1.はじめに
Elixirを使って、RaspberryPiのハードウェア制御の練習をしてみました。
今回は、Elixir Circuits.I2Cから、GROVEの温度・湿度センサAHT20を制御してみます。
2.ハードウェア
(1)センサ
Guangzhou Aosong Electronics社のI2C接続温度センサAHT20を使用します。
- 購入：Seeedさん
Grove Base HAT経由でRaspberryPiに接続したら、i2cdetectを実行して通信できるか確認します。
- AHT20のアドレス：
0x38 - Grove Base HATのアドレス：
0x04（Grove Base HATを使用している場合に表示）
コマンドライン
$ i2cdetect -y 1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
00: -- 04 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- 38 -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --
3.ソフトウェア
(1)下準備
プロジェクトを作ります。
コマンドライン
$ cd gitwork
$ mix new i2ctehu
* creating README.md
* creating .formatter.exs
* creating .gitignore
* creating mix.exs
* creating lib
* creating lib/i2ctehu.ex
* creating test
* creating test/test_helper.exs
* creating test/i2ctehu_test.exs
Your Mix project was created successfully.
You can use "mix" to compile it, test it, and more:
cd i2ctehu
mix test
Run "mix help" for more commands.
mix.exsを編集します。
mix.exs
defmodule I2ctemp.MixProject do
use Mix.Project
def project do
[
app: :i2ctemp,
version: "0.1.0",
elixir: "~> 1.10",
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
[
#ここの先頭のコメントアウトを外す↓
{:dep_from_hexpm, "~> 0.3.0"},
# {:dep_from_git, git: "https://github.com/elixir-lang/my_dep.git", tag: "0.1.0"}
#ここを追加↓
{:circuits_i2c, "~> 0.3", override: true}
]
end
end
mix deps.getを実行します。
コマンドライン
$ mix deps.get
Resolving Hex dependencies...
Dependency resolution completed:
New:
circuits_i2c 0.3.6
dep_from_hexpm 0.3.0
elixir_make 0.6.1
* Getting dep_from_hexpm (Hex package)
* Getting circuits_i2c (Hex package)
* Getting elixir_make (Hex package)
$
(2)コード
i2ctehu.ex
defmodule I2ctehu do
@moduledoc """
Documentation for `I2ctehu`.
"""
alias Circuits.I2C
require Logger
use Bitwise
@doc """
温度の取得
## Examples
iex> I2ctehu.get()
"""
def get() do
# I2Cアドレス
address = 0x38
# I2Cを開く
{:ok, ref} = I2C.open("i2c-1")
# 初期化する
I2C.write(ref, address, <<0xBE, 0x08, 0x00>>)
Process.sleep(100)
# 現在温度・湿度を読み出す
I2C.write(ref, address, <<0xAC, 0x33, 0x00>>)
Process.sleep(100)
{:ok, rawdata} = I2C.read(ref, address, 7)
#バイト分割
#0:state, 1:humi1, 2:humi2, 3:humi3/temp1, 4:temp2, 5:temp3, 6:crc
<<_, h1, h2, ht3, t4, t5, _>> = rawdata
# 湿度に変換（データシートに換算方法あり）
rawhumi = (h1) <<< 12 ||| (h2) <<< 4 ||| (ht3) >>> 4
humi = rawhumi / 1_048_576.0 * 100.0
# 温度に変換（データシートに換算方法あり）
rawtemp = ((ht3) &&& 0x0F) <<< 16 ||| (t4) <<< 8 ||| (t5)
temp = rawtemp / 1_048_576.0 * 200.0 - 50.0
# 表示
Logger.info(" rawdata: #{inspect rawdata}")
Logger.info(" temp(raw): #{rawhumi} , humi(raw): #{rawtemp}")
Logger.info(" temp(degree Celsius): #{Float.round(temp,1)} , humi(%): #{Float.round(humi,1)}")
end
end
コードの中でビットの演算がありますので、Bitwiseをuseで呼び出してください。
(3)実行結果
temp(degree Celsius):のところに摂氏温度が、humi(%):のところに湿度が、それぞれ表示されます。
(RAW...は取得した生の数値を表示しています)
コマンドライン
$ iex -S mix
Erlang/OTP 22 [erts-10.5.4] [source] [smp:4:4] [ds:4:4:10] [async-threads:1] [hipe]
Remember to keep good posture and stay hydrated!
Interactive Elixir (1.10.3) - press Ctrl+C to exit (type h() ENTER for help)
iex(1)> I2ctehu.get
10:46:17.743 [info] rawdata: <<28, 129, 226, 229, 130, 109, 98>>
10:46:17.750 [info] temp(raw): 532014 , humi(raw): 361069
10:46:17.759 [info] temp(degree Celsius): 18.9 , humi(%): 50.7
:ok
iex(2)>
4.おわりに
Elixir Circuits.I2Cを使って、簡単に温度・湿度センサを制御する例を紹介しました。