紹介
高校で理学系の研究チームに関わった際、製作を依頼されたものです。
何かと汎用性が高そうなので概要を載せておくよ！
ハード
言うまでもなく()
こんなところ。
外観。
-電源:単一乾電池
-処理:ESP32(NodeMCUとかいう機種名だった気が。)
-無重力の検出:MPU6050
ブレッドボードはamazonで売ってるやつより列が増えて6列になってるものを使用しています。(ESP32は横に大きいので...)
わざわざ秋葉原へ駆り出しに行くだけの価値はある。と筆者は思います。
その他の周辺部品としてブザー、LED、抵抗が挙げられますね。
プログラム
遅まきながらプログラム構造をはっつけます。以下参照。
入力
安全装置 有線or無線(赤外線orWIFI)
落とす装置 モータ
Gスイッチ 閾値
処理
Gスイッチ 承認 (落下後0.2秒後？)
安全装置 承認
出力
板を下げるor色水をあげる
表示LED or another
揺らすとすぐに無重力と検知されて使い物になりません。
なので、使用するときまでロックをかけ、無線で解除するという方式をとりました。
プログラム本文
注意！
プログラムの書き換えには、arduinoIDE(ver1.8付近)にて、
・ボード：Node-MCU
・周波数：115200
・シリアルポート：COM3
・環境設定→追加ボードのURLから
”https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json”を追加する。
・#includeとあるライブラリ全てをインストール。exe:[WIFI][Wire]....
-arduinoIDE-
//ネット連携プログラム
#include <WiFi.h>
//プログラムの参照リンク https://randomnerdtutorials.com/esp32-web-server-arduino-ide/
/*********
Rui Santos
Complete project details at https://randomnerdtutorials.com
*********/
// Load Wi-Fi library
// Replace with your network credentials
const char* ssid = "aterm-9fcc$$$$$$";
const char* password = "00796$$$$$$$$$$";
// Set web server port number to 80
WiFiServer server(80);
// Variable to store the HTTP request
String header;
// Auxiliar variables to store the current output state
String output18State = "off";
String output26State = "off";
String Rstate = "yet";
// Assign output variables to GPIO pins
const int output18 = 18;
const int output26 = 26;
// Current time
unsigned long currentTime = millis();
// Previous time
unsigned long previousTime = 0;
// Define timeout time in milliseconds (example: 2000ms = 2s)
const long timeoutTime = 2000;
int Gap=0;int SL=0;int TL=0;int G=0;int Re=0;
//加速度センサ
#include <Adafruit_MPU6050.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Wire.h>
const int SVPIN = 5;
Adafruit_MPU6050 mpu;
//servo moter
int SVmp=26;
void setup() {
//ネット連携プログラム
Serial.begin(115200);
// Initialize the output variables as outputs
pinMode(output18, OUTPUT);
pinMode(output26, OUTPUT);
// Set outputs to LOW
digitalWrite(output18, LOW);
digitalWrite(output26, LOW);
// Connect to Wi-Fi network with SSID and password
Serial.print("Connecting to ");
Serial.println(ssid);
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
// Print local IP address and start web server
Serial.println("");
Serial.println("WiFi connected.");
Serial.println("IP address: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
server.begin();
//加速度センサ起動プログラム部分
Serial.begin(115200);
while (!Serial);
delay(10);
Serial.println("Acceleration sensor test");
if(!mpu.begin()){
Serial.println("Failed it");
while (1){
delay(10);
}
}
Serial.println("Succeed it");
mpu.setAccelerometerRange(MPU6050_RANGE_8_G);
//servo moter setup
pinMode(SVmp,OUTPUT);
}
void penDash(int x){//xの値は0~180。
int p=0;
Rstate = "done";
Re=1;
while(p=1000){
int kyori = (x*10.25)+450;//角度からパルス幅への変換式
digitalWrite(SVmp,HIGH);
delayMicroseconds(kyori);
digitalWrite(SVmp,LOW);
delayMicroseconds(1);
int p=p+1;
}
//速度 5~30くらいが良好。
}
void loop() {
//加速度プログラム
sensors_event_t a, g, temp;
mpu.getEvent(&a, &g, &temp);
Serial.print("X:");
Serial.print(a.acceleration.x);
Serial.print(", Y:");
Serial.print(a.acceleration.y);
Serial.print(", Z:");
Serial.print(a.acceleration.z);
Serial.println("");
if (a.acceleration.y <= -5){
Gap=1;
}
if (a.acceleration.y > -5){
Gap=0;
}
if(Gap==1 and SL==1 and Re==0){
//servoプログラム
int i=180;
penDash(i);
int p=0;
}
//ネット連携
WiFiClient client = server.available(); // Listen for incoming clients
if (client) { // If a new client connects,
currentTime = millis();
previousTime = currentTime;
Serial.println("New Client."); // print a message out in the serial port
String currentLine = ""; // make a String to hold incoming data from the client
while (client.connected() && currentTime - previousTime <= timeoutTime) { // loop while the client's connected
currentTime = millis();
if (client.available()) { // if there's bytes to read from the client,
char c = client.read(); // read a byte, then
Serial.write(c); // print it out the serial monitor
header += c;
if (c == '\n') { // if the byte is a newline character
// if the current line is blank, you got two newline characters in a row.
// that's the end of the client HTTP request, so send a response:
if (currentLine.length() == 0) {
// HTTP headers always start with a response code (e.g. HTTP/1.1 200 OK)
// and a content-type so the client knows what's coming, then a blank line:
client.println("HTTP/1.1 200 OK");
client.println("Content-type:text/html");
client.println("Connection: close");
client.println();
// turns the GPIOs on and off
if (header.indexOf("GET /18/on") >= 0) {
Serial.println("GPIO 18 on");
output18State = "on";
digitalWrite(18, HIGH);
} else if (header.indexOf("GET /18/off") >= 0) {
Serial.println("GPIO 18 off");
output18State = "off";
digitalWrite(18, LOW);
} else if (header.indexOf("GET /26/on") >= 0) {
Serial.println("GPIO 26 on");
output26State = "on";
SL=1;
} else if (header.indexOf("GET /26/off") >= 0) {
Serial.println("GPIO 26 off");
output26State = "off";
SL=0;
}
// Display the HTML web page
client.println("<!DOCTYPE html><html>");
client.println("<head><meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width, initial-scale=1\">");
client.println("<link rel=\"icon\" href=\"data:,\">");
// CSS to style the on/off buttons
// Feel free to change the background-color and font-size attributes to fit your preferences
client.println("<style>html { font-family: Helvetica; display: inline-block; margin: 0px auto; text-align: center;}");
client.println(".button { background-color: #4CAF50; border: none; color: white; padding: 16px 40px;");
client.println("text-decoration: none; font-size: 30px; margin: 2px; cursor: pointer;}");
client.println(".button2 {background-color: #555555;}</style></head>");
// Web Page Heading
client.println("<body><h1>REMOTE CONTROL<h1> <h3>For The Zero Gravity Research Team<h3><h3>Now it's under control</h3>");
// Display current state, and ON/OFF buttons for GPIO 18
client.println("<p>Test Lamp: " + output18State + "</p>");
// If the output18State is off, it displays the ON button
if (output18State=="off") {
client.println("<p><a href=\"/18/on\"><button class=\"button\">OFF</button></a></p>");
} else {
client.println("<p><a href=\"/18/off\"><button class=\"button button2\">ON</button></a></p>");
}
// Display current state, and ON/OFF buttons for GPIO 26
client.println("<p>Safety lock</p>");
// If the output26State is off, it displays the ON button
if (output26State=="off") {
client.println("<p><a href=\"/26/on\"><button class=\"button\">Lock</button></a></p>");
} else {
client.println("<p><a href=\"/26/off\"><button class=\"button button2\">Unlock</button></a></p>");
}
client.println("<h2>insert: " + Rstate + "</h2>");
client.println("</body></html>");
// The HTTP response ends with another blank line
client.println();
// Break out of the while loop
break;
} else { // if you got a newline, then clear currentLine
currentLine = "";
}
} else if (c != '\r') { // if you got anything else but a carriage return character,
currentLine += c; // add it to the end of the currentLine
}
}
}
// Clear the header variable
header = "";
// Close the connection
client.stop();
Serial.println("Client disconnected.");
Serial.println("");
}
}
【電子回路】ESP32で携帯でLチカ操作 htmlでブラウザ作成する方法 Webserver (youtube.com)参考
操作方法
①近隣WIFIに接続できるようプログラムにSSIDとpassを設定する。
②起動してしばらくするとWIFIと接続するので10秒ほど待ち、機械をブザー側を下にしてセットする。
③//192.168.10.111(シリアルモニタに出力されるipアドレス) を開くと操作パネルが出現する。(基本どの端末にも対応)
[注意]ボタンは連打しない。１タップにつき繁栄まで最大4秒程度必要。
また、ボタンには現在の状態が表示されている。
④”test lump”タップで基盤のブザー・緑LEDが操作できるかテストする。
⑤”safety lock”タップで状態を”Unlock”に変更。
⑥4秒ほど機械を動かさず待機。
⑦自由落下を開始し、重力が1/2程度になると赤ランプ点灯と同時にモータが作動。
操作画面。
現在の状態が表示されます。
なお遅延は数秒ある模様。
...wifiを経由してるからね。「しょうがないね」って笑って許してあげてね！
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最後に
猪突猛進感が否めないですが、ここらへんで終わらせていただきます。
えーまず、ここまで読み進めてくださり、ありがとうございました。
初めての投稿ということもあるので、大目に見てくだされ。というのが本音です。
私は常にネット上に存在し、時と場所を自由に駆け巡る正に(?)波動のような存在!!!
...ですので、また巡り合うこともあるでしょう。
それではっ！
***©筆者:男子高校生C