XIAOとスマホだけでnode.jsのJohnny-Fiveを動かす最短コースをご案内!

じゃんくはっく
じゃんくはっく

きたきたきたー!

なんか興奮してますね!w

ぴー
ぴー
じゃんくはっく
じゃんくはっく

スマホとXIAOだけでNodeのJohnny-Fiveを動かせるようになったよ!

NodeとかJohnny-Fiveとか何それ?

ぴー
ぴー

はい、ちょっと興奮気味なんですが今日のネタは、

「XIAOとスマホを接続して、それだけでXIAOを制御する!」

ってことがメインテーマです。物理的な接続イメージは図に書くとこんな感じです。node.js実行環境をtermuxに作り、johnny-fiveというnode環境で動作するものをFirmataプロトコルでXIAOとやりとりします。もっと簡単にいえば、

JavaScriptでXIAOを操る ですね。

通常、node.js実行環境はPCに作ったりしますので、物理的な接続イメージは以下のようになるかと思います。

JavaScriptでXIAOのGPIOを操作するのですが、まだこの構成のメリットがよくわかっていませんので、触ってみようと思いました。

物理的に用意するもの

(1) Androidスマホ
(2) Seeed XIAO
(3) ケーブル(Type-C x Type-C)

Androidスマホは手持ちのものでも、余ったものでもOKです。XIAOは3個入りで1800円くらいでアマゾンから購入できます。ケーブルは100円ショップですね。

Androidスマホ の必要アプリ

GoogleStore : Termux

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.termux

まず、Androidスマホのアプリを入れておきます。あと、もう一つ有償アプリですが以下を入れておきます。日本円で190円です。

GoogleStore : BT/USB/TCP Bridge Pro

https://play.google.com/store/apps/details?id=masar.bluetoothbridge.pro

これはブリッジアプリで、今回の用途ではXIAOのUSB接続のシリアル通信をTCP上にブリッジする用途で使います。シリアルTCPのブジッジアプリは他にもいろいろありますが、XIAOと接続できた勇逸の神アプリです。

Termuxのセットアップ

アプリを入れたら、パッケージをアップデートしておきます。Termuxのコンソールからタイプするのが面倒なら、PCからSSHして作業するといいかもです。

pkg update
pkg upgrade

以下が今回必要なものです。

pkg install nodejs python clang make openssh -y

手持ちの環境、HUAWEI P20 liteでは以下が入りました。

$ dpkg --list | egrep 'node|python|clang|make|openssh' | cut -b 5-50
clang              11.1.0         aarch64     
make               4.3-1          aarch64     
nodejs             14.15.4-1      aarch64     
openssh            8.4p1-1        aarch64     
python             3.9.2          aarch64     
termux-exec        1:0.8          aarch64 

nodejsはもう14なんですね。速すぎる!ぜんぜんついていけないです。

サンプルソースとインストール

まず、termuxでの操作です。コピペしやすいよう$ は省いておきます。

cd
mkdir j5
cd j5
wget https://github.com/take-i/j5-termux/archive/main.zip

まだ説明も何も書いていませんがそのうち、簡単に書いておきます。

サンプルソース

https://github.com/take-i/j5-termux

サンプルソース解凍しインストール

example にLEDが光るサンプルソースが入っています。

unzip main.zip 
cd j5-termux-main/example/
npm install

IPアドレスを修正

WiFiに接続していると思いますので、termux上でIPを確認しておきます。

ifconfig | grep inet

以下のようなIPv4が出ますので、それをメモしておきます。この場合は、192.168.1.36が自分のスマホのIPですね。

inet 192.168.1.36  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.1.255

サンプルソースのIPを修正します。portは、あとでブリッジアプリで設定しますので、1024番〜の適当なポートにしておきます。1234でもOKです。

------- example/index.js
::
var options = {
  host: '192.168.1.36',  //host name or IP
  port: 1234  // port
}

XIAOにFirmataをセットアップ

この記事を書いている時はまだ、XIAOはFirmataのコードをビルドするとエラーになりますが、以下を適用すればOKです。そのうち、masterにマージされると思うので、ビルドエラーが出なければOKです。

add seeedunio xiao to boards.h please #475

https://github.com/firmata/arduino/issues/475

具体的には、以下からFirmataをダウンロードします。

firmata/arduino Releases
Arduino-1.0.x-Firmata-2.5.8.zip

https://github.com/firmata/arduino/releases/

先ほどのFixをBoards.hに反映し、ArduinoIDEからインポートします。

スケッチ例>Firmata>StandardFirmata のスケッチをXIAOに書込みます。

エラーなく書き込めたらOKです。

スマホでブリッジアプリを設定

次はスマホで BT/USB/TCP Bridge Pro のアプリを設定します。このアプリはDevceAとBをブリッジしますので画面のように設定します。

XIAOをUSB接続するとアクセス許可がでますのでOKします。「このUSBデバイスをデフォルトにする」はチェックしておいたほうがいいですね。

USBデバイスに接続(USB connect)し、TCP Serverをスタートさせます。2つ上の画像、右側のようになっていればOKです。

起動!

Termuxのindex.jsがある場所で以下のコマンドを実行すると動作します。

node index.js

成功すれば、以下のようにターミナルに表示されているはずです。

Connected to USB2TCP Bridge
IO ready!
1614296838868 Available Firmata  
1614296838874 Connected Firmata  
1614296838882 Repl Initialized  
>> Board connected!

XIAOの青色LEDが光っていれば成功です。写真では青色LEDが光っているタイミングを写せなかったので光っていませんが、チカチカしているはずです。

お疲れ様です。

まとめ

今回、なんとなくわかったのは以下となります。

・Termux上でJ5を使う時は、USBに接続したボードを認識しないので、別アプリでUSBをTCPにブリッジさせて使う
・ブリッジさせるアプリはたくさんあるが、J5からXIAOと通信できたのはこれだけ
・実際に開発するときは、スマホ充電しながらUSB接続しないと電池持ちが。
・J5の使い所がまだよくわかっていないので、例をこなしながらどんなメリットがあるのか体験してみる

あとがき

node.js実行環境をTermuxに作ってそこから有線USB接続したXIAOを操れることがわかりました。まだ、どんなことができるのか、そしてどんなメリットがあるのかまーったく分かっていませんが今後、面白い活用方法などがあれば紹介、DIYしたいなと思います。

著者にメッセージ

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