1. はじめに
「Lチカで始めるテスト自動化(18)秋月のIoT学習HATキットの圧電ブザーでテスト終了時にpass/failに応じてメロディを流す」で作成したメロディを鳴らすプログラムをWindowsに移植します。
2. Windows版Pythonでビープ音を鳴らす
winsound.Beep(frequency, duration)を使用します。
- frequencyの単位はHzで37~32,767の範囲です。
- Pythonのソースコードのwinsound.cを調べたところ周波数の下限、上限とも直値で記述されており、下限、上限のマクロは特に無いようです。
- durationの単位はミリ秒です。
3. ソースコード
- WindowsとRaspberry Pi Zeroで共用できるようwin32かそうでないかで機種判定を行っています。
- IoT学習HATキットの圧電ブザー向けに作成した楽譜は周波数を500Hz程度に抑えていてWindows PCで再生してもあまりよく聞こえなかったため周波数を4倍しています。倍率はお使いの機種に合わせて調整してください。
beepsound.py
# -*- coding: utf-8 -*-
# beepsound.py
# python 3.x
#
# beepsound for Akizuki IoT Learning HAT on Raspberry Pi Zero and Windows
#
# This software includes the work that is distributed
# in the Apache License 2.0
# ka's@pbjpkas 2022
#
import sys
from time import sleep
# Akizuki IoT Learning HAT GPIO Number
BUZZER_PIN = 23 #PIN16, GPIO23
#Note, Frequency
R = 0 #rest
C3 = 131
CS3 = 139
D3 = 147
DS3 = 156
E3 = 165
F3 = 175
FS3 = 185
G3 = 196
GS3 = 208
A3 = 220
AS3 = 233
B3 = 247
C4 = 262
CS4 = 277
D4 = 294
DS4 = 311
E4 = 330
F4 = 349
FS4 = 370
G4 = 392
GS4 = 415
A4 = 440
AS4 = 466
B4 = 494
C5 = 523
class BEEPSOUND:
def __init__(self, tempo=120.0):
if sys.platform == "win32":
pass
else: #Akizuki IoT Learning HAT on Raspberry Pi Zero
import RPi.GPIO as GPIO
import wiringpi
GPIO.setwarnings(False)
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(BUZZER_PIN, GPIO.OUT)
wiringpi.wiringPiSetupGpio()
wiringpi.softToneCreate(BUZZER_PIN)
self.tempo = tempo
def set_tempo(self, tempo):
self.tempo = float(tempo)
def generate(self, note, length):
if float(length) != 0:
duration = float( (4/float(length)) * (60.0/self.tempo) )
if sys.platform == "win32":
import winsound
if (note<37) or (note>32767):
sleep(duration)
else:
winsound.Beep(note*4, int(duration*1000))
else:
import wiringpi
if (note<0) or (note>5000):
sleep(duration)
else:
wiringpi.softToneWrite(BUZZER_PIN, int(note))
sleep(duration*0.95)
wiringpi.softToneWrite(BUZZER_PIN, 0)
sleep(duration*0.05)
# Für Elise - Ludwig van Beethoven
# https://ja.wikipedia.org/wiki/エリーゼのために
def FurElise(self):
self.generate(E4, 16)
self.generate(DS4,16)
self.generate(E4, 16)
self.generate(DS4,16)
self.generate(E4, 16)
self.generate(B3, 16)
self.generate(D4, 16)
self.generate(C4, 16)
self.generate(A3, 8)
self.generate(R, 16)
self.generate(C3, 24)
self.generate(E3, 24)
self.generate(A3, 24)
self.generate(B3, 8)
self.generate(R, 16)
self.generate(E3, 24)
self.generate(GS3,24)
self.generate(B3, 24)
self.generate(C4, 8)
self.generate(R, 16)
# Menuet - Christian Petzold
# https://ja.wikipedia.org/wiki/メヌエット (ペツォールト)
def Menuet(self):
self.generate(D4, 4)
self.generate(G3, 8)
self.generate(A3, 8)
self.generate(B3, 8)
self.generate(C4, 8)
self.generate(D4, 4)
self.generate(G3, 4)
self.generate(G3, 4)
self.generate(E4, 4)
self.generate(C4, 8)
self.generate(D4, 8)
self.generate(E4, 8)
self.generate(FS4, 8)
self.generate(G4, 4)
self.generate(G3, 4)
self.generate(G3, 4)
# Toccata und Fuge in d-Moll BWV565 - Johann Sebastian Bach
# https://www.gmajormusictheory.org/Freebies/Level2/2ToccataFugueDm/2ToccataFugueDm.pdf
def ToccataUndFugeInDMoll(self):
self.generate(A4, 16)
self.generate(G4, 16)
#self.generate(A4, 8)
self.generate(A4, 2)
self.generate(G4, 16)
self.generate(F4, 16)
self.generate(E4, 16)
self.generate(D4, 16)
self.generate(CS4, 4)
self.generate(D4, 2)
self.generate(R , 4)
if __name__ == '__main__':
beepsound = BEEPSOUND()
beepsound.set_tempo(60)
beepsound.FurElise()
beepsound.set_tempo(120)
beepsound.Menuet()
beepsound.ToccataUndFugeInDMoll()
4. テストランナーの改修
テストランナーへ以下の改修を行います。
- beepsound.pyをimportする
- BEEPSOUND()を実行してインスタンスを生成する
- 楽譜データのデバッグのためにbeepsoundコマンドを追加する
- failして終了する箇所に「エリーゼのために」を追記する
- passして終了する箇所に「メヌエット」を追記する
「Lチカで始めるテスト自動化(24)コマンドの実行結果を任意のCSVファイルへ出力する」の付録A. ソースコード全文との差分を以下に示します。ソース全文は付録Aをご覧ください。
diff
30a31
> from beepsound import BEEPSOUND
188a190
> beepsound = BEEPSOUND()
368a371,383
> elif cmd[0] == "beepsound":
> if cmd[1] == "FurElise":
> beepsound.set_tempo(60)
> beepsound.FurElise()
> elif cmd[1] == "Menuet":
> beepsound.set_tempo(120)
> beepsound.Menuet()
> elif cmd[1] == "ToccataUndFugeInDMoll":
> beepsound.set_tempo(120)
> beepsound.ToccataUndFugeInDMoll()
> else:
> is_passed = False
>
475a491,492
> beepsound.set_tempo(60)
> beepsound.FurElise()
484a502,503
> beepsound.set_tempo(120)
> beepsound.Menuet()
5. おわりに
Windowsでもテスト終了時にメロディを再生できるようになりました。
付録A. テストランナーのソースコード全文
importしているcamera.pyはこちらです。
test-runner.py
#!/usr/bin/python3
#
# This software includes the work that is distributed
# in the Apache License 2.0
#
from time import sleep
import random
import sys
import codecs
import csv
import datetime
import serial
import pyvisa as visa
#【Python】opencvでWebカメラの起動に時間がかかる問題の対処
# https://qiita.com/youichi_io/items/b894b85d790720ea2346
import os
os.environ["OPENCV_VIDEOIO_MSMF_ENABLE_HW_TRANSFORMS"] = "0"
import cv2
from PIL import Image
import pyocr
import pyocr.builders
import platform
import subprocess
from subprocess import PIPE
import threading
from camera import Camera
from beepsound import BEEPSOUND
UNINITIALIZED = 0xdeadbeef
NUM_OF_SERVO = 6
def serial_write(h, string):
if h != UNINITIALIZED:
string = string + '\n'
string = str.encode(string)
h.write(string)
return True
else:
print("UART Not Initialized.")
return False
def close_uart(h):
if h != UNINITIALIZED:
h.close()
else:
#print("UART Not Initialized.")
pass
def open_dso():
rm = visa.ResourceManager()
resources = rm.list_resources()
#print(resources)
for resource in resources:
#print(resource)
try:
dso = rm.open_resource(resource)
except:
print(resource, "Not Found.")
else:
print(resource, "Detected.")
return dso
#Throw an error to caller if none succeed.
return dso
def crop_img(filename_in, v, h, filename_out):
img = cv2.imread(filename_in, cv2.IMREAD_COLOR)
v0 = int(v.split(':')[0])
v1 = int(v.split(':')[1])
h0 = int(h.split(':')[0])
h1 = int(h.split(':')[1])
img2 = img[v0:v1, h0:h1]
cv2.imwrite(filename_out, img2)
return True
def open_ocr():
ocr = pyocr.get_available_tools()
if len(ocr) != 0:
ocr = ocr[0]
else:
ocr = UNINITIALIZED
print("OCR Not Ready.")
return ocr
def exec_ocr(ocr, filename):
try:
txt = ocr.image_to_string(
Image.open(filename),
lang = "eng",
builder = pyocr.builders.TextBuilder()
)
except:
print("OCR Fail.")
else:
return txt
def exec_labelimg(filename, label_string):
if platform.system() == "Windows" :
python = "python"
grep = "findstr"
else:
python = "python3"
grep = "grep"
cmd = python + \
" label_image.py \
--graph=c:\\tmp\\output_graph.pb \
--labels=c:\\tmp\\output_labels.txt \
--input_layer=Placeholder \
--output_layer=final_result \
--image=" + filename \
+ "|" + grep + " " + label_string
print(cmd)
log = subprocess.run(cmd, stdout=subprocess.PIPE, shell=True)
ret = log.stdout.strip().decode("utf-8").split(" ")[1]
return ret
def set_servo(uart, servo_id, servo_pos):
if servo_id < 0 or servo_id >= NUM_OF_SERVO:
print("Invalid Servo ID")
return False
if servo_pos < 0 or servo_pos > 180:
print("Invalid Servo Position")
return False
if uart != UNINITIALIZED:
serial_write(uart, "servoread")
servo_position = uart.readline().strip().decode('utf-8')
print(servo_position)
# discard "OK"
devnull = uart.readline().strip().decode('utf-8')
current_pos = int(servo_position.split(' ')[servo_id])
#print(servo_id, current_pos)
if current_pos < servo_pos:
start = current_pos +1
stop = servo_pos +1
step = 1
else:
start = current_pos -1
stop = servo_pos -1
step = -1
for i in range(start, stop, step):
command = "servo " + str(servo_id) + " " + str(i)
print(command)
serial_write(uart, command)
# discard "OK"
devnull = uart.readline().strip().decode('utf-8')
sleep(0.2) # sec.
return True
else:
print("UART Not Initialized.")
return False
def device_close(uart, cam):
close_uart(uart)
for i in range(len(cam)):
if cam[i].get_video_rec() == True:
cam[i].set_video_rec(False)
cam[i].thread.join()
else:
pass
#print("No Recording.")
cam[i].close_cam()
def main():
is_passed = True
val = str(UNINITIALIZED)
fval = 0.0
uart = UNINITIALIZED
dso = UNINITIALIZED
cam = UNINITIALIZED
ocr = UNINITIALIZED
cmds = ""
cam0 = Camera(0)
cam1 = Camera(1)
cam2 = Camera(2)
cam = [cam0, cam1, cam2]
beepsound = BEEPSOUND()
#exportfiles
#概要
# exportコマンドで使用するN行3列の二次元配列
#説明
# 以下の3つの要素を1行3桁の配列で構造化し、
# 1.ファイルオブジェクト(open()の戻り値)
# 2.Writerオブジェクト(csv.writer()の戻り値)
# 3.ファイルに出力するデータのバッファ
# 出力するファイルの数だけこの配列を行方向に追加する
#構造
# exportfiles = [
# [ [FileObject],[WriterObject],[Buffer] ], #1つめの出力ファイルの配列
# [ [FileObject],[WriterObject],[Buffer] ], #2つめの出力ファイルの配列
# ...
# ]
#初期値
# 空の1行3列の2次元配列で初期化する
exportfiles = [\
[ [],[],[] ]\
]
if len(sys.argv) == 2:
script_file_name = sys.argv[1] + ".csv"
result_file_name = sys.argv[1] + "_result.csv"
else:
script_file_name = "script.csv"
result_file_name = "result.csv"
with codecs.open(script_file_name, 'r', 'utf-8') as file_script:
script = csv.reader(file_script, delimiter=',', lineterminator='\r\n', quotechar='"')
with codecs.open(result_file_name, 'w', 'utf-8') as file_result:
result = csv.writer(file_result, delimiter=',', lineterminator='\r\n', quotechar='"')
script_line = 0
for cmd in script:
timestamp = datetime.datetime.now().strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S")
script_line += 1
print("##### " + timestamp + " " + str(script_line) + " #####")
cmds = str(script_line) + ":"
for i in range(len(cmd)):
cmds += cmd[i] + ","
for i in range(len(cam)):
cam[i].set_video_txt(cmds)
print(cmds)
if "#" in cmd[0]:
pass
elif cmd[0] == "sleep":
sleep(float(cmd[1]))
elif cmd[0] == "rusleep":
fval = random.uniform(float(cmd[1]), float(cmd[2]))
val = str(fval)
cmd.append(val)
cmds += val
for i in range(len(cam)):
cam[i].set_video_txt(cmds)
print(cmds)
sleep(fval)
elif cmd[0] == "prompt":
print("Enter y/n")
val = input()
val = val.lower()
cmd.append(val)
cmds += val
for i in range(len(cam)):
cam[i].set_video_txt(cmds)
print(cmds)
sleep(1)
if val != "y":
is_passed = False
elif cmd[0] == "open_uart":
if len(cmd) == 2:
dsrdtr_val = 1
else:
dsrdtr_val = int(cmd[2])
try:
uart = serial.Serial(cmd[1], 115200, timeout=1.0, dsrdtr=dsrdtr_val)
except:
is_passed = False
elif cmd[0] == "send":
ret = serial_write(uart, cmd[1])
if ret == False:
is_passed = False
elif cmd[0] == "rcvd":
try:
val = uart.readline().strip().decode('utf-8')
cmd.append(val)
except:
is_passed = False
elif cmd[0] == "open_dso":
try:
dso = open_dso()
except:
is_passed = False
elif cmd[0] == "dso":
try:
if "?" in cmd[1]:
val = dso.query(cmd[1]).rstrip().replace(",", "-")
cmd.append(val)
else:
dso.write(cmd[1])
except:
is_passed = False
elif cmd[0] == "open_cam":
if len(cmd) == 2:
cam[int(cmd[1])].open_cam(640, 480)
else:
cam[int(cmd[1])].open_cam(int(cmd[2]), int(cmd[3]))
elif cmd[0] == "close_cam":
cam[int(cmd[1])].close_cam()
elif cmd[0] == "capture_cam":
ret = cam[int(cmd[1])].capture_cam(cmd[2])
if ret == False:
is_passed = False
elif cmd[0] == "rec_start":
if cam[int(cmd[1])].get_video_rec() == False:
cam[int(cmd[1])].set_video_rec(True)
cam[int(cmd[1])].thread = threading.Thread(target=cam[int(cmd[1])].video_record, args=(cmd[2],))
cam[int(cmd[1])].thread.start()
else:
print("Already Recording.")
elif cmd[0] == "rec_stop":
if cam[int(cmd[1])].get_video_rec() == True:
cam[int(cmd[1])].set_video_rec(False)
cam[int(cmd[1])].thread.join()
else:
print("No Recording.")
elif cmd[0] == "crop_img":
crop_img(cmd[1], cmd[2], cmd[3], cmd[4])
elif cmd[0] == "open_ocr":
ocr = open_ocr()
if ocr == UNINITIALIZED:
is_passed = False
elif cmd[0] == "exec_ocr":
try:
val = exec_ocr(ocr, cmd[1])
except:
is_passed = False
else:
cmd.append(str(val))
elif cmd[0] == "exec_labelimg":
try:
val = exec_labelimg(cmd[1], cmd[2])
except:
is_passed = False
else:
cmd.append(str(val))
elif cmd[0] == "set_servo":
ret = set_servo(uart, int(cmd[1]), int(cmd[2]))
if ret == False:
is_passed = False
elif cmd[0] == "run":
ret = subprocess.run(cmd[1], shell=True, stdout=PIPE, stderr=PIPE, universal_newlines=True)
val = ret.stdout.strip()
print(ret)
if ret.returncode != 0:
is_passed = False
elif cmd[0] == "beepsound":
if cmd[1] == "FurElise":
beepsound.set_tempo(60)
beepsound.FurElise()
elif cmd[1] == "Menuet":
beepsound.set_tempo(120)
beepsound.Menuet()
elif cmd[1] == "ToccataUndFugeInDMoll":
beepsound.set_tempo(120)
beepsound.ToccataUndFugeInDMoll()
else:
is_passed = False
elif cmd[0] == "eval_str_eq":
if str(val) != str(cmd[1]):
is_passed = False
elif cmd[0] == "eval_int_eq":
if int(val) != int(cmd[1]):
is_passed = False
elif cmd[0] == "eval_int_gt":
if int(val) < int(cmd[1]):
is_passed = False
elif cmd[0] == "eval_int_lt":
if int(val) > int(cmd[1]):
is_passed = False
elif cmd[0] == "eval_dbl_eq":
if float(val) != float(cmd[1]):
is_passed = False
elif cmd[0] == "eval_dbl_gt":
if float(val) < float(cmd[1]):
is_passed = False
elif cmd[0] == "eval_dbl_lt":
if float(val) > float(cmd[1]):
is_passed = False
#export,<filename.csv>,str,<string>
#export,<filename.csv>,linenumber
#export,<filename.csv>,timestamp
#export,<filename.csv>,val
#export,<filename.csv>,writerow
elif cmd[0] == "export":
#1)引数が3以上の場合に処理を行う
if len(cmd) >= 3:
#2)操作対象のファイルディスクリプタを決める
##2.1)操作対象のファイルディスクリプタを検索する
exportfile = None
i = 0 #exportfiles配列の行番号
# print(exportfiles)
for f in exportfiles:
if f[0]:
# print(f[0].name)
if f[0].name == cmd[1]:
exportfile = f
break
i = i + 1
# print("index " + str(i))
##2.2)操作対象のファイルディスクリプタがない場合は自動でopenする
if exportfile == None:
if i >= 1:
exportfiles.append([[],[],[]])
exportfiles[i][0] = codecs.open(cmd[1], 'w', 'utf-8')
exportfiles[i][1] = csv.writer(exportfiles[i][0], delimiter=',', lineterminator='\r\n', quotechar='"')
# print(i, exportfiles)
if cmd[2] == "str":
# print("str " + exportfiles[i][0].name)
exportfiles[i][2].append(cmd[3])
elif cmd[2] == "linenumber":
# print("line " + exportfiles[i][0].name)
exportfiles[i][2].append(str(script_line))
elif cmd[2] == "timestamp":
# print("time " + exportfiles[i][0].name)
exportfiles[i][2].append(timestamp)
elif cmd[2] == "val":
# print("val " + exportfiles[i][0].name)
exportfiles[i][2].append(str(val))
elif cmd[2] == "writerow":
# print("wrow " + exportfiles[i][0].name)
# print(exportfiles)
exportfiles[i][1].writerow(exportfiles[i][2])
exportfiles[i][2].clear()
else:
print("export parameter error")
is_passed = False
else:
print("export parameter error")
is_passed = False
else:
cmd.append("#")
if is_passed == True:
cmd.append("OK")
cmd.insert(0,timestamp)
print(cmd)
result.writerow(cmd)
else:
cmd.append("NG")
cmd.insert(0,timestamp)
print(cmd)
result.writerow(cmd)
device_close(uart, cam)
for f in exportfiles:
if f[0]:
print("close " + f[0].name)
f[0].close()
beepsound.set_tempo(60)
beepsound.FurElise()
print("FAIL")
sys.exit(1)
if is_passed == True:
device_close(uart, cam)
for f in exportfiles:
if f[0]:
print("close " + f[0].name)
f[0].close()
beepsound.set_tempo(120)
beepsound.Menuet()
print("PASS")
sys.exit(0)
main()
付録B. Lチカで始めるテスト自動化・記事一覧
- Lチカで始めるテスト自動化
- Lチカで始めるテスト自動化(2)テストスクリプトの保守性向上
- Lチカで始めるテスト自動化(3)オシロスコープの組込み
- Lチカで始めるテスト自動化(4)テストスクリプトの保守性向上(2)
- Lチカで始めるテスト自動化(5)WebカメラおよびOCRの組込み
- Lチカで始めるテスト自動化(6)AI(機械学習)を用いたPass/Fail判定
- Lチカで始めるテスト自動化(7)タイムスタンプの保存
- Lチカで始めるテスト自動化(8)HDMIビデオキャプチャデバイスの組込み
- Lチカで始めるテスト自動化(9)6DoFロボットアームの組込み
- Lチカで始めるテスト自動化(10)6DoFロボットアームの制御スクリプトの保守性向上
- Lチカで始めるテスト自動化(11)ロボットアームのコントローラ製作
- Lチカで始めるテスト自動化(12)書籍化の作業メモ
- Lチカで始めるテスト自動化(13)外部プログラムの呼出し
- Lチカで始めるテスト自動化(14)sleepの時間をランダムに設定する
- Lチカで始めるテスト自動化(15)Raspberry Pi Zero WHでテストランナーを動かして秋月のIoT学習HATキットに進捗を表示する
- Lチカで始めるテスト自動化(16)秋月のIoT学習HATキットにBME280を接続してテスト実行環境の温度・湿度・気圧を取得する
- Lチカで始めるテスト自動化(17)コマンド制御のBLE Keyboard & MouseをM5Stackで製作しiOSアプリをテストスクリプトで操作する
- Lチカで始めるテスト自動化(18)秋月のIoT学習HATキットの圧電ブザーでテスト終了時にpass/failに応じてメロディを流す
- Lチカで始めるテスト自動化(19)Webカメラの映像を録画しながらテストスクリプトを実行する
- Lチカで始めるテスト自動化(20)複数のカメラ映像の同時録画
- Lチカで始めるテスト自動化(21)キーボード入力待ちの実装
- Lチカで始めるテスト自動化(22)DACをコマンドで制御してLチカする
- Lチカで始めるテスト自動化(23)ブレッドボード互換のユニバーサル基板
- Lチカで始めるテスト自動化(24)コマンドの実行結果を任意のCSVファイルへ出力する