LEDを消したり点けたりするだけのLED8ですが、1歳8ヶ月の子どもが一緒に遊んで楽しんでくれます。詳細は動画。
LED8 - You can L-chika on your browser
子供でも操作できるようにUIを考えたり、勉強になるのでおすすめです。
Raspberry Pi3 Model B+ ボード＆ケースセット 3ple Decker対応-Physical Computing Lab (Clear)
30歳も超えて中盤にさしかかってくると、ハムスターの回転車の回転をラズパイから検知したくなると思います。
回転数さえプログラム側で検知できれば、あとはLinux & WEB系技術でいろいろできそうなので、まずはそこを試してみました。
ちなみに我が家にはハムスターはいないので、回転はエミュレーター（人間の手）を使用してテストしています（金魚は3匹います）。
要件
ネットで調べて、下記のようないろいろ案を考えた。
最初は、電極を車と土台につけて、回る時に接触させてスイッチにすればいいかと思ったけど、回転部分に電気通すの難しそうだし、回転車の種類を選びそう。
また回転時の接触が抵抗になったり、音もしそうなので却下。
検索したところ、下記のようにフォトリフレクタを使っている人がいました。
光の反射を検知するので、無接触で良さそうだけど回路が難しそうっていうのと、外部の光を誤検知するっていう話もあったので保留。
回転車に磁石を貼って、外側に何らかのセンサーを貼って検知する案。
とりあえずこれでいくことにした。
秋葉原の秋月電子で購入。
http://akizukidenshi.com
磁気センサーには大きく2種類あったので、とりあえず2種類買ってきた。
http://akizukidenshi.com/catalog/c/creedsw/
名称的にはセンサーではなく、スイッチか。
ガラス管の中の線が、磁石が近づくと繋がり（なんで？）、線が繋がり電気が通るというシンプルなもの。
よくドアの開閉センサーとかに使われてるみたい。見たまんま線は2本なので、回路の途中に挟むだけ。
リードスイッチＭＫＡ－１０１１０（５個入）
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-03676/
5個200円くらいなので1個40円。
サイズ的にはガラス管の部分でだいたい10mm、太さ2mmぐらい。
少数点以下のミリ秒ってよくわからんけど、十分早そう。
■動作時間：０．５ミリ秒 ■復旧時間：０．３ミリ秒
中身丸見えで、仕組みが分かりやすいリードスイッチと比べるとなんか高度なてくのろじーを感じる見た目。
iPadのカバーの閉じ検知とかもホールICを使っているらしい。
小さいくせして、下記のタイプはなんか抵抗も内蔵されており、単体で動きそうなのでこれにした。
電圧も3V - 20Vに対応しており、ラズパイの3.3V、5Vでそのまま使える。
ホールＩＣ ＳＫ８５５２Ｇ ＳＩＰ－３
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-11029/
検索したら下記のような例もあったので安心。
https://raspberrypi.tokyo/sensor.html
だけど値段はリードスイッチと一緒で1個40円。とりあえず5個買った。
サイズは5mm * 3mm程度で実物見ると想像以上に小さい。足の間も狭いのでブレッドボードは大丈夫だけど、ジャンパワイヤーメスだと厳し目。
実際作るときは、ちゃんとハンダ付け（なるべくしたくない）して、何かケースとかカバーで周りを保護した方が良さげ。100均でなんか探すか。
リードスイッチと単位が違い、超早いってのは分かる。
・立ち上がり時間：５μＳ ・立ちさがり時間：１μＳ
とりあえずスペック的にホールICの方が良さそうなので、こちらから試すことにした。
磁石は100均で買おうと思ってたけど、千石電商の2階でネオジム磁石を見つけたので、サイズ別3種類購入し、それを使用。
とりあえず買った中で一番大きいのを使用してる。家に子どもがいると飲み込むのが怖いので養生テープで包んでおく。
ハムスターの回転車は下記15cmのものを使用。シリーズで下から2番めのサイズだけど思ったより大きく、回転車もしっかりしてて結構重い。
磁石を外周に貼って回しても揺れたりしないので、問題なさそう。
GPIOの使用にはgpiozeroのDigitalInputDeviceを使用。もうほとんどのデバイスはこのモジュールでいいのでは？
ラズパイZero専用っぽい名前はちょっと問題かも。
いちいち反応を画面で確認するのも面倒なので、ホールICの動作に合わせてLEDも光らせることにした。
プログラムの動作確認も含め、ON, OFFは回路上で行わず、Pythonプログラム上で行う。
小さいブレッドボードで、+-ラインが無いためGNDはホールICと共用した。
from gpiozero import LED, DigitalInputDevice
from time import sleep
sensor = DigitalInputDevice(2, pull_up=True)
led = LED(3)
count = 0
def active_callback():
global count
count += 1
led.blink(0.03, n=1)
print('active! {}'.format(count))
sensor.when_activated = active_callback
while True:
sleep(1)
回路図の作り方がわからないので写真で。
赤が3.3V, 青がGND, 白がGPIO。
ＳＫ８５５２Ｇ ＳＩＰ－３は下記データシートを見ると、本体を欠けている方を上にして、左から1, 2, 3にらしい。データシート1しか書いてないけど。
http://akizukidenshi.com/download/ds/unisonic/SK8552.pdf
1はVcc（なんだこれ？）, 2はGND（わかる）、3はV OUT（3.3v繋げばいいかな？）という感想だったので、消去法的に1にGPIOの2番、2はGND、3は3.3Vを繋げたところ、1発で動きました。
3本だったからなんとかなったけど、ICとかは無理なので、データシートの読み方勉強したい。
磁石が近づいたらONになるかと思ったら、離れるときだけ反応するようです。手でバッと動かしても距離さえ近ければ反応してる。
結構距離がシビアで、手だと安定して反応させるのは難しい。
なので、回転車にテープで磁石を貼り、下にブレッドボードを置いて試してみました。
1歳8ヶ月の娘も回してくれました。
リードスイッチも試してみたい。距離がホールICより取れるなら選択の余地あり。
磁石は今買ったネオジム磁石より強いのは、サイズや金額が現実的ではないのでそのまま。
磁石の固定は瞬間接着剤も買ったけど、微調整を考えると強力なテープで良さそう。
センサー側の固定が一番難しそう。針金かなんかを付けて微調整できるといいかな。ハムスターの振動などでズレても戻せるようにしないといけない。
回転車の設置方法も柵に固定とか台で設置、吸盤でとかいろいろあるので取り付け場所も考えないといけない。
あとセンサーは下に付けると、磁石が重みで下に行き、ゆらゆらした時にたくさん反応してしまうので上の方に付けたほうが良さげ。
画面なしでRaspberry Pi Zeroだけで運用したいので、反応時に光るLEDはこのまま付けておいて、スイッチでON,OFFはあったほうがよさそう。
下記記事でやっていた処理だけど、寝る前に実行して、朝起きるころ見るとエラーを吐いて止まっている。
まだ解決してないけど、メモ。
Raspberry PiでPython3を使ってFirestoreにクエリする - GAミント至上主義
マシンはRaspberry Pi Zero WH。
OSは
pi@raspberrypi:~/led8 $ lsb_release -a No LSB modules are available. Distributor ID: Raspbian Description: Raspbian GNU/Linux 9.9 (stretch) Release: 9.9 Codename: stretch
関係ありそうなパッケージのバージョンは下記。
firebase-admin==2.17.0 google-api-core==1.13.0 google-api-python-client==1.7.9 google-auth==1.6.3 google-auth-httplib2==0.0.3 google-cloud-core==1.0.2 google-cloud-firestore==1.2.0 google-cloud-storage==1.16.1 google-resumable-media==0.3.2 googleapis-common-protos==1.6.0
エラー出力は下記。
hread-ConsumeBidirectionalStream caught unexpected exception <_Rendezvous of RPC that terminated with:
status = StatusCode.INTERNAL
details = "Received RST_STREAM with error code 0"
debug_error_string = "{"created":"@1562627421.743478058","description":"Error received from peer ipv6:[2404:6800$
4004:801::200a]:443","file":"src/core/lib/surface/call.cc","file_line":1046,"grpc_message":"Received RST_STREAM with err$
r code 0","grpc_status":13}"
> and will exit.
Traceback (most recent call last):
File "/usr/local/lib/python3.5/dist-packages/google/api_core/bidi.py", line 633, in _thread_main
response = self._bidi_rpc.recv()
File "/usr/local/lib/python3.5/dist-packages/google/api_core/bidi.py", line 544, in recv
return self._recoverable(self._recv)
File "/usr/local/lib/python3.5/dist-packages/google/api_core/bidi.py", line 503, in _recoverable
raise exc
File "/usr/local/lib/python3.5/dist-packages/google/api_core/bidi.py", line 493, in _recoverable
return method(*args, **kwargs)
File "/usr/local/lib/python3.5/dist-packages/google/api_core/bidi.py", line 541, in _recv
return next(call)
File "/usr/local/lib/python3.5/dist-packages/grpc/_channel.py", line 364, in __next__
return self._next()
File "/usr/local/lib/python3.5/dist-packages/grpc/_channel.py", line 358, in _next
raise self
grpc._channel._Rendezvous: <_Rendezvous of RPC that terminated with:
status = StatusCode.INTERNAL
details = "Received RST_STREAM with error code 0"
debug_error_string = "{"created":"@1562627421.743478058","description":"Error received from peer ipv6:[2404:6800:
4004:801::200a]:443","file":"src/core/lib/surface/call.cc","file_line":1046,"grpc_message":"Received RST_STREAM with erro
r code 0","grpc_status":13}"
>
Exception in thread Thread-OnRpcTerminated:
Traceback (most recent call last):
File "/usr/lib/python3.5/threading.py", line 914, in _bootstrap_inner
self.run()
File "/usr/lib/python3.5/threading.py", line 862, in run
self._target(*self._args, **self._kwargs)
File "/usr/local/lib/python3.5/dist-packages/google/cloud/firestore_v1/watch.py", line 290, in close
raise reason
google.api_core.exceptions.InternalServerError: 500 Received RST_STREAM with error code 0検索するとPub/Subなどでも同じようなエラーを出すようで、Firestore特有の問題ではなさそう。
https://github.com/googleapis/google-cloud-python/issues/4234
Threadingを使っているので、簡単にはtryでExceptionを受け取ることができない。
Firestore: what possible cause of this exception: InternalServerError: 500 Received RST_STREAM with error code 0 · Issue #282 · firebase/firebase-admin-python · GitHub
こちらのやり取りでwatchオブジェクトの_closedプロパティを見て、再接続をするハックを見つけたので試してみる。
みんなちょうど60分で切断されているらしい。
python - How to detect realtime listener errors in firebase firestore database? - Stack Overflow
ソースを確認したところ、_closed以外にもis_activeというプロパティもあったので、こちらも確認してみる。
google-cloud-python/watch.py at master · googleapis/google-cloud-python · GitHub
# 省略
def main():↲
try:↲
watcher = commands.collection_ref.on_snapshot(↲
update_callback)↲
except Exception as e:↲
print(e)↲
exit()↲
while True:↲
print(datetime.now())↲
sleep(60)↲
↲
if not watcher.is_active:↲
print('is not active!!!')↲
exit()↲
↲
if watcher._closed:↲
print('_closed!!!!!')↲
exit()↲
_closedプロパティを確認して、Trueだったら再度開始することで数日以上動き続けている
# 省略
def main():↲
try:↲
watcher = collection_ref.on_snapshot(update_callback)↲
except Exception as e:↲
print(e)↲
exit()↲
while True:↲
# print(datetime.now())↲
sleep(60)↲
if watcher._closed:↲
print('_closed!!!!!')↲
watcher = collection_ref.on_snapshot(update_callback
