BeagleBone:Программирование BeagleBone Black при помощи BoneScript: различия между версиями

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску
Нет описания правки
Нет описания правки
Строка 1: Строка 1:
{{Панель управления/BeagleBone}}
{{Перевод от Сubewriter}}
{{Перевод от Сubewriter}}
{{Myagkij-редактор}}
{{Myagkij-редактор}}

Версия от 17:36, 10 мая 2022

Перевод: Максим Кузьмин
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Черновик


Программирование BeagleBone Black при помощи BoneScript[1]

BoneScript – это библиотека Node.js, содержащая функции, созданные специально для BeagleBone Black. Она упрощает настройку и доступ к контактам BeagleBone Black. К примеру, с ее помощью можно управлять выходными данными, считывать значения с кнопки/датчика, управлять мотором и т.д. Если вам доводилось работать с Arduino, то многие функции покажутся вам очень знакомыми.

Введение

Преимущество платы BBB в том, что она очень хорошо подходит для проектов в области домашней автоматизации, т.к. обеспечивает простой доступ к интернету и множеству GPIO-контактов.

В этой статье я расскажу, как при помощи BBB создать веб-сервер, который управляет компонентом вывода данных (в данном случае – светодиодом) и дистанционно доступен через смартфон, ноутбук или планшет.

Общий план проекта

Плата BeagleBone будет хостить веб-сервер, устанавливая коммуникацию между веб-браузером и GPIO-контактами BeagleBone Black. Веб-сервер будет создан при помощи кода Node.js, и когда вы вобьете в браузер IP-адрес «http://192.168.7.2:8888», он откроет файл «index.html», хранящийся на BeagleBone Black.

«192.168.7.2» – это локальный IP-адрес вашей BeagleBone Black, а «8888» – это порт, который вы будете использовать.

Нажатие на кнопку в браузере активирует событие, и оно обращается к коду Node.js, который содержит пакет «socket.io», настроенный на прослушку событий. Далее, в зависимости от сообщения, присланного событием, код Node.js определенным образом взаимодействует (т.е. любо включает, либо выключает) с GPIO-контактами BBB.

Необходимые компоненты

  • Одна плата BeagleBone Black
  • Одна макетная плата
  • Один светодиод
  • Один резистор на 220 Ом
  • Один резистор на 470 Ом
  • Два провода-перемычки
  • Кабель MiniUSB
  • Кабель Ethernet

Подключение компонентов

Экспериментируя с новой технологией, лучше всего начать с включения/выключения светодиодов, а после того, как разберетесь, вместо светодиода можно подключить более сложный электронный компонент (например, реле), а затем управлять им со смартфона, даже не вставая с дивана.

Установка «socket.io»

Для этого проекта нужно будет установить пакет Node.js под названием «socket.io». Чтобы сделать это, подключите BBB к интернету и впишите в терминал следующие команды: 

sudo npm install update
sudo npm install -g socket.io

Первая команда обновляет уже установленные пакеты до последней версии, а вторая – глобально устанавливает «socket.io».

Этот пакет позволяет в реальном времени осуществлять коммуникацию между событиями веб-браузера и BeagleBone Black. Другими словами, когда вы кликаете на кнопку в веб-браузере, код Node.js мгновенно реагирует согласно сообщению в этом событии.

Создание папки и файлов

Для программирования BeagleBone рекомендую использовать Cloud9 IDE (подробнее об этом сервисе читайте тут).

Запустив Cloud9 IDE, откройте вкладку Workspace и создайте там папку с двумя файлами. Для этого проделайте следующее:

  1. Кликните правой кнопкой мыши на папку «cloud9» и в выпадающем меню выберите пункт «New Folder»
  2. Назовите новую папку «Projects»
  3. Кликните правой кнопкой мыши по папкt «Projects» и в выпадающем меню выберите пункт «New file»
  4. Назовите этот файл «index.html»
  5. Повторите шаг 3 и назовите новый файл «server.js»

Результат должен выглядеть следующим образом:

Создание веб-страницы для управления светодиодом

Файл «index.html» устроен очень просто: заголовок формата H2, строчка для отображения статуса светодиода и две кнопки. Кроме того, в верхней части файла происходит загрузка модуля «socket.io», а ниже находится скрипт JavaScript для отправки сообщений на «server.js».

В целом код для создания веб-страницы выглядит следующим образом (см. комментарии, объясняющие принцип работы встроенного скрипта): 

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Home Automation Web Server with BeagleBone</title>
       //  Веб-сервер на базе BeagleBone Black 
       //  для проектов в области домашней автоматизации
    <script src = "/socket.io/socket.io.js" ></script>
    <script>
        // устанавливаем соединение с сервером:
        var socket = io.connect();

        // меняем состояние светодиода:
        function changeState(state){
            if (state==1){
                // генерируем сообщение, меняющее состояние на «1»: 
                socket.emit('changeState', '{"state":1}');
                // на веб-странице меняем статус светодиода на «ON»: 
                document.getElementById("outputStatus").innerHTML = "Status: ON";
            }
            else if (state==0){
                // генерируем сообщение, меняющее состояние на «0»:
                socket.emit('changeState', '{"state":0}');
                // на веб-странице меняем статус светодиода на «OFF»:
                document.getElementById("outputStatus").innerHTML = "Status: OFF";
            }
        }
    </script>
</head>
    <h2>LED</h2>
    <p id="outputStatus">Status</p>
    <button type="button" onclick="changeState(1);">ON</button>
    <button type="button" onclick="changeState(0);">OFF</button>
</div>
</body>
</html>

Создание веб-сервера

Последняя часть головоломки – файл «server.js».

В нем, во-первых, загружаем все необходимые модули и настраиваем контакт BeagleBone Black.

Во-вторых, инициализируем веб-сервер на порте «8888». В-третьих, при помощи «socket.io» устанавливаем соединение между «server.js» и «index.html». В-четвертых, вызываем функцию handleChangeState(), которая будет включать/выключать светодиод согласно сообщению, присланному от «index.html».

Обратите внимание на комментарии, объясняющие принцип работы кода. 

// загружаем модули:
var http = require('http');
var fs = require('fs');
var path = require('path');
var b = require('bonescript');

// создаем переменную «led», отсылающую к контакту P9_14:
var led = "P9_14";
// выставляем контакт светодиода в режим вывода данных:
b.pinMode(led, b.OUTPUT);

// инициализируем сервер на порте «8888»:
var server = http.createServer(function (req, res) {
    // запрашиваем файлы:
    var file = '.'+((req.url=='/')?'/index.html':req.url);
    var fileExtension = path.extname(file);
    var contentType = 'text/html';
    // убираем знаки комментария ниже, 
    // если нужно добавить CSS на веб-страницу:
    /*
    if(fileExtension == '.css'){
        contentType = 'text/css';
    }*/
    fs.exists(file, function(exists){
        if(exists){
            fs.readFile(file, function(error, content){
                if(!error){
                    // страница найдена, пишем контент:
                    res.writeHead(200,{'content-type':contentType});
                    res.end(content);
                }
            })
        }
        else{
            // страница не найдена:
            res.writeHead(404);
            res.end('Page not found');  //  "Страница не найдена"

        }
    })
}).listen(8888);

// загружаем модуль «socket.io»:
var io = require('socket.io').listen(server);

// если коммуникация установлена...
io.on('connection', function (socket) {
    socket.on('changeState', handleChangeState);
});

// если кнопка нажата, меняем состояние светодиода: 
function handleChangeState(data) {
    var newData = JSON.parse(data);
    console.log("LED = " + newData.state);
    // включаем или выключаем светодиод:
    b.digitalWrite(led, newData.state);
}

// показываем пользователю сообщение в консоли: 
server.listen(console.log("Server Running ..."));
                      //  "Сервер запущен..."

Загружаем весь код

Вместо копипаста вы можете просто кликнуть здесь, чтобы загрузить весь код, необходимый для этого проекта. Затем распакуйте скачанный ZIP-архив и загрузите код на BeagleBone Black.

Запуск веб-сервера

Запуск веб-сервера выполняется очень просто. Нужно просто сохранить на BeagleBone Black оба файла, о которых рассказывалось выше. Для этого кликните в Cloud9 IDE на зеленую кнопку «Run», после чего в консоли программы должно появиться сообщение «Server Running...».

И это значит, что веб-сервер запущен! Откройте в браузере новую вкладку, впишите туда «http://192.178.7.2:8888» и нажмите  ↵ Enter . В результате должна открыться вот такая страница:

Важно: Эта страница откроется, только если компьютер и BeagleBone Black подключены друг к другу напрямую через USB.

Если это не ваш случай, читайте следующий раздел. В нем описывается, как получить доступ к BBB через устройство, подключенное к вашей сети.

Доступ к веб-серверу с другого устройства

Чтобы получить доступ к этой веб-странице с любого устройства в сети, вам понадобится IP-адрес BeagleBone Black. Чтобы узнать его, откройте терминал и впишите туда следующую команду: 

ifconfig

IP-адрес высвечен на картинке ниже красным цветом (в моем случае это «197.168.1.80»):

Теперь впишите найденный IP-адрес (а после него – через двоеточие «8888»; к примеру, «197.168.1.80:8888») в веб-браузер, установленный на вашем устройстве.

Готово! Теперь светодиодом можно управлять удаленно.

См.также

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

Внешние ссылки

  1. ↑ randomnerdtutorials.com - Programming the BeagleBone Black with BoneScript

Шаблон:Навигационная таблица/BeagleBone

Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=BeagleBone:Программирование_BeagleBone_Black_при_помощи_BoneScript&oldid=2300326