プロローグ
Pi3で取得した温度をWSL2上のWebサーバーで表示してみよう。
PiにもせっかくLinuxが載っているのにWebサーバーは置かない。なぜならこれはソケット通信の練習だから。
温度センサはDS18B20を使う。温度センサには1-Wireを使うものとI2Cを使うものがあるが、まずは簡単そうな1-Wireの方を試してみる。
全体構成
[Windows]
タスクスケジューラ (30分ごとに起動)
│
│ wsl.exe -d Ubuntu
▼
[WSL2 (Ubuntu)]
thermo_client (1回実行して終了)
│
│ TCP接続・温度取得要求
▼
[Raspberry Pi]
thermo_server (systemdで常駐)
│
│ 1-Wire読み取り
▼
DS18B20センサー
│
│ 温度応答
▼
[WSL2 (Ubuntu)]
thermo_client ──追記──▶ CSVファイル
│
│ 変換
▼
temperature_data.js
│
│ 配置 (/var/www/html/thermometer/ へシンボリックリンク)
▼
Webサーバー ── temperature.html ＋ temperature_data.js を配信
│
│ HTTP
▼
[ブラウザ]
Google Charts で折れ線グラフ表示
回路
fritzingで書こうとしたけど割とシンプルなのでテキストでいいや。
[Raspberry Pi] [DS18B20]
3.3V ───────┬───────────────── VDD
│
4.7kΩ
│
GPIO4 ───────┴───────────────── DQ
GND ───────────────────────── GND
Piの1-wireを有効にする
Web上を検索すると出てくる古い記事だと/boot/config.txtを編集することになっているけど、最近のOSだと/boot/firmware/config.txtに変わっている。
/boot/config.txtは存在するけど、開くと/boot/firmware/config.txtに移動したよと書かれている。
/boot/firmware/config.txt の末尾に下記を追加
dtoverlay=w1-gpio,gpiopin=4
この設定も記事によってdtoverlay=w1-gpio,gpiopin=4,pullup=yだったりdtoverlay=w1-gpio-pullup,gpiopin=4だったりまちまちなので、https://github.com/raspberrypi/firmware/blob/master/boot/overlays/README のw1-gpioの項目を参考に設定。
pullupはignoedだし、w1-gpio-pullupは外部プルアップをGPIOで駆動する場合のものらしいので今回は必要なさそう。
追記したら再起動
sudo reboot
/sys/bus/w1/devices/28-0000113b4414 というディレクトリができているのでうまくいってそう。
この下のw1_slaveに温度が記録されるので見てみる。
d2 01 4b 46 7f ff 0e 10 6d : crc=6d YES
d2 01 4b 46 7f ff 0e 10 6d t=29125
t=の値が1000倍された温度なので、29度。思ったより暑い部屋にいるな。
サーバー側(Pi3)
ソースコード
systemdサービス化
/etc/systemd/system/thermo-server.service を作成
sudo vi /etc/systemd/system/thermo-server.service
[Unit]
Description=Thermo Server (DS18B20 socket server)
After=network.target
[Service]
Type=simple
ExecStart=/home/pi/thermo_server
Restart=on-failure
RestartSec=3
User=pi
[Install]
WantedBy=multi-user.target
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable thermo-server # 起動時に自動実行
sudo systemctl start thermo-server # 起動
sudo systemctl status thermo-server # 状態確認
クライアント側(WSL2)
ソースコード
シンボリックリンク作成
sudo ln -s /home/pi/temperature_data.js /var/www/html/temperature_data.js
# 実行権限を追加
chmod o+x /home/pi
タスクスケジューラに設定(Windows)
- 操作
- 操作: プログラムの開始
- プログラム/スクリプト: C:\Windows\System32\wsl.exe
- 引数: -d Ubuntu -- /home/pi/thermo_client --host 192.168.10.109
- トリガー
- 繰り返し間隔: 30分間
グラフ表示
ある穏やかな秋の日の例
エピローグ
以前やっていた .NET8アプリをLinux上のNginxで動かす検証が途中で放置され何も動かなくなっていたので、これをちゃんとしないことには進めず、結果ひどい寄り道をした。飽きて放置するのはよくない。
朝起きたらRaspberry Piにつながらなくなっていることも何度かあった。これについてもいろいろ苦労したので別途まとめたい。