = ord(self.ser.read(1))
+          c2 = ord(self.ser.read(1))
+          return c1*0x100+c2
+**fichier test.py**
+  # -*- coding: utf-8 -*-
+  import time
+  from commandesPython import Arduino
+  port = "COM8"
+  ard = Arduino(port)
+  ard.pinMode(13,ard.OUTPUT)
+  for i in range(10):
+      print(ard.analogRead(0))
+      print(i)
+      ard.digitalWrite(13,ard.HIGH)
+      time.sleep(0.5)
+      ard.digitalWrite(13,ard.LOW)
+      time.sleep(0.5)
+  ard.close()
+Si la commande en ligne de commande vous semble trop austère, il est possible d'ajouter un contexte fenêtré facilement.
+  # -*- coding: utf-8 -*-
+  import time
+  from commandesPython import Arduino
+  from tkinter import *
+  class App(Arduino):
+      def __init__(self):
+          self.port = "COM8"
+          self.ard = Arduino(self.port)
+          self.W=200
+          self.H=200
+          self.root = Tk()
+          self.create_interface()
+          self.update_clock()
+          self.configure()
+          self.root.mainloop()
+      def send_arduino(self):
+          self.ard.digitalWrite(13,self.ard.HIGH)
+          time.sleep(0.25)
+          self.ard.digitalWrite(13,self.ard.LOW)
+          time.sleep(0.25)
+      def create_interface(self):
+          can = Canvas(self.root, width=self.W, height=self.H, bg='ivory')
+          can.pack(side=TOP, padx= 5, pady= 5)
+          btn1 = Button(self.root, text="Arduino", command = self.send_arduino)
+          btn1.pack(side=LEFT)
+          self.text1=Label(self.root, text="A0: ", fg="red")
+          self.text1.pack()
+      def configure(self):
+          self.ard.pinMode(13,self.ard.OUTPUT)
+      def update_clock(self):
+          now = time.strftime("%H:%M:%S")
+          self.text1.configure(text= self.ard.analogRead(0))
+          self.root.after(1000, self.update_clock)
+  app=App()
+Deuxième exemple, plus évolué: un programme python qui embarque un serveur twisted pour contrôler l'Arduino.
+Exemple de commandes:
+<A href="http://localhost:8080/set/digital/5/on">Allumer la sortie digitale 5</A>\\
+<A href="http://localhost:8080/set/digital/5/off">Eteindre la sortie digitale 5</A>\\
+<A href="http://localhost:8080/get/analogic/0">Lire l\'entrée analogique A0</A>\\
+<A href="http://localhost:8080/temp/dht/4/11">Lire la température sur le dht11<A>\\
+  """
+  Programme de gestion d'une Arduino à partir de Python
+  A partir de tkinter, twisted et commandesPython (R)
+  MrT - sebastien.tack@ac-caen.fr
+  """
+  from tkinter import *
+  from twisted.internet import tksupport, reactor
+  from twisted.web import server, resource
+  from twisted.internet import reactor, endpoints
+  from commandesPython import Arduino
+  import serial.tools.list_ports
+  import sys
+  class Counter(resource.Resource):
+      isLeaf = True
+      numberRequests = 0
+      def __init__(self, root):
+          """
+          Constructeur de la classe
+          """
+          self.root = root
+          self.port = None
+          ports = list(serial.tools.list_ports.comports())
+          for p in ports:
+              if "Arduino" in p[1]:
+                  self.port =str(p[1][p[1].find("(")+1:p[1].find(")")])
+          try:
+              self.ard = Arduino(self.port)
+          except:
+              print("Branchez l'arduino, Svp!")
+              self.root.destroy()
+              sys.exit(1)
+          self.make_interface()
+      def make_interface(self):
+          """
+          Création de l'interface tk
+          """
+          self.text2 = Label(self.root, text="Voir http://localhost:8080/")
+          self.text2.pack()
+      def send_arduino(self,port,value):
+          """
+          Envoi des ordres en sortie sur Arduino
+          """
+          self.ard.digitalWrite(port,value)
+      def render_GET(self, request):
+          """
+          Gestion des réponses GET
+          """
+          #self.text2.configure(text= "ok")
+          self.numberRequests += 1
+          #trouver path
+          content= ""
+          req = request.uri
+          if b'favicon' in req:
+              pass
+          if req==b'/':
+              content ='<!DOCTYPE html><html><head><meta charset="utf-8" /></head><body>'
+              content  += "Exemples ..."
+              content += "<br />"
+              content += u'<br /><A href="http://localhost:8080/set/digital/5/on">Allumer la sortie digitale 5</A>'
+              content += u'<br /><A href="http://localhost:8080/set/digital/5/off">Eteindre la sortie digitale 5</A>'
+              content += u'<br /><A href="http://localhost:8080/get/analogic/0">Lire l\'entrée analogique A0</A>'
+              content += u'<br /><A href="http://localhost:8080/temp/dht/4/11">Lire la température sur le dht11 en pin 4</A>'
+              content += "</body></html>"
+          if b'/set/digital' in req:
+              ordres = req.split(b'/')
+              pin = int(ordres[3])
+              mode = (ordres[4] == b'on')
+              self.ard.pinMode(pin,self.ard.OUTPUT)
+              self.send_arduino(pin, mode)
+              content ='<!DOCTYPE html><html><head><meta charset="utf-8" /></head><body>'
+              content = "Sending "+str(mode)+" to pin "+str(pin)
+              content += "</body></html>"
+          if b'/get/analogic' in req:
+              ordres = req.split(b'/')
+              pin = int(ordres[3])
+              value = self.ard.analogRead(pin)
+              content ='<!DOCTYPE html><html><head><meta charset="utf-8" /></head><body>'
+              content += "Pin "+str(pin)+" is to "+str(value)
+              content += "</body></html>"
+          if b'/temp/dht' in req:
+              ordres = req.split(b'/')
+              pin = int(ordres[3])
+              mode = int(ordres[4])
+              self.ard.pinMode(pin,self.ard.INPUT)
+              content ='<!DOCTYPE html><html><head><meta charset="utf-8" /></head><body>'
+              content += u"Température "+self.ard.dht_read(pin,mode)+" °C"
+              content += "</body></html>"
+          request.setHeader(b"content-type", b"text/html")
+          return content.encode("utf-8")
+  """
+  Début du programme
+  """
+  try:
+      site = Counter(Tk())
+      tksupport.install(site.root)
+      endpoints.serverFromString(reactor, "tcp:8080").listen(server.Site(site))
+      reactor.run()
+  except:
+      pass
+On peut maintenant construire des pages HTML et réaliser des requêtes Ajax en jQuery sur ces URL pour piloter une Arduino à partir de pages Web. ;)