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)

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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