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All your pins are belong to us - Python meets Arduino

All your pins are belong to us - Python meets Arduino

Introducción a las posibilidades de control de Arduino desde Python - Lightning Talk presentada en el grupo de usuarios de Python Madrid (Abr '14)

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Transcript

  1. All your pins are belong to
    us
    Python meets Arduino
    Alejandro Guirao
    https://github.com/lekum

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  2. ¿Qué es Arduino?
    ● Plataforma open-source hardware para
    prototipar
    ● El modelo más común es Arduino UNO
    ● Está basado en un microcontrolador AVR
    Atmel de 8 bits
    ● Maneja pines de I/O digitales y analógicos
    (PWM)
    ● Alimentación por jack o USB
    ● Se programa mediante USB
    ● Se puede comunicar con sistemas externos
    mediante protocolo UART TTL a través de
    USB

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  3. ¿Cómo se programa Arduino?
    ● Tiene un IDE “oficial” que incluye todo el proceso de compilación y carga
    ○ Alternativa -> pip install ino
    ● Se programa en lenguaje C / C++
    ● “Batteries included”
    ○ Funciones de gestión de los pines, trigonométricas y matemáticas,
    de temporización e interrupciones y de comunicación
    ○ Muchas librerías para manejar HW (LCDs, servos, GSM, WIFI..)

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  4. “Hola Mundo” - LED que parpadea

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  5. ¿Python?
    NO podemos ejecutar código Python en Arduino

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  6. ¡Pero podemos controlarlo!
    Basándonos en la comunicación serie USB,
    podemos implementar un protocolo de
    comunicación y control

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  7. Protocolo “ad hoc”
    Implementar un sencillo protocolo “ad hoc” de
    comunicación entre los dos sistemas
    ● Desde el sketch
    ○ Se envían datos al sistema externo
    ○ Se leen las respuestas en una región del bucle principal
    ● Desde el sistema externo
    ○ Comunicación en Python (pySerial)
    Primera aproximación

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  8. Ejemplo: LED que parpadea

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  9. Protocolo “ad hoc”
    Es el tipo de integración es especialmente adecuada
    cuando hay ciertos elementos en el flujo del sketch
    ● Librerías de Arduino
    ● Uso del HW del microprocesador (registros, timers,
    interrupciones)
    ● Partes del código que requieren de una temporización muy
    exigente

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  10. Protocolo “ad hoc”
    Cuando la complejidad del protocolo empieza a crecer de
    manera preocupante….
    … es señal de que debemos adoptar otra estrategia
    void loop() {
    // Check if characters available in the buffer
    if (Serial.available() > 0) {
    operation = Serial.read();
    delay(wait_for_transmission); // If not delayed, second character is not correctly read
    mode = Serial.read();
    pin_number = Serial.parseInt(); // Waits for an int to be transmitted
    if (Serial.read()==':'){
    value_to_write = Serial.parseInt(); // Collects the value to be written
    }
    switch (operation){
    case 'R': // Read operation, e.g. RD12, RA4
    if (mode == 'D'){ // Digital read
    digital_read(pin_number);
    } else if (mode == 'A'){ // Analog read
    analog_read(pin_number);
    } else {
    break; // Unexpected mode

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  11. Control del flujo desde Python
    ● Programar el flujo en un sistema externo
    ○ Llamadas a funciones para gestión de los recursos
    de Arduino
    ■ I/O en pines
    ● El sketch es un bucle de lectura / escritura por el
    puerto serie
    ○ Protocolo bidireccional de comunicación

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  12. Soluciones existentes
    ● pyFirmata
    ○ Sketch muy complejo
    ○ Potente y completa
    ○ ¡No funciona en Python3 !

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  13. LED que parpadea con pyFirmata

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  14. Soluciones existentes
    ● Python Arduino Command API
    ○ ¡No funciona en Python3 !

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  15. Pero es que me gusta Python3...
    Solución: desarrollar una librería compatible
    con Python3 muy sencilla para control de I/O
    de pines
    https://github.com/lekum/pyduino

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  16. Demo: temperature_sensor.py

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  17. For great justice! (Gracias ^_^)

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