오렌지보드 WiFi

Posted by 카이젠8501 카이젠8501
2016.11.24 17:17 IoT/Wi-Fi Module

(주)위즈네트와 (주)네패스가 콜라보레이션 해서 만든 오렌지보드 WiFi를 소개 한다. 아두이노 Uno에 WizFi250(Wi-Fi 모듈)을 연결해서 하나의 보드로 만든 보드이며, 당연히 아두이노 Uno와 완벽 호환하며  아두이노에서 Wi-Fi를 사용하기 위한 WizFi250 Library를 제공한다.


구성품은 아래와 같이 오렌지보드WiFi 1개, 확장 안테나 1개, USB 케이블 1개로 되어 있다.


오렌지 보드를 만드는 과정 중, WizFi250 Library를 구현하기 위해 조금 고생하였지만, (주)네패스를 통해 다양하고 유익한 컨텐츠들이 많이 생성되고 있어 보람을 느끼고 있다.


아래 링크들은 오렌지보드 WiFi를 학습하기 위한 학습 가이드이며 자세한 내용은 아래 링크를 참고 하기 바란다.

http://www.kocoafab.cc/product/orangewifi

 

1Wiznet라이브러리 설치와 WebClient 예제 사용하기
2WebServer 예제 사용하여 조도센서 값 웹브라우저에 출력하기
3OpenWeatherMap API를 사용하여 날씨데이터 받아오기
4OrangeBoard WiFi와 Ubidots를 연동하여 사용하기
5OrangeBoard WiFi와 Ubidots를 연동하여 사용하기2
6OrangeBoard WiFi와 Thingspeak를 연동하여 사용하기
7OrangeBoard WiFi와 Dweet.io를 연동하여 사용하기
8OrangeBoard WiFi의 AP모드 사용하기
9OrangeBoard WiFi, 조이스틱 센서 쉴드로 RC카 제어해보기


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[전동 Skateboard 만들기]#3 Wi-Fi 모듈 연결 및 Control 어플 구현

Posted by 카이젠8501 카이젠8501
2015.11.03 09:58 IT 개발/DIY 프로젝트

[전동 Skateboard 만들기]#3 Wi-Fi 모듈 연결 및 Control 어플 구현

Hardware of Wi-Fi Receiver

Wi-Fi 수신기는 스마트폰에서 데이터를 수신하여 스케이트 보드의 속도를 조절하는 장치이며, 하드웨어 구성은 아래와 같다.

20151029_143029

아래 사진은 완성된 하드웨어 사진이다. 배터리나 다른 보드들과의 circuit short를 방지하기 위해 절연 테이트를 부착하여 조금 부족해 보이지만 동작에는 문제가 없다.

오른쪽에 3핀, 2핀이 나와 있는데, 위에 3핀은 PWM,3.3V VCC,GND 핀이고, 아래 2핀은 배터리에서 받아 올 5V VCC, GND 핀이다.

20151030_082315

Wi-Fi Receiver Firmware

Source Code

Wi-Fi Receiver firmware는 아래 그림과 같은 구조로 동작된다. 스마트폰에서 Speed Up 명령을 주면 Wi-Fi Receiver는 속도를 5% 올리고 Speed Down 명령을 주면 속도를 5% 내린다.

20151030_084225

예외 상황에서는 아래 그림과 같이 Motor를 정지 한다. 단 Motor가 정지 되어도 가속도 때문에 스케이트 보드는 계속 움직일 수는 있다.

20151030_085505

Wi-Fi 수신기에 대한 소스코드는 아래 경로에서 다운로드 할 수 있다.
https://developer.mbed.org/users/kaizen/code/Wifi_Electric_Skateboard/

#include "mbed.h"
#include "Servo.h"
#include "WizFi250Interface.h"

#define SECURE WizFi250::SEC_WPA2_MIXED
#define SSID "Kaizen_Skate"
#define PASS "qwertyuiop"

#define SERVER_PORT    5000
#define STOP_MOTOR     50


#if defined(TARGET_WIZwiki_W7500P)
    WizFi250Interface wizfi250(PC_2,PC_3,PC_13,PC_14,PC_12,NC,115200);
    Serial pc(USBTX, USBRX);
    Servo motor_speed(PC_8);      // it used to percentage value ( 0 ~ 1 )
    DigitalOut green_led(LED2);    
    DigitalOut red_led(LED1);
    DigitalOut blue_led(LED3);
#endif

#define START_MSG       "START"
#define END_MSG         "END\n"
#define CONTROL_UP      "UPXX"
#define CONTROL_DOWN    "DOWN"
#define CONTROL_CRUISER "CRUI"
#define CONTROL_STOP    "STOP"

#define STATUS_CMD_OK   "OKXX"
#define STATUS_CMD_FAIL "FAIL"

#define CONTROL_MSG_SIZE    19

// Control Pkt Format : START,CONTROL,SPEED_VALUE,END
//                      START,UPXX,500,END
// Status Pkt Format : START,CONTROL,SPEED_VALUE,STATUS,END

struct control_pkt{
    char start_msg[6];
    char control_msg[5];
    char speed_msg[4];
    char end_msg[4];
};
void parse(char buffer[], int *j, char *string);

int main() {    
    int recv_cnt,j;
    volatile float speed_value = 0.5;
    char recv_control_msg[100];
    char status_msg[100];
    control_pkt control;

    pc.baud(115200);
    green_led = 1; red_led = 1; blue_led = 1;

    wizfi250.init();
    wizfi250.setAntMode(WizFi250::PCB);
    wizfi250.setAddress("192.168.100.2","255.255.255.0","192.168.100.1");
    if ( wizfi250.connect(SECURE, SSID, PASS, WizFi250::WM_AP))
    {
        red_led = 0;
        return -1;
    }
    printf("IP Address is %s\r\n", wizfi250.getIPAddress());
    green_led = 0; red_led = 0; blue_led = 0;

    TCPSocketServer server;
    TCPSocketConnection client;

    while(true)
    {
        if( client.is_connected() == false )
        {
            green_led = 1; red_led = 1; blue_led = 0;            
            client.close();
            server.close();

            if(speed_value == 0.5)
            {
                server.bind(SERVER_PORT);
                server.listen();

                printf("\nWait for new connection...\r\n");
                server.accept(client);
                client.set_blocking(false, 1500);
            }
            else if(speed_value <= 0.4)
            {
                printf("Speed decrease +\r\n");

                speed_value = 0.5;
                motor_speed = speed_value;
            }
            else
            {
                printf("Speed decrease -\r\n");
                speed_value = 0.5;  motor_speed = speed_value;
            }
        }
        else
        {
            motor_speed = speed_value;

            green_led = 0; red_led = 1; blue_led = 1;
            //recv_cnt = client.receive_all((char*)recv_control_msg, sizeof(control)-1);
            recv_cnt = client.receive_all((char*)recv_control_msg, sizeof(control));

            j=0;
            parse(recv_control_msg, &j, control.start_msg);
            parse(recv_control_msg, &j, control.control_msg);
            parse(recv_control_msg, &j, control.speed_msg);
            parse(recv_control_msg, &j, control.end_msg);

            if(recv_cnt > 0)
            {
                if( (strncmp(control.start_msg,START_MSG,sizeof(control.start_msg)) != 0) || 
                    (strncmp(control.end_msg,END_MSG,sizeof(control.end_msg)) != 0) )
                {
                    printf("TEST Error\r\n");
                    sprintf(status_msg,"%s,%03d,%s,%s\n",START_MSG,int(speed_value*100),STATUS_CMD_FAIL,END_MSG);
                    client.send_all((char*)status_msg,strlen(status_msg));
                    continue;
                }

                if( strncmp(control.control_msg,CONTROL_UP,sizeof(control.control_msg)) == 0 )
                {
                    speed_value += 0.05; 
                    motor_speed = speed_value;
                    printf("TEST UP %f\r\n",speed_value); 
                }
                else if( strncmp(control.control_msg,CONTROL_DOWN,sizeof(control.control_msg)) == 0)
                {
                    speed_value -= 0.05; 
                    motor_speed = speed_value;
                    printf("TEST DOWN %f\r\n",speed_value);
                }
                else if( strncmp(control.control_msg,CONTROL_CRUISER,sizeof(control.control_msg)) == 0)
                {
                    printf("TEST CRUISER\r\n"); 
                    speed_value = (float)(atoi(control.speed_msg)) / 100;
                    motor_speed = speed_value;
                }
                else if( strncmp(control.control_msg,CONTROL_STOP,sizeof(control.control_msg)) == 0)
                {
                    printf("TEST STOP\r\n"); 
                    speed_value = 0.5;
                    motor_speed = speed_value;
                }
                else
                {
                    printf("TEST Error 1-2\r\n");
                    sprintf(status_msg,"%s,%03d,%s,%s\n",START_MSG,int(speed_value*100),STATUS_CMD_FAIL,END_MSG);
                    client.send_all((char*)status_msg,strlen(status_msg));
                    continue;
                }

                sprintf(status_msg,"%s,%03d,%s,%s\n",START_MSG,int(speed_value*100),STATUS_CMD_OK,END_MSG);
                client.send_all((char*)status_msg,strlen(status_msg));
            }
            else
            {
                sprintf(status_msg,"%s,%03d,%s,%s\n",START_MSG,int(speed_value*100),STATUS_CMD_OK,END_MSG);
                client.send_all((char*)status_msg,strlen(status_msg));
            }
        }
    }// while
}

void parse(char buffer[], int *j, char *string) {
//extracts next location string data item from buffer
    int i=0;
    for (i=0; i<=strlen(buffer); i++) {  //TOTAL SIZE OF RETURNED DATA
        if ((buffer[*j+i] == ',')||(buffer[*j+i] == '\0' )) { //IF comma or end of string
            //comma is the string field delimiter
            string[i]=0; //SETS END OF SRTRING TO 0
            *j=*j+i+1; //UPDATES to 1 after comma seperated value
            break;
        } else string[i]=buffer[*j+i]; //Keep adding to the string
    }
}

스마트폰 어플

Screenshot_2015-10-29-16-20-25

Source Code

https://github.com/kaizen8501/WiFi_Skateboard

Demo Video


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    • ㅇㅇ
    • 2016.12.17 21:51 신고
    너무 어렵다.........
    • 안녕하세요^^

      어느 부분이 어려우신지 말씀해 주시면 제가 아는 한도 내에서 자세히 설명 해 드리도록 하겠습니다^^

How to make Geo-location Watch

Posted by 카이젠8501 카이젠8501
2015.10.08 14:54 IT 개발/DIY 프로젝트

How to make Geo-location watch

System Diagram

본 포스팅에서는 WizFi250과 WIZwiki-W7500을 이용하여 Geolocation Server에 접속해서 현재 내 위치를 알아 확인하고, NTP Server를 통해 시간을 가져오는 예제를 설명한다. 시스템 구성은 아래 그림과 같다.

20150626_171106

Materials

WIZwiki-W7500 ( MCU Platform)

wizwiki-w7500_main

WizFi250-EVB ( Wi-Fi Module )

ShopDtl_1203_20140918154919

Sensor Shield

TB2wSGHaFXXXXcLXXXXXXXXXXXX_!!33841454

SSD1306 OLED

  • Features
    • Resolution: 128 x 64 dot matrix panel
    • Power supply
      • VDD = 1.65V to 3.3V for IC logic
      • VCC = 7V to 15V for Panel driving
    • For matrix display
      • OLED driving output voltage, 15V maximum
      • Segment maximum source current: 100uA
      • Common maximum sink current: 15mA
      • 256 step contrast brightness current control
    • Embedded 128 x 64 bit SRAM display buffer
    • Pin selectable MCU Interfaces:
      • 8-bit 6800/8080-series parallel interface
      • 3 /4 wire Serial Peripheral Interface
      • I2C Interface
    • Screen saving continuous scrolling function in both horizontal and vertical direction
    • RAM write synchronization signal
    • Programmable Frame Rate and Multiplexing Ratio
    • Row Re-mapping and Column Re-mapping
  • On-Chip Oscillator
  • Chip layout for COG & COF
  • Wide range of operating temperature: -40°C to 85°C

Hardware Configuartion

WIZwiki-W7500 Board는 UART0 RX/TX/CTS/RTS 핀들로 WizFi250을 제어하고, I2C SDA/SCL 핀을 이용하여 SSD1306 OLED를 제어 한다.

20150626_204959

WizFi250-EVB Sensor Shield WIZwiki-W7500 SSD1306
RX-TX RXD TXD
TX-RX TXD RXD
CTS-RTS CTS D8
RTS-CTS RTS D7
WizFi250-RESET JP10-2 PA12
I2C SCL SCL PA9 SCL
I2C SDA SDA PA10 SDA
VCC VCC VCC
GND GND

Compile WizFi250 Geolocation_NTP Example

아래 주소에 접속하면 WizFi250 Geolocation_NTP Example를 이용할 수 있으며, Example에서 사용하는 라이브러리들은 아래와 같다.

WizFi250 Geolocation_NTP Example

SSD1306 Library

SSD1306 OLED를 사용하기 위해 Adarfruit GFX Library를 사용하였다. 이 라이브러리를 사용하는 중, Display() 함수에 약간의 버그가 있는 거 같아서 수정 후, 원작자에게 Pull Request를 보낸 상태이다. ( 원작자가 반영 해 줄 지는 모르겠다. )

Adafruit_GFX 수정
Adafruit GFX 원본

HTTP Client

HTTP Client Library는 이름에서도 알 수 있듯이, 외부에 있는 웹 서버에 Request와 Response를 송/수신 하기 위해 사용된다.
본 예제에서는 ip-api.com 서버에 접속해서 Geolocation(지리적 위치 코드)를 얻기 위해 사용되며, ip-api.com/csv 주소로 접속하면 csv 형태로 국가 이름, 주소, 위도(latitude), 경도(longitude), TimeZone 등의 정보를 얻을 수 있다.

아래 주소를 클릭하면 HTTP Client Library를 다운로드 할 수 있다.
HTTP Client

NTP Client

NTP Client Library는 UDP 통신을 이용하여 Network Time Server에서 UTC(협정 세계 시각)을 얻기 위해 사용된다. 본 예제에서는 한국의 NTP Server Domain인 kr.pool.ntp.org를 이용한다. NTP Server로 받은 정보는 UTC(협정 세계 시각)이므로, 9시간을 더해야 한국 시간을 알 수 있다.

NTP Client

Example Source Code

WizFi250-Geolocation_NTP

#include "mbed.h"
#include "Adafruit_SSD1306.h"
#include "WizFi250Interface.h"
#include "NTPClient.h"
#include "HTTPClient.h"


#define SECURE WizFi250::SEC_AUTO
#define SSID "wizohp"
#define PASS "wiznet218"


#if defined(TARGET_WIZwiki_W7500)
    #define SDA                  PA_10
    #define SCL                  PA_9
    WizFi250Interface wizfi250(D1,D0,D7,D8,PA_12,NC,115200);
    Serial pc(USBTX,USBRX);
#endif


// an SPI sub-class that provides a constructed default
class I2CPreInit : public I2C
{
public:
    I2CPreInit(PinName sda, PinName scl) : I2C(sda, scl)
    {
        frequency(100000);
        start();
    };
};

I2CPreInit gI2C(SDA,SCL);
Adafruit_SSD1306_I2c gOled(gI2C,NC,0x78,64,128);
NTPClient ntpClient;
HTTPClient httpClient;
void parse(char buffer[], int *j, char *string); //FUNCTION TO PARSE HTTP GET DATA
char httpGetData[200]; //BUFFER TO HOLD DATA FROM HTTP GET REQUEST


int main()
{
    time_t ctTime; //system time structure
    char success[10]={0};  //success first
    char countryFull[20]={0}; //Full Country Name
    char countryAbrv[5]={0}; //Abbreviated Country Name or country Code
    char stateAbrv[5]={0}; //Abbreviated State or region code
    char stateFull[15]={0}; //Full State Name
    char city[15]={0}; //City Name
    char zip[6]={0}; //ZIP CODE
    char latitude[10]={0}; //latitude
    char longitude[10]={0}; //longitude
    char timeZone[30]={0}; //timeZone
    int j=0, returnCode;

    pc.baud(115200);
    gOled.begin();
    gOled.clearDisplay();

    wizfi250.init();
    returnCode = wizfi250.connect(SECURE, SSID, PASS);

    if ( returnCode == 0 )
    {
        printf(" - WiFi Ready\r\n");
        printf("IP Address is %s\r\n", wizfi250.getIPAddress());
    }
    else
    {
        printf(" - Could not initialize WiFi - ending\r\n");
        return 0;
    }

    //HANDLES THE HTTP GET REQUEST THE WAY THE FUNCTION IS CALLED HERE IS THE FOLLOWING
    // get(DOMAIN_NAME,BUFFER,TIMEOUT_VAL)
    //DOMAIN_NAME= domain name that get request is sent to
    //BUFFER= buffer to store data returned from the server
    //TIMEOUT_VAL= Time before the request times out
    HTTPResult r = httpClient.get("http://ip-api.com/csv",httpGetData,128); //GET GEOLOCATION DATA (CSV)

    if (r==HTTP_OK) { //IF THE DATA WAS RECIEVED
        j=0;
        //parse and display each of the API's location information strings on the LCD
        parse(httpGetData, &j, success); 
        parse(httpGetData,&j,countryFull);
        parse(httpGetData,&j,countryAbrv);
        parse(httpGetData,&j,stateAbrv);
        parse(httpGetData,&j,stateFull);
        parse(httpGetData,&j,city);
        parse(httpGetData,&j,zip);
        parse(httpGetData,&j,latitude);
        parse(httpGetData,&j,longitude);
        parse(httpGetData,&j,timeZone);
        gOled.printf("HTTP Data Received\r\n");
        gOled.display();
    } 
    else { //HTTP GET REQUEST ERRORED
        gOled.printf("HTTP Error %d\r\n", r);
        gOled.display();
        return -1;
    }
    printf("Reading Time...\r\n");
    char* domainName="kr.pool.ntp.org"; //SET TO DOMAIN NAME OF SERVER GETTING TIME FROM
    //GETS THE TIME FROM THE SERVER
    //setTime(DOMAIN_NAME,PORT_NUMBER,TIME_OUT)
    //DOMAIN_NAME= domain name
    //PORT NUMBER=port number (123 for NTP)
    //TIME_OUT= timeout value for request
    ntpClient.setTime(domainName,123,0x00005000);
    printf("Time Set\r\n");
    //Delay for human time to read LCD display
    wait(3.0);

    char buffer[80]; //BUFFER TO HOLD FORMATTED TIME DATA
    gOled.printf("%s, %s %s, %s\r\n",city,stateAbrv,zip,countryAbrv); //PRINT CITY STATE AND ZIP INFORMATION AND COUNTRY
    gOled.printf("LAT:%s\r\nLONG:%s\r\n",latitude,longitude); //PRINT LATITUDE AND LONGITUDE 
    gOled.printf("Timezone:%s\r\n",timeZone); //PRINT TIMEZONE

    wizfi250.disconnect(); //DISCONNECT FROM THE NETWORK 
    while (1) {
        //ctTime = time(NULL)-(3600*4);  //TIME with offset for eastern time US
        ctTime = time(NULL)+(3600*9);  //TIME with offset for eastern time KR
        //FORMAT TIME FOR DISPLAY AND STORE FORMATTED RESULT IN BUFFER
        strftime(buffer,80,"%a %b %d\r\n%T %p %z\r\n %Z\r\n",localtime(&ctTime));
        gOled.printf("Univ Time Clock\r\n%s\r\n", buffer);
        gOled.display();
        gOled.setTextCursor(0,40);
        wait(1);
    }      
}

//SET FOR CSV FORMAT: NEEDS TO BE EDITED IF DIFFERENT FORMAT
void parse(char buffer[], int *j, char *string) {
//extracts next location string data item from buffer
    int i=0;
    for (i=0; i<=strlen(buffer); i++) {  //TOTAL SIZE OF RETURNED DATA
        if ((buffer[*j+i] == ',')||(buffer[*j+i] == '\0' )) { //IF comma or end of string
            //comma is the string field delimiter
            string[i]=0; //SETS END OF SRTRING TO 0
            *j=*j+i+1; //UPDATES to 1 after comma seperated value
            break;
        } else string[i]=buffer[*j+i]; //Keep adding to the string
    }
}

Demo Video


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