Raspberry Pi Pico WでWiFi経由でセンサデータをストリーミング配信

Raspberry Pi Pico Wの最も良い使い方の1つは、Webページを提供する機能を含むことです。

つまり、WiFiの範囲内であれば、スマホのセンサーデータをモニタリングするために使用することができます。

このプロジェクトでは、加速度データをモニターする方法の簡単な基礎と、ADXL343センサーを叩くと作動するデジタルサイコロを作成します。

ビデオ

必要な部品

• ブレッドボード
• ジャンパー線

ADXL343とは？

アナログ・デバイセズのADXL343は、先代のADXL345に続く製品です。

センサーは3軸の測定が可能で、感度は+-2g、+-4g、+-8g、+-16gの4段階で設定できます。低域は低速の動きに対して分解能が高く、高域は高速のトラッキングに適しています。

ADXL343にはCircuitPythonのライブラリもあり、MicroPythonで使えるので、かなり簡単に始められるようになりました。

このプロジェクトを行うには、Pico Wと同様にADXL343にヘッダをハンダ付けする必要があります。

ADXL343とPico Wの接続

Raspberry Piに接続するピンは4本です。

を接続します。 VIN にピンを刺す。 3.3V出力 をRaspberry Pi Pico Wにインストールします。

を接続します。 GND をPico Wのグランドピンに接続してください。

を接続します。 エスディーエー 宛がう GPIO0;

を接続します。 SCL 宛がう GPIO1.

Raspberry Pi Pico WのMicroPythonファームウェアをフラッシュする。

まず、MicroPythonのファームウェアをPico Wにフラッシュする必要があります（まだフラッシュしていない場合）。

こちらからダウンロードできます。

次に、BOOTSELボタンを押しながら、Picoをコンピュータに接続します。新しいドライブが表示されるはずです。ダウンロードした.UF2ファイルをそのドライブにコピーしてください。

Raspberry Pi Pico WにThonnyをセットアップする。

Thonnyを開いてください。ダウンロードしてない人は ここで入手する

インタプリタに設定する MicroPython (Raspberry Pi Pico) をクリックすると、Thonny IDEのウィンドウの左下に表示されます。

Pico Wにライブラリーをコピーする

ライブラリやファイルは、こちらのGithubリポジトリからダウンロードしてください。

ZIPファイルをダウンロードするには、そのリンク先に行き、緑色の""をクリックします。コード" ボタンをクリックし ZIPダウンロード.

ダウンロードしたら、どこか覚えのある場所で解凍してください。

次に、Thonny IDE で、次のようにクリックします。 表示 > ファイル をクリックすると、あなたのファイルシステムとPico Wのファイルシステムが表示されます。

解凍したファイルを移動し、フォルダに入る MicroPython > II Pico W センサーサーバー。 各項目を右クリックし、"Upload to /" をクリックして、すべてをPico Wにコピーします。

コードの修正

Raspberry Pi PicoをWiFiネットワークに接続させるためには、まず 秘密.py を変更し sid そして pwの値を入力します。前者にはネットワークのSSID（名前）、後者にはパスワードを入力します。ファイルを保存します。

のです。 索引.html は、配信されるウェブページです。行の"<p>X AccX｜Y AccY｜Z AccZ</p>" と <p>結果 DiceVal</p> は、プロジェクト実行時にセンサーデータに置き換わります。

Raspberry Pi PicoをWiFiに接続する。

のです。 main.py は、アクションが起こる場所です。

これらの線は、あなたのWiFiに接続します。の文字列を変更するのを忘れないでください。 RP2.カントリー あなたの国がドイツ（DE）でない場合。

# Set country to avoid possible errors
rp2.country('DE')

wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
wlan.active(True)
# If you need to disable powersaving mode
# wlan.config(pm = 0xa11140)

# See the MAC address in the wireless chip OTP
mac = ubinascii.hexlify(network.WLAN().config('mac'),':').decode()
print('mac = ' + mac)

# Other things to query
# print(wlan.config('channel'))
# print(wlan.config('essid'))
# print(wlan.config('txpower'))

# Load login data from different file for safety reasons
ssid = secrets['ssid']
pw = secrets['pw']

wlan.connect(ssid, pw)

このコードのおかげで、WiFi接続が成功すると、オンボードのLEDが3回点滅します。また、メッセージとThonnyで見ることのできるIPアドレスが表示されます。 このIPアドレスは、後でサーバーにアクセスするのに便利です。

   led = machine.Pin('LED', machine.Pin.OUT)
    for i in range(wlan.status()):
        led.on()
        time.sleep(0.2)
        led.off()
        time.sleep(0.2)
    print('Connected')
    status = wlan.ifconfig()
    print('ip = ' + status[0])

エラーが発生した場合は、エラーコードの値に基づいてLEDが点滅します。

エラーの意味

• 0 = リンクダウン
• 1 = リンクジョイン
• 2 = Link NoIp
• 3 = リンクアップ
• -1 = リンクフェイル
• -2 = Link NoNet
• -3 = Link BadAuth

Pico WとADXL343の接続

I2Cオブジェクトを初期化します。

# Initialize I2C
# busio.I2C(SCL, SDA)
i2c = busio.I2C(board.GP1, board.GP0)

そして、この2本の線は加速度センサーを作成し、タップ検出（サイコロ読み用）を可能にします。

# Create Accelerometer object
accelerometer = adafruit_adxl34x.ADXL343(i2c)

accelerometer.enable_tap_detection()

コードの実行時間

コードを実行するには、Thonnyの実行ボタン（上部のツールバーの緑色のボタンの中に再生アイコンがあるボタン）を押します。

そして、Raspberry Pi Pico WのIPアドレスに接続し、Thonnyのシェルを開いていれば、そこで見ることができます。さもなければ、ルータにログインして、Pico WのIPアドレスを調べます。

Pico W はソケット接続で HTTP サーバを動作させており，ここで定義された接続を待ち受けます．

addr = socket.getaddrinfo('0.0.0.0', 80)[0][-1]

s = socket.socket()
s.bind(addr)
s.listen(1)

Pico WのIPアドレスに接続すると、このコードが起動し、index.htmlが1秒ごとに最新のデータで更新されます。

   cl, addr = s.accept()
        print('Client connected from', addr)
        cl_file = cl.makefile('rwb', 0)
        while True:
            line = cl_file.readline()
            if not line or line == b'\r\n':
                break
            
        response = get_html('index.html')
        data = accelerometer.acceleration
        tapped = accelerometer.events['tap']
        response = response.replace('AccX', str(data[0]))
        response = response.replace('AccY', str(data[1]))
        response = response.replace('AccZ', str(data[2]))
        if tapped:
            dice_val = str(random.randint(1,6))
        response = response.replace('DiceVal', dice_val)
        
        cl.send('HTTP/1.0 200 OK\r\nContent-type: text/html\r\n\r\n')
        cl.send(response)
        cl.close()

ご覧のように、AccX、AccY、AccZをセンサーのデータに置き換えています。

センサーがタップされたら、1〜6のランダムな整数をHTMLページの "DiceVal "文字列に出力します。

次はどうする？

このチュートリアルは、センサーデータをウェブページにストリーミングする簡単な方法の一つです。

実はこれ、他のセンサーにも使えるコードなんです。

方法論は変わりません。センサーのための正しいライブラリを見つけて、main.py と index.html を修正し、センサーデータを取得して正しい値をウェブページにプッシュできるようにする必要があります。

DHT22やBME688を使った温湿度センサーのプロジェクトや、光抵抗器を使った明るさセンサーのプロジェクトなど、他にもいろいろなプロジェクトに着手することができます。