Elixir Circuitsを使用してLEDを操作する

はじめに

この記事は、Elixir Advent Calendar 2019 の13日目です。

昨日は @Tsuyoshi84 さんのiexを便利にするハック集でした。

まさか初めてのQiita投稿がElixirになるとは。な気持ちで書いてます。

参考

Elixir入門の連載を開始(Elixir入門もくじ)
Elixir Circuits・GitHub
RaspberryPiで学ぶ電子工作 3章電子工作の予備知識およびRaspberry PiによるLEDの点灯

環境

• Raspberry Pi 3B+
• Raspbian 10.1
• Elixir 1.9.4 (compiled with Erlang/OTP 22)
• Raspberry Piで学ぶ電子工作パーツセット

環境構築

RaspberryPi、Elixirの環境構築は以下の記事でバッチグー
@nishiuchikazuma さんのElixirでラズパイのLEDをチカ〜RaspbianOSインストールから〜

やりたいこと

• Raspberry Pi上でElixir Circuitsを使用してLEDを操作する。
• RaspberryPiで学ぶ電子工作を参考に、PythonのコードをElixirに置き換える。

目次

• お試し：システムコマンドで基盤のLEDを操作する。
• 本題：Elixir Circuitsを使用してLEDを操作する。
  • 用意するもの
  • 配線図・回路図
  • Elixir Circuitsの導入
  • Elixirでコーディング
• まとめ

お試し：システムコマンドで基盤のLEDを操作する。

まずは基盤についてるLEDでお試しするのと、Elixirの記述を確認
System.cmdでコマンドを実行

% iex
defmodule LedSystemCmd do
  def heartbeat do
    System.cmd("sudo",["su","-c","echo heartbeat > /sys/class/leds/led0/trigger"])
  end

  def none do
    System.cmd("sudo",["su","-c","echo none > /sys/class/leds/led0/trigger"])
  end

  def manual(x) do
    System.cmd("sudo",["su","-c","echo #{x} > /sys/class/leds/led0/trigger"])
  end
end

# ledを消す
LedSystemCmdTest.none
# ledを点滅
LedSystemCmdTest.heartbeat
# ledを指定の方法で操作
LedSystemCmdTest.manual("none")

#本題：Elixir Circuitsを使用してLEDを操作する。

用意するもの

• RaspberryPi 3 B+
• ブレッドボード*1
• 抵抗(330Ω)*1
• 赤色LED*1
• ジャンパー線(オス-メス)*2

配線図・回路図

※ 配線はRaspberryPiの電源を落とした状態で行う。
※ 抵抗を忘れない。(忘れると焼けます。焼きました。)
※ 電源投入前に配線を確認。

Elixir Circuitsの導入

#####1.mix newで適当なプロジェクトを作成

• mix newでled_circuits_001ディレクトリを作成します。
  
  (以下プロジェクトディレクトリと呼びます。)

# led_circuits_001ディレクトリが作成されます。
% mix new led_circuits_001
* creating README.md
* creating .formatter.exs
* creating .gitignore
* creating mix.exs
* creating lib
* creating lib/led_circuits001.ex
* creating test
* creating test/test_helper.exs
* creating test/led_circuits001_test.exs

Your Mix project was created successfully.
You can use "mix" to compile it, test it, and more:

    cd led_circuits_001
    mix test

Run "mix help" for more commands.

#####2.mix deps.getでcircuits_gpioを導入

記述はこちらを参考circuits_gpio

• mix.exsに追記
• mix deps.get　プロジェクトディレクトリで実行

mix.exs

defmodule LedCircuits001.MixProject do
  use Mix.Project

  def project do
    [
      app: :led_circuits_001,
      version: "0.1.0",
      elixir: "~> 1.9",
      start_permanent: Mix.env() == :prod,
      deps: deps()
    ]
  end

  # Run "mix help compile.app" to learn about applications.
  def application do
    [
      extra_applications: [:logger]
    ]
  end

  # Run "mix help deps" to learn about dependencies.
  defp deps do
    [
      # {:dep_from_hexpm, "~> 0.3.0"},
      # {:dep_from_git, git: "https://github.com/elixir-lang/my_dep.git", tag: "0.1.0"}
      # この行を追記
      {:circuits_gpio, "~> 0.4"}
    ]
  end
end

# mix deps.get の実行
% mix deps.get
Resolving Hex dependencies...
Dependency resolution completed:
Unchanged:
  circuits_gpio 0.4.3
  elixir_make 0.6.0
* Getting circuits_gpio (Hex package)
* Getting elixir_make (Hex package)

Elixirでコーディング

• led_circuits001.exにモジュールを記述
• ltika(msec) で指定した秒数(ミリセック)の間隔でLEDを点滅
• loop関数は再帰で無限ループ
• 抜けるときはctrl+c

※本当は処理終了時にgpioを初期化すべきですが今回はやってません。

led_circuits001.ex

defmodule LedCircuits001 do
  def ltika(sleep_msec) do

    {:ok, gpio} = Circuits.GPIO.open(25, :output)
    loop(gpio, sleep_msec)

  end

  defp loop(gpio, sleep_msec) do
      Circuits.GPIO.write(gpio, 1)
      :timer.sleep(sleep_msec)

      Circuits.GPIO.write(gpio, 0)
      :timer.sleep(sleep_msec)

      loop(gpio, sleep_msec)
  end
end

# プロジェクトディレクトリで実行
% iex -S mix
# 関数実行
iex(1)> LedCircuits001.ltika(500)

まとめ

• まずはmix newでプロジェクト作成。
• ElixirでGPIOやI2C叩くのは、Elixir Circuitsを使うとサクッとできるよ。
• mix.exsに追記したらmix deps.getで依存関係を解決。
• ループをブレイクする時にGPIOを初期化したほうが良いよ。
• 今度はボタン押下でLチカ->別プロセスで。

明日のElixir Advent Calendar 2019 14日目の記事は， @koga1020 さんのPhoenixプロジェクトをmix releaseでパッケージ化してdockerコンテナで動作させるです。こちらもお楽しみに！