Armadillo-IoTで、TMP107（双方向SMAARTワイヤI/Fの温度センサ）評価モジュール
を使って、デイジー・チェーン接続されている4つの温度センサーのデータを読み取って、クラウド（Heroku）経由で見てみました。
（ブラウザのURLの部分は、後述の手順でHerokuから割り当てられたURLになりますので、伏字（***.herokuapp.com）にしてます。）
当方で確認した手順、サンプルプログラムを下記に説明します。
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注意）
ここでは、当方が確認した簡易的な手順を示しているに過ぎません。（エラー処理等は考慮されていません。）
本格的には、エラー処理、フェイルセーフ等のソフト設計を行う必要があります。
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以下、 TMP107（双方向SMAARTワイヤI/Fの温度センサ）評価モジュールは、「TMP107評価モジュール（温度センサー）」 と呼称します。
今回の動作確認は下図のような構成です。
手順の概要は下記のようになります。
●1.機材、資料
●2.Armadillo-IoTとTMP107評価モジュール（温度センサー）の接続
●3.TMP107評価モジュール（温度センサー）との通信仕様の確認
●4:TMP107評価モジュール（温度センサー）からデータを取得するサンプルプログラム
●5.クラウド（Heroku）側のアプリの準備
●6.TMP107評価モジュール（温度センサー）のデータをクラウド（Heroku）で見る
●1.機材、資料
機材は下記のものを使用しました。
・Armadillo-IoT
・TMP107評価モジュール（温度センサー）
USBインタフェース経由で、4つのTMP107（温度センサー）からデイジー・チェーンでデータを読み出せます。
今回の動作確認において、下記の資料を使用しました。
・TMP107データシート
●2.Armadillo-IoTとTMP107評価モジュール（温度センサー）の接続
TMP107評価モジュール（温度センサー）を使用するに当たり、FTDI製のUSBシリアルコンバーターのドライバが必要です。
Armadillo-IoTのカーネルコンフィギュレーションで、FTDI製のUSBシリアルコンバーターのドライバを有効にします。
ATDEで、make menuconfigを実行して、カーネルコンフィギュレーションで下記のように設定を行います。
（USB FTDI Single Port Serial Driverを有効にします。）
Kernel Configuration
Device Drivers --->
[*] USB support --->
<*> USB Serial Converter support --->
<*> USB FTDI Single Port Serial Driver上記の設定後、ビルドしたイメージをArmadillo-IoTに書き込んで、起動します。
Armadillo-IoTのUSBコネクタにTMP107評価モジュール（温度センサー）を接続します。
Armadillo-IoTにTMP107評価モジュール（温度センサー）が接続されている状態の場合、下記のように認識されているログが表示されます。
[root@armadillo-iotg (ttymxc1) ~]# usb 1-1: new full-speed USB device number 3 using ci_hdrc ftdi_sio 1-1:1.0: FTDI USB Serial Device converter detected usb 1-1: Detected FT232RL usb 1-1: Number of endpoints 2 usb 1-1: Endpoint 1 MaxPacketSize 64 usb 1-1: Endpoint 2 MaxPacketSize 64 usb 1-1: Setting MaxPacketSize 64 usb 1-1: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB0
上記のログより、USBシリアルコンバーターはttyUSB0として認識されています。
以降の説明において、TMP107評価モジュール（温度センサー）のデバイスファイルは、"/dev/ttyUSB0"の場合で説明します。
●3.TMP107評価モジュール（温度センサー）との通信仕様の確認
TMP107評価モジュール（温度センサー）はシリアル通信で制御します。
TMP107データシートより、通信手順を簡単にまとめると下記のようになります。
・0x55 0x95 0x05を送信（アドレスイニシャライズ。本例では、末尾の0x05でアドレスの開始番号を0x00に指定。） ・レスポンス（※１）温度センサーの数だけアドレスが返ってくる。） ・0x55, 0x5dを送信（リセット） ・0x55, 0x01, 0xa1, 0x00, 0xa0を送信（コンフィギュレーションの設定。本例では、末尾の0xa0でセンシング間隔を1秒に設定。） ・0x55, 0x03, 0xa0を送信（※２）全てのTMP107（温度センサー）に温度データをリード要求） ・レスポンス（※２）全てのTMP107（温度センサー）から温度データが返ってくる）
※１）アドレスイニシャライズのレスポンス 温度センサーの数だけアドレスが返ってきます。 アドレスは、USBインタフェースに近い方から、遠い方へ1ずつインクリメントしてつけられています。 各アドレスは1Byteのデータで、上位5bitがアドレス、下位3bitは"011"です。 今回使用したTMP107評価モジュール（温度センサー）は、4つのTMP107（温度センサー）が接続されており、 開始アドレスを0x00に指定した（送信データの"0x55 0x95 0x05"の末尾の0x05）ので、 0x03 0x0b 0x13 0x1b のようなレスポンスになります。つまり、 0x03 -- 上位5ビットより、アドレスは、0x00 0x0b -- 上位5ビットより、アドレスは、0x01 0x13 -- 上位5ビットより、アドレスは、0x10 0x1b -- 上位5ビットより、アドレスは、0x11 となっています。
※２）各TMP107（温度センサー）とは、個別（Individual）、または、全て（Global）の2つの通信方法が行えます。 上記では、全て（Global）と通信する方法で、4つのTMP107（温度センサー）から温度データを取得しています。 この場合、温度センサーの数だけ温度データが返ってきます。 温度データは2Byteで、アドレスの大きい方（USBインタフェースから遠い方）から順番に返ってきます。 今回使用したTMP107評価モジュール（温度センサー）は、4つのTMP107（温度センサー）が接続されているため、 2Byte（LSB、MSBの順）×4個のデータが返ってきます。 例） 0xf0 0x14 0xb8 0x1c 0x7c 0x15 0x00 0x17 の場合、 0xf0 0x14 -- アドレス：0x03の温度データ：0x14f0 0xb8 0x1c -- アドレス：0x02の温度データ：0x1cb8 0x7c 0x15 -- アドレス：0x01の温度データ：0x157c 0x00 0x17 -- アドレス：0x00の温度データ：0x1700 補足）上記データを[℃]の単位にするには、上記データの下位14bitのみを抽出し、 2の補数を10進数に変換して、0.015625倍する必要があります。 なお、個別（Individual）に通信する方法を使うと、アドレスを指定することで特定の温度センサーのみから 温度データを取得することができます。
●4:TMP107評価モジュール（温度センサー）からデータを取得するサンプルプログラム
手順3のとおり、Armadillo-IoTとTMP107評価モジュール（温度センサー）は、シリアルで通信します。
そこで、Armadillo実践開発ガイド第2部6.5.1. シリアルエコーサーバー
をベースに、手順3で確認したシリアル通信で、4つの温度センサーの温度データを取得、算出し、
ログファイルへ出力するサンプルプログラムを作成しました。
serial_tmp107_data.tar.gz
＜サンプルプログラムの用法＞
添付のサンプルプログラムをATDE上に解凍して、serial_tmp107_dataディレクトリ内でmakeすると、
serial_tmp107_dataという実行ファイルができます。
この実行ファイルをArmadillo-IoTに置いて、シリアル通信のデバイスファイルを引数として実行します。
serial_tmp107_dataを実行すると、取得したデータのログ表示と、
log_tmp.txt
というファイルへ、4つの温度データを書き込みます。
serial_tmp107_data <device> 引数 device：デバイスファイル（手順2で確認した"/dev/ttyUSB0"）
下記は実行例です。（USBシリアルインタフェースのデバイスファイルが"/dev/ttyUSB0"の場合）
[root@armadillo-iotg (ttymxc1) ~]# ./serial_tmp107_data /dev/ttyUSB0 **************************************************** -------- Command: 0x55 0x95 0x05 -------- Read data: 0x55 0x95 0x05 0x03 0x0b 0x13 0x1b -------- Number of TMP107: 4 **************************************************** -------- Command: 0x55 0x5d -------- Read data: 0x55 0x5d **************************************************** -------- Command: 0x55 0x01 0xa1 0x00 0xa0 -------- Read data: 0x55 0x01 0xa1 0x00 0xa0 **************************************************** -------- Command: Global Read(Temperature) -------- Start Address: 0x1b -------- Temperature Register: 0x00 -------- Read data: 0x55 0x1b 0xa0 0xb0 0x14 0x84 0x1d 0x04 0x15 0x00 0x17 -------- Temperature Address(0x00): 23.000[degC] Address(0x01): 21.016[degC] Address(0x02): 29.516[degC] Address(0x03): 20.688[degC]
補足）上記ログのRead data:は、送信したコマンドに続いて、レスポンスの値が表示されています。
-------- Command: 0x55 0x95 0x05 -------- Read data: 0x55 0x95 0x05 0x03 0x0b 0x13 0x1b
のように、Read dataの頭には、送信したコマンド（0x55 0x1b 0xa0）が含まれます。
ログファイル log_tmp.txt には、下記のように4つの温度センサーの温度（[℃]に算出したもの）が書き込まれます。
[root@armadillo-iotg (ttymxc1) ~]# cat log_tmp.txt tmp0=23.000&tmp1=21.484&tmp2=28.719&tmp3=20.938&
補足）下記、手順5のクラウド側のアプリに合わせて、各データを&で区切っています。
＜サンプルプログラムの補足＞
serial_tmp107_data.c
（Armadillo実践開発ガイド第2部 6.5.1. シリアルエコーサーバーをベースに今回のサンプル特有の箇所を抜粋します。）
/**** sample: TMP107 serial setting: begin ****/
// シリアル通信のボーレートの設定
#define SERIAL_BAUDRATE B57600
/**** sample: TMP107 serial setting: end ****/
/**** sample: TMP107 command: begin ****/
// 手順3のTMP107評価モジュール（温度センサー）へのコマンドを定義したもの
// アドレスイニシャライズ
static unsigned char cmd_init[] = {0x55, 0x95, 0x05}; /* set TMP107: init */
// リセット
static unsigned char cmd_reset[] = {0x55, 0x5d}; /* set TMP107: reset */
// コンフィギュレーション（ここでは、アドレス0x00のTMP107（温度センサー）にのみ、個別（Individual）で設定）
static unsigned char cmd_conf[] = {0x55, 0x01, 0xa1, 0x00, 0xa0}; /* set TMP107: configuration */
// アドレスを指定して、個別（Individual）でTMP107（温度センサー）のレジスタをリード
// 0x02（アドレス）と、0xa0（レジスタ）は、プログラム内で再設定。
static unsigned char cmd_read_i[] = {0x55, 0x02, 0xa0}; /* set TMP107: individual read */
// 全て（Global）のTMP107（温度センサー）の指定したレジスタの値をリード
// 0x03（アドレス）で、開始アドレス0x00を指定。
// 0xa0（レジスタ）は、プログラム内で再設定。
static unsigned char cmd_read_g[] = {0x55, 0x03, 0xa0}; /* set TMP107: global read */
/**** sample: TMP107 command: end ****/
/**** sample: variable for senseor data: begin ****/
int num_tmp; // TMP107（温度センサーの数）
float tmp[32]; // 温度データ[℃]
unsigned char abs_tmp[2]; // 温度データ（2の補数計算用）
int addr, reg; // アドレス、レジスタの変数
/**** sample: for senseor data: end ****/
/**** sample: TMP107 initialize: begin ****/
// アドレスイニシャライズ
/**** sample: TMP107 initialize: end ****/
/**** sample: TMP107 reset: begin ****/
// リセット
/**** sample: TMP107 reset: end ****/
/**** sample: TMP107 configuration: begin ****/
// コンフィギュレーションの設定
/**** sample: TMP107 configuration: end ****/
/**** sample: TMP107 individual read registers: begin ****/
// 個別（Individual）にTMP107（温度センサー）のアドレスを指定して、レジスタをリード
// ※１）コメントアウトを外すことで有効になる
/**** sample: TMP107 individual read registers: end ****/
/**** sample: TMP107 global read registers: begin ****/
// 全て（Global）のTMP107（温度センサー）のレジスタをリード
// ※１）コメントアウトを外すことで有効になる
/**** sample: TMP107 global read registers: end ****/
/**** sample: TMP107 global read temperature register: begin ****/
// 全て（Global）のTMP107（温度センサー）の温度データのレジスタのみをリード
// 取得した温度データを[℃]に算出し、ログ表示と、ログファイルへ出力。
/**** sample: sensor data to log file for post to heroku: begin ****/
// 温度データをログファイルへ出力。
/**** sample: sensor data to log file for post to heroku: end ****/補足）本プログラムでは、TMP107（温度センサー）にコマンドを送信してから、レスポンスの確認まで1秒ウェイトしています。
※１）レジスタ確認用にすべてのレジスタをリードしています。 上記補足のとおり、レスポンスの確認に1秒ウェイトしており、全てのレジスタ確認に時間がかかるため、コメントアウトしています。
●5.クラウド（Heroku）側のアプリの準備
まず、Armadillo-IoT + Heroku(Node.js)でHello World のとおり、 Armadillo側からのデータ送信と動作確認まで行ってください。 以下、この手順を実行したことをベースに説明します。 よって以下では、ATDE5の ~/temp/myapp がクラウド（Heroku）側のアプリ用のディレクトリとします。
5.2.サンプル
クラウド（Heroku）側のアプリのサンプルソースを添付します。
myapp_tmp107_20160312.tar.gz
を解凍して、myapp_tmp107_20160312ディレクトリの中身を
~/temp/myapp
ディレクトリの下にコピーしてください。
＜サンプルソースの説明＞
今回のサンプル特有の部分のみ説明します。
app.js
・HerokuのURL（***.herokuapp.com）にアクセスした際、index.ejsを表示するようにします。 表示の際、index.ejsに4つの温度データを与えています。
app.get('/', function(req, res){
res.render('index', {tmp0: tmp0, tmp1: tmp1, tmp2: tmp2, tmp3: tmp3});
});・HerokuのURL（***.herokuapp.com/series）にポストされたデータ（※）をパースして、上記のindex.ejsに渡す変数に代入しています。
※）上記サンプルアプリ（serial_tmp107_data）を実行時のログファイル
log_tmp.txt
の
tmp0=23.000&tmp1=21.484&tmp2=28.719&tmp3=20.938&
という形式のデータです。"&"で4つの温度データを区切っています。
app.post('/series', function(req, res) {
console.log('post:/series');
tmp0 = req.body.tmp0;
tmp1 = req.body.tmp1;
tmp2 = req.body.tmp2;
tmp3 = req.body.tmp3;
res.send("Received\n");
});view/index.ejs
・上記app.get('/', function(req, res)により、受け取ったTMP107評価モジュール（温度センサー）のセンサーデータを表示するhtmlです。
●6.TMP107評価モジュール（温度センサー）のデータをクラウド（Heroku）で見る
Armadillo-IoTからTMP107評価モジュール（温度センサー）のデータをクラウドに送信するスクリプト send_tmp107.sh を添付します。
このスクリプトをArmadillo-IoTの/rootディレクトリに置いて、実行権限をつけてください。 サンプルプログラムserial_tmp107_dataも Armadillo-IoTの/rootディレクトリに置いて実行します。
[root@armadillo-iotg (ttymxc1) ~]# chmod +x send_tmp107.sh [root@armadillo-iotg (ttymxc1) ~]# ls /root send_tmp107.sh serial_tmp107_data
send_tmp107.shは、下記のように使用します。
send_tmp107.sh <device> <HerokuのURL> 引数 device：USBシリアルインタフェースのデバイスファイル（"/dev/ttyUSB0"） HerokuのURL：手順5で確認したHerokuのURL
例）TMP107評価モジュール（温度センサー）がUSBシリアルインタフェースのデバイスファイル（"/dev/ttyUSB0"）と認識されている場合、 HerokuのURLが***.herokuapp.comの場合、下記のように実行します。
[root@armadillo-iotg (ttymxc1) ~]# ./send_tmp107.sh /dev/ttyUSB0 https://***.herokuapp.com/series
上記のスクリプトを実行すると、Armadillo-IoTはTMP107評価モジュール（温度センサー）から 4つの温度センサーの温度データを10秒毎に取得し、算出値を書き込んだログファイル log_tmp.txt から読みだして、クラウド（Herokuのhttps://***.herokuapp.com/series）に送信します。
Webブラウザで、https://***.herokuapp.comにアクセスすると、 Armadillo-IoTが送信したTMP107評価モジュール（温度センサー）のデータが冒頭のWebブラウザの写真のように見ることができます。
補足）
Webブラウザの表示の更新には再読み込みが必要です。
今回の設定の場合は、10秒毎にTMP107評価モジュール（温度センサー）のデータを取得しているので、Webブラウザの表示の更新間隔は10秒以上になります。
クラウド（Heroku）側のアプリがデータを受信した場合は、"Received"という文字をArmadillo-IoTに送信するので、 クラウド（Heroku）側が受け取ったかどうかを、Armadillo-IoTの標準出力で確認することができます。