自作7セグLEDドライバをRaspberry piで動かすROSのシンプルなSubscriberをC++でサクッと書いてみた
はじめに
上田隆一氏の著書「RaspberryPiで学ぶROSロボット入門」で学習中、同装置はGPIO経由でLEDやモータを操作している訳だし、何か安価な方法でROS学習をする方法がないかと模索していた時に、米田聡氏の氏の著書「RaspberryPiで学ぶARMデバイスドライバープログラミング」の1桁7セグLEDの回路に触発されて、Ubuntuのデバイスドライバーの自作から、ROSノードでの操作を実験しています。
本日は、7セグLEDの表示を操作するROS
のSubscriber
制作学習の記録を記事にしてみました。
- Raspberry Pi のGPIOテスト用の1桁7セグLED回路基板の制作は、こちらの過去記事をご参照ください。
- 1桁7セグLED回路基板の自作デバイスドライバの制作について、こちらの記事をご参照ください。
やりたいこと
Raspberry Pi
のGPIO
につないだ1桁7セグLED駆動用ICのTC4511BP
を自作ドライバーを使って直接操作して、ROS
で受信した信号に従ってLED表示の数字を変化させる。
制作環境
オリジナルのソースコード
Ros.orgの「シンプルな配信者(Publisher)と購読者(Subscriber)を書く(C++)」をベースに使用しました。
また、Publisher 側は変更せずにそのまま使用しました。
修正後のPublisherのソースコード
/*
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* CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
* ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
* POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
*/
#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"
/** Added Code starts from here. */
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <string>
void chatterCallback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)
{
// ROS_INFO("I heard: [%s]", msg->data.c_str());
std::ofstream ofs("/dev/odssledc");
ofs << msg->data.c_str() << std::endl;
}
/** Added code ends here. **/
int main(int argc, char **argv)
{
ros::init(argc, argv, "listener");
ros::NodeHandle n;
ros::Subscriber sub = n.subscribe("chatter", 1000, chatterCallback);
ros::spin();
return 0;
}
実際にオリジナルのソースコードに修正をしている部分は、実は以下の数行だけです。
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <string>
void chatterCallback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)
{
// ROS_INFO("I heard: [%s]", msg->data.c_str());
std::ofstream ofs("/dev/odssledc");
ofs << msg->data.c_str() << std::endl;
}
このサブスクライバをつかって、オリジナルのパブリッシャからの数字を受け取って7セグLEDに数字を表示させます。目まぐるしく数字が変わっていくので、その様子を眺めているだけでも結構楽しいです。
もう一つ、Pythonで最初に作ったサブスクライバも短いコードなので参考として掲載します。
#!/usr/bin/env python
import rospy
from std_msgs.msg import UInt16
def write_mydevice(num):
mydevice = "/dev/odssledc"
try:
with open(mydevice,"w") as f:
f.write(str(num))
except IOError:
rospy.logger("error: write to " + mydevice)
def receive_num(data):
write_mydevice(data.data)
if __name__ == '__main__':
rospy.init_node('odssled')
rospy.Subscriber("odssled",UInt16, receive_num)
rospy.spin()
こちらのコードは、「RaspberryPiで学ぶROSロボット入門」の125ページに掲載されている buzzer3.py を修正作成したものです。修正といっても実は、デバイスドライバーの指定部分mydevice = "/dev/odssledc"
以外は何も変更していません。
数字を表示させるときは、次のように入力して簡単に操作できます。3
の表示には、以下のようにします。
$ rostopic pub -1 '/odssled' std_msgs/UInt16 3
おわりに
ROSからRaspberry piのGPIOの出力についての操作の仕方はこれでおおよそ理解できました。python
での動作はどうしてもモッサリしているのですが、c++
のコードなら、サクサク動いてくれるので何しろ気持ちがいいです。
次の課題は、まずは、GPIO2
とGPIO3
につないでいるタクトスイッチの値を読むためのドライバの修正です。2つのタクトスイッチで、数字をカウントアップ、ダウンさせる操作ができるようにROSのアクションも作ってみます。
-
実機テストはしていませんが、ubuntu18.04が動けばRaspberry pi 2や3Bでも多分動くはずです。 ↩
-
ubuntuでのROS Melodicのインストールは、こちらのROS Wikiの記事を参照にしてください。 ↩
-
Armrf用の32ビット版を使用しています。こちらのUbuntu本家のサイトからダウンロードできます。 ↩
Author And Source
この問題について(自作7セグLEDドライバをRaspberry piで動かすROSのシンプルなSubscriberをC++でサクッと書いてみた), 我々は、より多くの情報をここで見つけました https://qiita.com/ivvakanni/items/424d3e80b4df23a60121著者帰属:元の著者の情報は、元のURLに含まれています。著作権は原作者に属する。
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