私の入門記録であって、入門者向け解説サイトではありません。
PECOのポイントにポイントマシンを仮実装して実走行のチェックを行なう。使用したのはエレクトロフログタイプの SL-E388Fで、リレーによる回路切替は不要だがトングレールの接触により通電するので、ポイントマシンの圧着力が重要になって来る。その為のサーボモーター回転角補正を config.json内に設けているが、モジュール上への設置前にも充分調整を行なっておく事が重要だ。
以下に、スタイロフォームに仮埋込した実際のチェック状況を動画で上げておく。なお、今回操作は PCでなくスマホ上から行なっている。
別途、スマホ画面からの操作状況を動画に。画面内に収めて撮影するため、周辺線路は取り外している（指先が荒れていたのでペンタッチww）
さて、ここまでで事前テストとしては一通りの内容を試す事が出来た。この後は、次モジュールの制作が開始された時点でまたレポートを再開したいと考えている。というわけで、本稿は今回で一旦終了とする。
量産… というより位置づけとしては量産試作かも知れない。実使用時にはポイントマシンが7個程必要となる予定であるが、とりあえず2～3個作ってみて加工の手間など量産性を確認する。
ポイントに嵌め込む足の部分は折れやすくなりそうなので、根元にＲを付けておく。その為に、φ2のドリルでコーナーに穴を開ける。ガイド穴を開けた透明プラ板を使って穴位置がズレないようにした。
とりあえず4セット分のパーツをｔ0.8プラ板から切り出した。足の部分は対向させて一つの穴で済むようにしてある。これを罫書き線で切り離して組み立てる。
1個組み立ててみた。これを前記事のベース板に位置合わせして接着し、ポイントの角穴に固定すれば実装完了だ。だが、手持ちのPECOポイントをよく見るとこの角穴が無い製品を発見！別途対策が必要になった。
可動部となるピンは先行試作時にはΦ0.8ピアノ線を使用したが、少し硬すぎるので多少バネ性を持たせるようにΦ0.6に落とした。ピアノ線は硬いので、専用のニッパーを手配。普通の金属用だとたちまち刃こぼれしてしまう。
黒塗装をして3セットだけ出来上がり。左端の1個は先行試作時の物で、ベース板の幅が狭かったのでその後に不足分を継ぎ足してある。
前回試作したポイントマシンの支点を補強する手立てとして、極小ハトメを手配した。購入したのは「ハトメ2mm手打ち工具セット（ハトメ：2×2.5 10コ付）」である。試作時の支点はプラ板に穴を開けただけなので、耐久性能的に少々不安があった。そこをハトメで補強しようというわけである。
Web画面があまりにも素っ気ないので、多少のリッチUI化を試みる。使用するのは ExtJS。RIA構築の為の JavaScriptライブラリで、過去に使用経験があるのでこれを採用する事にした。
スケッチ側は基本的に変わりないが、若干の調整もあるので再掲する。
[ スケッチ：SRR_Point_System_Ver21 ]
// SRR_Point_System
#include <WiFi.h>
#include <ESPAsyncWebServer.h>
#include <SPIFFS.h>
#include <ArduinoJson.h>
// for Servo
#include <ESP32Servo.h>
#include <ServoEasing.hpp>
// for OTA
#include <ESPmDNS.h>
#include <NetworkUdp.h>
#include <ArduinoOTA.h>
// SPIFFS
#include "FS.h"
const char ssid[] = "********";
const char pass[] = "********";
const IPAddress ip(192,168,3,17);
const IPAddress gateway(192,168,1,1); // デフォルトゲートウェイ
const IPAddress subnet(255,255,255,0);
const int pnt_max = 8;
int rel_pins[pnt_max]; // リレーパラメータ用配列
int srv_pins[pnt_max]; // サーボパラメータ用配列
int srv_deg0[pnt_max]; // サーボＬ側微調整用配列
int srv_deg1[pnt_max]; // サーボＲ側微調整用配列
int srv_defo[pnt_max]; // サーボデフォ位置用配列
//const int SIZEOF_REL_PINS = sizeof(rel_pins)/sizeof(rel_pins[0]);
const int srv_min = 1450;
const int srv_max = 2400;
const int srv_degL = -20;
const int srv_degR = 170;
const int srv_sec = 4000;
const uint32_t BUF_SIZE = 255; // SPIFFS
String file_name = "/config.json"; // ファイル名の指定
String readStr;
AsyncWebServer server(80); // ポート設定
// Jsonオブジェクトの初期化
StaticJsonDocument<512> doc;
// ブラウザから受信する変数
const char* command; // コマンド
uint8_t pnt_number; // ポイント配置番号
uint8_t pnt_status; // ポイント状態制御（0=L / 1=R）
// for Servo
ServoEasing servo[pnt_max]; // オブジェクト配列定義
void setup() {
Serial.begin(115200);
Serial.println("***** SRR Point System Start *****");
// SPIFFSのセットアップ
if(!SPIFFS.begin(true)){
Serial.println("An Error has occurred while mounting SPIFFS");
return;
}
WiFi.config(ip, gateway, subnet);
WiFi.mode(WIFI_STA); // for OTA
WiFi.begin (ssid, pass);
// for OTA
while (WiFi.waitForConnectResult() != WL_CONNECTED) {
Serial.println("Connection Failed! Rebooting...");
delay(5000);
ESP.restart();
}
ArduinoOTA
.onStart([]() {
String type;
if (ArduinoOTA.getCommand() == U_FLASH) {
type = "sketch";
} else { // U_SPIFFS
type = "filesystem";
}
// NOTE: if updating SPIFFS this would be the place to unmount SPIFFS using SPIFFS.end()
Serial.println("Start updating " + type);
})
.onEnd([]() {
Serial.println("\nEnd");
})
.onProgress([](unsigned int progress, unsigned int total) {
Serial.printf("Progress: %u%%\r", (progress / (total / 100)));
})
.onError([](ota_error_t error) {
Serial.printf("Error[%u]: ", error);
if (error == OTA_AUTH_ERROR) { Serial.println("Auth Failed"); }
else if (error == OTA_BEGIN_ERROR) { Serial.println("Begin Failed"); }
else if (error == OTA_CONNECT_ERROR) { Serial.println("Connect Failed"); }
else if (error == OTA_RECEIVE_ERROR) { Serial.println("Receive Failed"); }
else if (error == OTA_END_ERROR) { Serial.println("End Failed"); }
});
ArduinoOTA.begin();
// 各種情報を表示
Serial.print("SSID: ");
Serial.println(ssid);
Serial.print("AP IP address: ");
Serial.println(ip);
server.serveStatic("/", SPIFFS, "/").setDefaultFile("index.html");
server.onNotFound(notFound);
// Read Config
Serial.println("Config read.");
if (SPIFFS.exists(file_name)) { // ファイルが存在すれば
File fr = SPIFFS.open(file_name.c_str(), "r"); //データ読み込み
readStr = fr.readStringUntil('\0'); //EOFまで読み出し
fr.close();
} else {
Serial.println("Error : File not found.");
}
StaticJsonDocument<512> docjson;
DeserializationError error = deserializeJson(docjson, readStr);
if (error) {
Serial.print(F("deserializeJson() failed: "));
Serial.println(error.f_str());
return;
}
else {
for (JsonObject data_item : docjson["data"].as()) {
int data_item_pn = data_item["pnt_number"];
rel_pins[data_item_pn] = data_item["rel_pin"];
srv_pins[data_item_pn] = data_item["srv_pin"];
srv_deg0[data_item_pn] = data_item["srv_deg0"];
srv_deg1[data_item_pn] = data_item["srv_deg1"];
srv_defo[data_item_pn] = data_item["srv_defo"];
}
}
// for Servo
Serial.println("Initialize start.");
for(int i =1; i < pnt_max; i++) {
pinMode(rel_pins[i], OUTPUT); // pinを出力設定に
pinMode(srv_pins[i], OUTPUT); // pinを出力設定に
servo[i].attach(srv_pins[i], srv_min, srv_max); // attach(int pin, int min, int max)
resetPnt(i); // ResetPoint
}
setEasingTypeForAllServos(EASE_CUBIC_IN_OUT); // EASE_LINEAR is default
// Pointの制御変数の変更リクエスト
server.on(
"/arduino/post",
HTTP_POST,
[](AsyncWebServerRequest * request){},
NULL,
[](AsyncWebServerRequest * request, uint8_t *data, size_t len, size_t index, size_t total) {
String resjson = "";
for (size_t i = 0; i < len; i++) {
resjson.concat(char(data[i]));
}
Serial.println(resjson);
DeserializationError error = deserializeJson(doc, resjson);
if(error){
Serial.println("deserializeJson() faild");
request->send(400);
}
else{
command = doc["COMMAND"];
pnt_number = doc["PNT_NUMBER"];
pnt_status = doc["PNT_STATUS"];
// Reset Points
if (strcmp(command, "reset") == 0) {
for(int i =1; i < pnt_max; i++) {
resetPnt(i);
}
}
// Set Point
if (strcmp(command, "set") == 0) {
if(pnt_number > 0) {
if (srv_pins[pnt_number] > 0) servoGo(pnt_number, pnt_status, srv_sec); // Servo
if (rel_pins[pnt_number] > 0) relayGo(pnt_number, pnt_status); // Relay
command = "";
}
}
request->send(200, "text/plain", "OK"); // Response to xhr
}
});
command = "";
pnt_number = 0;
pnt_status = 0;
// サーバースタート
Serial.println("Server start.");
server.begin();
Serial.println("***** SRR Point System Ready *****");
} // End setup()
void loop() {
ArduinoOTA.handle(); // for OTA
delay(100);
} // End loop()
void servoGo(int pnt_number, int pnt_status, int srv_sec) {
int deg = 0;
if (pnt_status == 0) { deg = srv_degL - srv_deg0[pnt_number]; }
else { deg = srv_degR + srv_deg1[pnt_number]; }
Serial.println(String(pnt_number) + " : deg=" + String(deg));
servo[pnt_number].setEaseToD(deg, srv_sec);
synchronizeAllServosStartAndWaitForAllServosToStop();
}
void relayGo(int pnt_number, int pnt_status) {
if(pnt_status == 0){
digitalWrite(rel_pins[pnt_number], LOW);
} else {
digitalWrite(rel_pins[pnt_number], HIGH);
}
}
void resetPnt(int pnt_number){
servoGo(pnt_number, srv_defo[pnt_number], 500); // initialize
relayGo(pnt_number, srv_defo[pnt_number]); // initialize
}
void notFound(AsyncWebServerRequest *request){
if (request->method() == HTTP_OPTIONS) request->send(200);
else request->send(404);
} さらにスケッチに機能追加を行ない、Web側から強制リセットを行なう為のボタンを追加。及び、ポイント切り替え動作中にフォームを disableにし、動作完了までの間は操作出来ないようにした。
[ スケッチ：SRR_Point_System_Ver10 ]
#include <WiFi.h>
#include <ESPAsyncWebServer.h>
#include <SPIFFS.h>
#include <ArduinoJson.h>
// for Servo
#include <ESP32Servo.h>
#include <ServoEasing.hpp>
// for OTA
#include <ESPmDNS.h>
#include <NetworkUdp.h>
#include <ArduinoOTA.h>
// SPIFFS
#include "FS.h"
const char ssid[] = "********";
const char pass[] = "********";
const IPAddress ip(192,168,3,17);
const IPAddress gateway(192,168,1,1); // デフォルトゲートウェイ
const IPAddress subnet(255,255,255,0);
const int pnt_max = 8;
int rel_pins[pnt_max]; // リレーパラメータ用配列
int srv_pins[pnt_max]; // サーボパラメータ用配列
int srv_deg0[pnt_max]; // サーボＬ側微調整用配列
int srv_deg1[pnt_max]; // サーボＲ側微調整用配列
int srv_defo[pnt_max]; // サーボデフォ位置用配列
const int srv_min = 1450;
const int srv_max = 2400;
const int srv_deg = 150;
const int srv_sec = 4000;
const uint32_t BUF_SIZE = 255; // SPIFFS
String file_name = "/config.json"; // ファイル名の指定
String readStr;
AsyncWebServer server(80); // ポート設定
// Jsonオブジェクトの初期化
StaticJsonDocument<512> doc;
// ブラウザから受信する変数
const char* command; // コマンド
uint8_t pnt_number; // ポイント配置番号
uint8_t pnt_status; // ポイント状態制御（0=L / 1=R）
// for Servo
ServoEasing servo[pnt_max]; // オブジェクト配列定義
void setup() {
Serial.begin(115200);
Serial.println("***** SRR Point System Start *****");
// SPIFFSのセットアップ
if(!SPIFFS.begin(true)){
Serial.println("An Error has occurred while mounting SPIFFS");
return;
}
WiFi.config(ip, gateway, subnet);
WiFi.mode(WIFI_STA); // for OTA
WiFi.begin (ssid, pass);
// for OTA
while (WiFi.waitForConnectResult() != WL_CONNECTED) {
Serial.println("Connection Failed! Rebooting...");
delay(5000);
ESP.restart();
}
ArduinoOTA
.onStart([]() {
String type;
if (ArduinoOTA.getCommand() == U_FLASH) {
type = "sketch";
} else { // U_SPIFFS
type = "filesystem";
}
// NOTE: if updating SPIFFS this would be the place to unmount SPIFFS using SPIFFS.end()
Serial.println("Start updating " + type);
})
.onEnd([]() {
Serial.println("\nEnd");
})
.onProgress([](unsigned int progress, unsigned int total) {
Serial.printf("Progress: %u%%\r", (progress / (total / 100)));
})
.onError([](ota_error_t error) {
Serial.printf("Error[%u]: ", error);
if (error == OTA_AUTH_ERROR) { Serial.println("Auth Failed"); }
else if (error == OTA_BEGIN_ERROR) { Serial.println("Begin Failed"); }
else if (error == OTA_CONNECT_ERROR) { Serial.println("Connect Failed"); }
else if (error == OTA_RECEIVE_ERROR) { Serial.println("Receive Failed"); }
else if (error == OTA_END_ERROR) { Serial.println("End Failed"); }
});
ArduinoOTA.begin();
// 各種情報を表示
Serial.print("SSID: ");
Serial.println(ssid);
Serial.print("AP IP address: ");
Serial.println(ip);
server.serveStatic("/", SPIFFS, "/").setDefaultFile("index.html");
server.onNotFound(notFound);
// Read Config
Serial.println("Config read.");
if (SPIFFS.exists(file_name)) { // ファイルが存在すれば
File fr = SPIFFS.open(file_name.c_str(), "r"); //データ読み込み
readStr = fr.readStringUntil('\0'); //EOFまで読み出し
fr.close();
} else {
Serial.println("Error : File not found.");
}
StaticJsonDocument<512> docjson;
DeserializationError error = deserializeJson(docjson, readStr);
if (error) {
Serial.print(F("deserializeJson() failed: "));
Serial.println(error.f_str());
return;
}
else {
for (JsonObject data_item : docjson["data"].as()) {
int data_item_pnt_number = data_item["pnt_number"];
rel_pins[data_item_pnt_number] = data_item["rel_pin"];
srv_pins[data_item_pnt_number] = data_item["srv_pin"];
srv_deg0[data_item_pnt_number] = data_item["srv_deg0"];
srv_deg1[data_item_pnt_number] = data_item["srv_deg1"];
srv_defo[data_item_pnt_number] = data_item["srv_defo"];
}
}
// for Servo
Serial.println("Initialize start.");
for(int i =1; i < pnt_max; i++) {
pinMode(rel_pins[i], OUTPUT); // pinを出力設定に
pinMode(srv_pins[i], OUTPUT); // pinを出力設定に
servo[i].attach(srv_pins[i], srv_min, srv_max); // attach(int pin, int min, int max)
resetPnt(i); // ResetPoint
}
setEasingTypeForAllServos(EASE_CUBIC_IN_OUT); // EASE_LINEAR is default
// Pointの制御変数の変更リクエスト
server.on(
"/post",
HTTP_POST,
[](AsyncWebServerRequest * request){},
NULL,
[](AsyncWebServerRequest * request, uint8_t *data, size_t len, size_t index, size_t total) {
String resjson = "";
for (size_t i = 0; i < len; i++) {
resjson.concat(char(data[i]));
}
Serial.println(resjson);
DeserializationError error = deserializeJson(doc, resjson);
if(error){
Serial.println("deserializeJson() faild");
request->send(400);
}
else{
command = doc["COMMAND"];
pnt_number = doc["PNT_NUMBER"];
pnt_status = doc["PNT_STATUS"];
// Reset Points
if (strcmp(command, "reset") == 0) {
for(int i =1; i < pnt_max; i++) {
resetPnt(i);
}
}
// Set Point
if (strcmp(command, "set") == 0) {
if(pnt_number > 0) {
if (srv_pins[pnt_number] > 0) servoGo(pnt_number, pnt_status, srv_sec); // Servo
if (rel_pins[pnt_number] > 0) relayGo(pnt_number, pnt_status); // Relay
command = "";
}
}
request->send(200, "text/plain", "OK"); // Response to xhr
}
});
command = "";
pnt_number = 0;
pnt_status = 0;
// サーバースタート
Serial.println("Server start.");
server.begin();
Serial.println("***** SRR Point System Ready *****");
} // End setup()
void loop() {
ArduinoOTA.handle(); // for OTA
delay(100);
} // End loop()
void servoGo(int pnt_number, int pnt_status, int srv_sec) {
int deg = 0;
if (pnt_status == 0) { deg = srv_deg0[pnt_number]; }
else { deg = srv_deg + srv_deg1[pnt_number]; }
Serial.println(String(pnt_number) + " : deg=" + String(deg));
servo[pnt_number].setEaseToD(deg, srv_sec);
synchronizeAllServosStartAndWaitForAllServosToStop();
}
void relayGo(int pnt_number, int pnt_status) {
if(pnt_status == 0){
digitalWrite(rel_pins[pnt_number], LOW);
} else {
digitalWrite(rel_pins[pnt_number], HIGH);
}
}
void resetPnt(int pnt_number){
servoGo(pnt_number, srv_defo[pnt_number], 500); // initialize
relayGo(pnt_number, srv_defo[pnt_number]); // initialize
}
void notFound(AsyncWebServerRequest *request){
if (request->method() == HTTP_OPTIONS) request->send(200);
else request->send(404);
}