M5stickCの加速度センサ位置情報をRaspberry piへUDP通信で送信してみる（Python）

前回、M5stack～raspberry pi間のUDP通信についてまとめました。↓

M5stackとRaspberry Pi間でUDP通信を通してみる（Python）

https://denkenmusic.com/m5stackとraspberry-pi間でudp通信を通してみる（python）

　今まで、スマホからマイコンボードのLEDやらモーターを制御させるための無線通信手段として「Apache等のミドルウェアを使ったWEBサーバー経由」または「Bluetooth」を主に利用してきたのですが、今回コントローラー側をスマホでは無くマイコンボードでやってみた際に、これらが使えない状況だったので、その時のメモになります。新たに試してみた無線通信手段は、UDP通信になります。これもWEB通信なので、サーバー経由になるっちゃあなるんでしょうが、冒頭に書いた「 Apache等のミドルウェアを使ったWEBサーバー経由」とは異なり...

前回は、ボタン押下時に決められた文字列を送信するだけでした。今回はM5stickCの加速度センサーを利用して、前後左右+斜めの傾き情報に応じた文字列を、Raspberry PiにUDP通信で送信する方法についてまとめたいと思います。

micropythonとpythonで記述しています。

1 初めに
- 1.1 m5stackシリーズのmicropythonについて
- 1.2 UiFLOW
2 プログラム
- 2.1 Raspberry Pi側（サーバー、python）
- 2.2 M5stickC側（クライアント、micropython）
3 確認

初めに

m5stackシリーズのmicropythonについて

MicroPythonは、Pythonの文法を使ってマイコンや組み込み機器のプログラミングができる言語ですが、使えるライブラリなどがpythonと異なったりします。

例えばM5stackシリーズでは、多くの製品でmicropythonでの開発が可能ですので、専用のライブラリが用意されていますが、ネットでの情報量が少ないために少し苦労しがちです。

そこで役に立つのがUiFLOWになります。

UiFLOW

M5stackのUiFLOWを使えば、使いたい機能をBlockyで選択することで、タブ切替でmicropythonの記述が確認できます。

これ実はBlockyの方が難しいと思う（パズルのルールがややこしい。。）ので、ライブラリ名や主要になる記述を把握する用途で使えば、後は自力でmicropythonを書けると思います。

プログラム

Raspberry Pi側（サーバー、python）

from socket import socket, AF_INET, SOCK_DGRAM
import time
import network
 
wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
wlan.active(True)
if not wlan.isconnected():
    print('connecting to network...')
    wlan.connect('SSID', 'PASS')
    while not wlan.isconnected():
        pass
    print('network config:', wlan.ifconfig())
 
HOST = "サーバーのIP"
PORT = ポート番号
 
s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
s.bind((HOST, PORT))
 
while(True):
    msg, address = s.recvfrom(8192)
    #print(f"message: {msg}\nfrom: {address}")
    msg = msg.decode()
    print(msg)
    time.sleep(0.1)
s.close()

from socket import socket, AF_INET, SOCK_DGRAM

import time

import network

wlan = network.WLAN(network.STA_IF)

wlan.active(True)

if not wlan.isconnected():

print('connecting to network...')

wlan.connect('SSID', 'PASS')

while not wlan.isconnected():

pass

print('network config:', wlan.ifconfig())

HOST = "サーバーのIP"

PORT = ポート番号

s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)

s.bind((HOST, PORT))

while(True):

msg, address = s.recvfrom(8192)

#print(f"message: {msg}\nfrom: {address}")

msg = msg.decode()

print(msg)

time.sleep(0.1)

s.close()

サーバー側は前回と同じです。サーバー宛てのデータを受け取って、表示させているだけです。

M5stickC側（クライアント、micropython）

import network
import time
from socket import socket, AF_INET, SOCK_DGRAM
from m5stack import *
from m5ui import *
from uiflow import *
from m5stack import lcd
import imu

imu0 = imu.IMU()

wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
wlan.active(True)
if not wlan.isconnected():
    print('connecting to network...')
    wlan.connect('Buffalo-G-29CE', 'AKANE0918')
    while not wlan.isconnected():
        pass
    print('network config:', wlan.ifconfig())

serv_address = ("192.168.11.220", 5000)
s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
#s.setsockopt（socket.SOL_SOCKET、socket.SO_REUSEADDR、1）

#while True:
    #print(imu0.ypr[1])
    #print(imu0.ypr[2])
    #time.sleep(0.1)
while True:
#data,addr=s.recvfrom(1024)
#s.sendto(data,addr)
#print('received:',data,'from',addr)
    if imu0.ypr[1] < -15 and -10 < imu0.ypr[2] < 10:#btnA.wasPressed():
        lcd.clear(lcd.BLACK)
        lcd.clear(lcd.BLUE)
        message = "forward"
        s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)
        print(imu0.ypr[1])
        time.sleep(0.1)
    elif imu0.ypr[1] > 30 and -10 < imu0.ypr[2] < 10:#btnB.wasPressed():
        lcd.clear(lcd.BLACK)
        lcd.clear(lcd.RED)
        message = "backward"
        s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)
        time.sleep(0.1)
    elif -10 < imu0.ypr[1] < 10 and 20 < imu0.ypr[2]:#btnC.wasPressed():
        lcd.clear(lcd.BLACK)
        lcd.clear(lcd.GREEN)
        message = "right"
        s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)
        time.sleep(0.1)
    elif -10 < imu0.ypr[1] < 10 and -80 < imu0.ypr[2] < -20:
        lcd.clear(lcd.BLACK)
        lcd.clear(lcd.ORANGE)
        message = "left"
        s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)
        time.sleep(0.1)
    elif -15 > imu0.ypr[1] and -80 < imu0.ypr[2] < -10:
        lcd.clear(lcd.BLACK)
        lcd.clear(lcd.PINK)
        message = "leftforward"
        s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)
        time.sleep(0.1)
    elif -15 > imu0.ypr[1] and 80 > imu0.ypr[2] > 10:
        lcd.clear(lcd.BLACK)
        lcd.clear(lcd.YELLOW)
        message = "rightforward"
        s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)
        time.sleep(0.1)
    elif 30 < imu0.ypr[1] and -80 < imu0.ypr[2] < -10:
        lcd.clear(lcd.BLACK)
        lcd.clear(lcd.PURPLE)
        message = "leftback"
        s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)
        time.sleep(0.1)    
    elif 30 < imu0.ypr[1] and 80 > imu0.ypr[2] > 10:
        lcd.clear(lcd.BLACK)
        lcd.clear(lcd.BLUE)
        message = "rightback"
        s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)
        time.sleep(0.1)
    elif 80 < imu0.ypr[2]:
        lcd.clear(lcd.BLACK)
        lcd.clear(lcd.RED)
        message = "r turn"
        s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)
        time.sleep(0.1)
    elif -80 > imu0.ypr[2]:
        lcd.clear(lcd.BLACK)
        lcd.clear(lcd.RED)
        message = "l turn"
        s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)
        time.sleep(0.1)
    else:
        lcd.clear(lcd.BLACK)
        message = "stop"
        s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)
        time.sleep(0.1)
s.close()

import network

import time

from socket import socket, AF_INET, SOCK_DGRAM

from m5stack import *

from m5ui import *

from uiflow import *

from m5stack import lcd

import imu

imu0 = imu.IMU()

wlan = network.WLAN(network.STA_IF)

wlan.active(True)

if not wlan.isconnected():

print('connecting to network...')

wlan.connect('Buffalo-G-29CE', 'AKANE0918')

while not wlan.isconnected():

pass

print('network config:', wlan.ifconfig())

serv_address = ("192.168.11.220", 5000)

s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)

#s.setsockopt（socket.SOL_SOCKET、socket.SO_REUSEADDR、1）

#while True:

#print(imu0.ypr[1])

#print(imu0.ypr[2])

#time.sleep(0.1)

while True:

#data,addr=s.recvfrom(1024)

#s.sendto(data,addr)

#print('received:',data,'from',addr)

if imu0.ypr[1] < -15 and -10 < imu0.ypr[2] < 10:#btnA.wasPressed():

lcd.clear(lcd.BLACK)

lcd.clear(lcd.BLUE)

message = "forward"

s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)

print(imu0.ypr[1])

time.sleep(0.1)

elif imu0.ypr[1] > 30 and -10 < imu0.ypr[2] < 10:#btnB.wasPressed():

lcd.clear(lcd.BLACK)

lcd.clear(lcd.RED)

message = "backward"

s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)

time.sleep(0.1)

elif -10 < imu0.ypr[1] < 10 and 20 < imu0.ypr[2]:#btnC.wasPressed():

lcd.clear(lcd.BLACK)

lcd.clear(lcd.GREEN)

message = "right"

s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)

time.sleep(0.1)

elif -10 < imu0.ypr[1] < 10 and -80 < imu0.ypr[2] < -20:

lcd.clear(lcd.BLACK)

lcd.clear(lcd.ORANGE)

message = "left"

s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)

time.sleep(0.1)

elif -15 > imu0.ypr[1] and -80 < imu0.ypr[2] < -10:

lcd.clear(lcd.BLACK)

lcd.clear(lcd.PINK)

message = "leftforward"

s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)

time.sleep(0.1)

elif -15 > imu0.ypr[1] and 80 > imu0.ypr[2] > 10:

lcd.clear(lcd.BLACK)

lcd.clear(lcd.YELLOW)

message = "rightforward"

s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)

time.sleep(0.1)

elif 30 < imu0.ypr[1] and -80 < imu0.ypr[2] < -10:

lcd.clear(lcd.BLACK)

lcd.clear(lcd.PURPLE)

message = "leftback"

s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)

time.sleep(0.1)

elif 30 < imu0.ypr[1] and 80 > imu0.ypr[2] > 10:

lcd.clear(lcd.BLACK)

lcd.clear(lcd.BLUE)

message = "rightback"

s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)

time.sleep(0.1)

elif 80 < imu0.ypr[2]:

lcd.clear(lcd.BLACK)

lcd.clear(lcd.RED)

message = "r turn"

s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)

time.sleep(0.1)

elif -80 > imu0.ypr[2]:

lcd.clear(lcd.BLACK)

lcd.clear(lcd.RED)

message = "l turn"

s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)

time.sleep(0.1)

else:

lcd.clear(lcd.BLACK)

message = "stop"

s.sendto(message.encode("utf-8"), serv_address)

time.sleep(0.1)

s.close()

前回のプログラムに、加速度センサーと、傾きの判定を分かりやすくするためにLCDを発光させる記述を追加しています。

ロール角とピッチ角の値の組み合わせで傾きの判定を出しています。判定ごとに紐づけされている文字列をサーバー側にUDP通信で送信しています。

確認

こんな感じになりました。↓

https://twitter.com/ketunorobio/status/1487569742231654400

次回はこれを応用して、Raspberry Pi ZERO W で作成したメカナムクローラーラジコンを、M5stickCの加速度センサーで制御してみたいと思います。

初めに

m5stackシリーズのmicropythonについて

UiFLOW

プログラム

Raspberry Pi側（サーバー、python）

M5stickC側（クライアント、micropython）

確認

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