Week1 Embedded Systems



Raspberry Pi คืออะไร?
              Raspberry Pi คอมพิวเตอร์ขนาดเท่าบัตรเครดิต ราคาถูก ($35) ใช้ชิปของ Broadcomออกแบบมาเพื่อใช้ในการศึกษา โดยมีระบบปฎิบัติการเป็นลินุกซ์ (Linux) เช่น Raspbian(Debian),Pidora (Fedora) และล่าสุด Windows 10 สำหรับ Raspberry Pi 2 Model B(คาดว่าจะออกมาให้งานได้ในช่วงปลายปี 2558)

 ระบบปฎิบัติการของ RASPBERRY PI


การเริ่มต้นใช้งาน Raspberry Pi

 Q01 - Install“2018-03-13-raspbian-stretch” + Setting System

 อุปกรณ์ที่ต้องใช้

  • บอร์ด Raspberry Pi 2 Model B
  • Micro SD card ขนาด 2 GB ขึ้นไป
  • สาย Micro USB
  • สาย HDMI
  • หน้าจอแสดงผล
  • USB Keyboard และ USB Mouse
  • สาย LAN สำหรับเชื่อมต่อ Internet หรือ USB Wifi
  • คอมพิวเตอร์ + Card Reader

การติดตั้งระบบปฎิบัติการลง MICRO SD CARD

      Step 1: ดาวน์โหลดอิมเมจ OS จาก http://www.raspberrypi.org/downloads/

      Step 2: เมื่อดาวน์โหลดเสร็จเรียบร้อยแล้ว ให้ทำการแตกไฟล์ จะได้ไฟล์อิมเมจ (.img) ดังรูป

Step 3: ดาวน์โหลดโปรแกรม Win32DiskImager
จาก http://sourceforge.net/projects/win32diskimager/


Step 4: แตกซิปไฟล์ และติดตั้งโปรแกรม Win32DiskImager (คลิ๊กขวา Run as administrator)


Step 5: ใส่ SD card เข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์หรือ card reader
Step 6: เปิดโปรแกรม Win32 Disk Imager เลือก Dive เป็นไดรฟ์ของ Micro SD card

Step 7: ที่ช่อง Image File ให้เลือก OS ที่เราจะทำการติดตั้งใน Micro SD card โดยคลิ๊กที่รูป
แฟ้มสีน้ำเงิน ดังภาพ
Step 8: ให้เลือกไฟล์อิมเมจของ Raspbian ที่เราดาวน์โหลดไว้

Step 9: กดปุ่ม Write เพื่อติดตั้ง OS ลง Micro SD card แล้วกด YES เพื่อยืนยัน


Step 10: เมื่อติดตั้งเสร็จแล้วให@ถอด Micro SD card ออกจากคอมพิวเตอร์แล้วใส่ไปที่

Raspberry Pi ต่อไป

 การเชื่อมต่อ

การเริ่มต้นการใช้งานครั้งแรก







fix ip ที่ notebook , PC


ตรวจสอบลูกค่ายด้วยโปรแกรม ipscan และ remote ด้วย VNC viewer

 GPIO PIN ที่ควรทราบ

Q02 - Python Blink
1.เปิด Terminal พิมพ์คำสั่ง "nano blink.py" เพื่อสร้างไฟล์ไว้ใช้เขียนภาษา python

 2.เราจะได้ไฟล์ชื่อ blink.py มาแล้วกดเข้าไป

3.ใส่ code ตามรูป

4.กดที่ File -> Save

5.แล้วเปิด Terminal ขึ้นมาพิมพ์คำสั่ง "sudo python blink.py" เพื่อRun Code

6.โดยต่อขาสั้นของไฟ led (ขา -) ลงขา6 (GND) แล้วขายาว (ขา +) ลงขา11 (GPIO17)ดังรูป


Q03 - Python Switch Control LED >> กดติด ปล่อยดับ

 1.สร้างไฟล์ Python โดยใช้คำสั่ง nano Switchled.py

2.เข้าไปที่ไฟล์แล้วพิมพ์ Code ตามดังรูป


3.เข้า Terminal แล้วพิมพ์คำสั่ง sudo python Seitchled.py เพื่อน Run Code


4.ไปที่บอร์ดตัวเอง โดยต่อขาสั้นของ led (ขา - ) ไปขา GND ของบอร์ดและขาของ Switch , ขายาวของ led (ขา + ) ต่อเข้ากับขา 11 ของบอร์ด (GPIO 17) และขา 12 ของบอร์ด(GPIO 18) ต่อเข้ากับขาของ Switch ดังรูป

Q04 - Python Switch Control LED >> กดติดกดดับ

1.สร้างไฟล์ตาม Q03 โดยใช้ชื่อไฟล์ว่า q4.py พิมพ์ code ตามรูป


2.Run Code โดยใช้คำสั่ง sudo python q4.py เพื่อ Run Code


3.ไปที่บอร์ดตัวเอง โดยต่อขาสั้นของ led (ขา - ) ไปขา GND ของบอร์ดและขาของ Switch , ขายาวของ led (ขา + ) ต่อเข้ากับขา 11 ของบอร์ด (GPIO 17) และขา 12 ของบอร์ด(GPIO 18) ต่อเข้ากับขาของ Switch ดังรูป


Q05 - Python Read Temperature DHT-22

อุปกรณ์ที่ต้องมีคือ

  • DHT22
การต่อวงจรของ DHT22 และบอร์ด Pi



Step 1 - ติดตั้ง Library ที่ต้องใช้



Step 2 - การ Run Code


Q06 - Python Read Temperature DHT-22 and Display MAX7219



ต่อสายไฟระหว่าง MAX7219 กับ Raspberry Pi ดังนี้
- VCC ต่อกับ PIN 4 ( DC power 5V)
- GND ต่อกับ PIN 20 ( Ground )
- Din ต่อกับ PIN 19 ( GPIO 10 )
- CS ต่อกับ PIN 24 ( GPIO 8 )
- CLK ต่อกับ PIN 23 ( GPIO 11 )

 เขียน Code ดังต่อไปนี้แล้ว save file ที่ /home/pi/temp.py 

 



















Q07 - NodeRED for Q4 กดติด กดดับ



อุปกรณ์ที่ใช้



     • บอร์ด Raspberry Pi 3 Model B



     • สาย LAN



     • Micro USB Adapter สาหรับจ่ายไฟให้ Raspberry Pi 3



     • Micro SD card ขนาด 16 GB ขึ้นไป ที่ลง OS Raspbian แล้ว



     • เครื่องคอมพิวเตอร์ / Laptop



     • LED



     • สาย Jumper







     • Switch Button























ขั้นตอนการทดลอง








    • ติดตั้ง Node-Red







Step 1: ทำการติดตั้ง Node-Red โดยการเข้า Terminal พิมพ์คำสั่ง







bash <(curl -sL https://raw.githubusercontent.com/node-red/raspbian-debpackage/master/resources/update-nodejs-and-nodered)







Step 2: ทำการติดตั้ง WiringPi เพื่อควบคุม GPIO โดยการเข้า Terminal พิมพ์คำสั่ง









cd ~







git clone git://git.drogon.net/wiringPi







cd wiringPi







./buil







Step 3: ทำการติดตั้ง module wiring-pi สำหรับ Node.js โดยการเข้า Terminal พิมพ์









cd .node-red







npm install wiringpi-nod









Step 4: ตรวจสอบการติดตั้ง wiring-pi โดยการพิมพ์







gpio -v







เริ่มใช้งาน Node-Red







Step 1: ทาการรันเซิร์ฟเวอร์โดยการเข้าที่ Terminal พิมพ์







node-red start







Step 2: เข้าเว็บ Brower ไปที่ URL http://127.0.0.1:8080





















Step 3: เลือกที่ Input rpi gpio และตั้งค่า











- เลือก Pin 11







-เลือก Resistor เป็น Pull up



- ตั้งชื่อเป็น SwitchButton





Q08 - NodeRED for Q6 DHT22+MAX719



อุปกรณ์ที่ใช้



     • บอร์ด Raspberry Pi 3 Model B

     • สาย LAN

     • Micro USB Adapter สาหรับจ่ายไฟให้ Raspberry Pi 3

     • Micro SD card ขนาด 16 GB ขึ้นไป ที่ลง OS Raspbian แล้ว

     • เครื่องคอมพิวเตอร์ / Laptop

     • สาย Jumper

     • DHT22

     • MAX7219 Display



ขั้นตอนการทดลอง



• เริ่มใช้งาน Node-Red



Step 1: ทำการรันเซิร์ฟเวอร์โดยการเข้าที่ Terminal พิมพ์



node-red start



Step 2: เข้าเว็บ Brower ไปที่ URL http://127.0.0.1:8080



Step 3: ทำการเลือก Input > Inject













Step 4: เลือกที่ Advance > exec



Step 5: ดับเบิ้ลคลิ๊กที่ exec และใส่ command เรียกใช้ .py script จาก Q06



Step 6: ลากเส้นเชื่อมและกด Deploy















Step 7: คลิ๊กที่ปุ่มตรง timestamp



ต่อวงจรดังรูป





















Q09 - CAM switch press for capture



การต่อวงจร

Step 1: ใช้ขา 6 (GND) ต่อตัวต้านทาน 560 โอมห์ ต่อที่ขาลบของ LED และ switch



Step 2: ใช้ ขา 8 (GP14) ต่อเข้ากับขาบวกของ LED สีแดง

ใช้ขา 1 ต่อไฟเลี้ยง 3.3V ให้กับ Button Switch ผ่านตัวต้านทาน 560 Ω

ใช้ขา 7 รับค่า input จาก Button Switch

















การเขียนโปรแกรม



Step 1: เข้าโปรแกรม Python 3 (Menu --> Programming --> Python 3 (IDLE) )



Step 2: ที่โปรแกรมPython --> File --> New File 



Step 3: เขียน code ลงไป













Step 4: ทำการ save file ชื่อ "capbutton.py" 



Step 5: ทำการ execute ใน Terminal โดยพิมพ์ sudo python capbutton.py 





Q10 – Web CAM Live view



อุปกรณ์ที่ใช้

         • บอร์ด Raspberry Pi 3 Model B

         • สาย LAN

         • Micro USB Adapter ส าหรับจ่ายไฟให้ Raspberry Pi 3

         • Micro SD card ขนาด 16 GB ขึ้นไป ที่ลง OS Raspbian แล้ว

         • เครื่องคอมพิวเตอร์ / Laptop

         • Webcam Logitech C170





ขั้นตอนการทดลอง

Step 1: ทeการติดตั้ง Package โดยการเข้า Terminal พิมพ์

sudo apt-get install libjpeg8-dev



Step 2: ทำการติดตั้ง Motion โดยการเข้า Terminal พิมพ์

sudo apt-get install motion



Step 3: ทำการ Start Motion โดยการพิมพ์

sudo motion



Step 4: ทำการเข้า motion.conf เพื่อตั้งค่าต่างๆ ได้โดยการพิมพ์

nano /etc/motion/motion.conf





Step 5: ทำการเข้าไปใช้งาน Webcam live โดยเข้า Browser ไปที่ 127.0.0.1:8081