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使用Python控制物联网项目的伺服电机

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资料介绍

描述

使用 Python 控制物联网项目的伺服电机

在最近的一篇文章中，我们看到了如何使用 Python 和 JQWidgets 通过移动设备控制 Adafruit NeoPixel 环。

让我们做一些类似的事情，但使用另一个非常流行的“执行器”：伺服电机，即用于精确控制角位置的旋转执行器。

我们将使用 Zerynth Studio 在 Python 中对基于微控制器的板进行编程，并使用 Zerynth App 来运行基于 JQWidget 的图形用户界面。

所需材料

首先，你需要一块板子。您可以选择 Zerynth 支持的 32 位微控制器设备之一。我们选择了Mikroelektronika 的Flip&Click，它搭载了Microchip的流行 MCU SAM3X 。

您还需要一个允许您将电路板连接到互联网的元素。我们选择了Mikrolektronika的WiFi 4 Click

您还需要一个伺服电机：我们选择了非常受欢迎的 TowerPro SG90。

最后但并非最不重要的一点是，您需要：

Zerynth Studio ，一个功能强大的 IDE，用于在 Python 中进行嵌入式编程，支持物联网。你可以在这里下载。

Zerynth 应用程序。你可以在这里下载。

组装

只需将WiFi 4 Click 到 Flip&Click 的插槽“A” 并连接伺服如下：

伺服的棕色线到 Flip&Click 的 GND 引脚

伺服的橙色线到 Flip&Click 的 3.3V 引脚

伺服器的黄线连接到 Flip&Click 的 PWM 引脚（例如 D2）

编程

安装 Zerynth Studio 并创建 Zerynth 用户后，您必须注册并虚拟化开发板。查看 Particle Photon 的 Zerynth 官方文档以快速入门。

现在您可以开始用 Python对您的电路板进行编程了！

创建一个新项目并编辑 main.py 文件如下：

通过 Zerynth App 控制舵机：

# Control Servo via Zerynth App
 
from wireless import wifi
 
# change the following line to use a different wifi driver
from stm.spwf01sa import spwf01sa as wifi_driver
 
from servo import servo
 
import streams
 
# Import the Zerynth APP library
from zerynthapp import zerynthapp
 
# connect the Servo to the pin D2
MyServo=servo.Servo(D2.PWM)
 
streams.serial()
 
degree = 0
 
sleep(1000)
print("STARTING...")
 
try:
    # Device UID and TOKEN can be created in the ADM panel
    zapp = zerynthapp.ZerynthApp("DEVICE UID", "DEVICE TOKEN")
    wifi_driver.init(SERIAL1, D16) # WiFi Click on slot    
    
    for i in range(0,5):
        try:
           # connect to the wifi network (Set your SSID and password below)
            wifi.link("SSID",wifi.WIFI_WPA2,"PASSWORD")
            break
        except Exception as e:
            print("Can't link",e)
    else:
        print("Impossible to link!")
        while True:
            sleep(1000)
 
    # Start the Zerynth app instance!
    # Remember to create a template with the files under the "template" folder you just cloned
    # upload it to the ADM and associate it with the connected device
    zapp.run()
 
    def set_degree(d):
        global degree
        degree = d
        MyServo.moveToDegree(degree)
    zapp.on("set_degree", set_degree)
    
    while True:
        sleep(50)   
        print("degree: ", degree)
 
except Exception as e:
    print(e)

当然，您必须编辑您要连接板子的wifi网络的SSID名称和密码。

对比上面提到的项目的脚本可以看到，逻辑是一样的，代码也很相似。只是一些不同之处：

在这种情况下，我们使用了不同的 wifi 驱动程序，因此您必须导入SPWF01SA 模块而不是 BCM43362 模块来进行 WiFi 连接。

当然，您必须导入和设置Servo 库而不是 Neopixel 库。

然后，您必须定义一个函数，根据 Zerynth App 发送的数据设置伺服的度数。所以你必须定义一个函数“ set_degree ”而不是之前项目的函数“ set_color ”。

其余代码几乎保持不变。容易吧？感谢我们的Zerynth 虚拟机及其硬件抽象层功能。

只需再走一步，您就完成了！

在这个项目中，您也必须创建一个“已连接设备”并将“zerynthapp”实例链接到它。然后，您必须创建模板并将其链接到连接的设备。请查看本教程的“创建和设置连接的设备”和“创建、上传和设置模板”步骤以了解更多详细信息。

index.html 文件应如下所示：

<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8">
        <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
        <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
        
        <title>Zerynthtitle>
        
        <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.12.4/jquery.min.js">script>
        <link rel="stylesheet" href="https://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.3.7/css/bootstrap.min.css" integrity="sha384-BVYiiSIFeK1dGmJRAkycuHAHRg32OmUcww7on3RYdg4Va+PmSTsz/K68vbdEjh4u" crossorigin="anonymous">
        <link rel="stylesheet" href="https://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.3.7/css/bootstrap-theme.min.css" integrity="sha384-rHyoN1iRsVXV4nD0JutlnGaslCJuC7uwjduW9SVrLvRYooPp2bWYgmgJQIXwl/Sp" crossorigin="anonymous">
        <script src="https://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.3.7/js/bootstrap.min.js" integrity="sha384-Tc5IQib027qvyjSMfHjOMaLkfuWVxZxUPnCJA7l2mCWNIpG9mGCD8wGNIcPD7Txa" crossorigin="anonymous">script>
        
        <script src="https://api.zerynth.com/zadm/latest/z.js">script> 
        
        <link rel="stylesheet" href="https://jqwidgets.com/public/jqwidgets/styles/jqx.base.css" type="text/css" />
        <script src="https://jqwidgets.com/public/jqwidgets/jqx-all.js">script>
        <script type="text/javascript" src="https://www.jqwidgets.com/public/jqwidgets/jqxcore.js">script>
    head>        
    <body>
        <div style="text-align:center">
            <p id="status" style="background:#ddd;font-weight:bold">p>
            <h1>Set Degreeh1>
        div>
        <div id='jqxKnob' style="width: 150px; height: 150px; position: relative; left: 30; top:30">
        div>
        <script>
             $(document).ready(function () {
                $('#jqxKnob').jqxKnob({
                    width: 300,
                    value: 0,
                    min: 0,
                    max: 180,
                    startAngle: 0,
                    endAngle: 180,
                    snapToStep: true,
                    rotation: 'counterclockwise',
                    style: { stroke: '#dfe3e9', strokeWidth: 3, fill: { color: '#fefefe', gradientType: "linear", gradientStops: [[0, 1], [50, 0.9], [100, 1]] } },
                    marks: {
                        colorRemaining: { color: 'grey', border: 'grey' },
                        colorProgress: { color: '#00a4e1', border: '#00a4e1' },
                        type: 'line',
                        offset: '71%',
                        thickness: 3,
                        size: '6%',
                        majorSize: '9%',
                        majorInterval: 10,
                        minorInterval: 2
                    },
                    labels: {
                        offset: '88%',
                        step: 30,
                        visible: true
                    },
                    progressBar: {
                        style: { fill: '#00a4e1', stroke: 'grey' },
                        size: '9%',
                        offset: '60%',
                        background: { fill: 'grey', stroke: 'grey' }
                    },
                    pointer: { type: 'arrow', style: { fill: '#00a4e1', stroke: 'grey' }, size: '59%', offset: '49%', thickness: 20 }
                });
                $('#jqxKnob').jqxKnob({allowValueChangeOnDrag: false });
                $('#jqxKnob').jqxKnob({allowValueChangeOnMouseWheel: false });
                $('#jqxKnob').on('change', function (event) {
                    Z.call('set_degree', [event.args.value]); 
                });
 
                // initialize the Z object
                Z.init({
                    on_connected:  function(){$("#status").html("CONNECTED")},
                    on_error:  function(){$("#status").html("ERROR")},
                    on_disconnected:  function(){$("#status").html("DISCONNECTED"); return true},
                    on_online:  function(evt){$("#status").html("ONLINE");},
                    on_offline:  function(evt){$("#status").html("OFFLINE");},
                    on_event:  function(evt){
                        //display received event; 
                    }
                  })
            });
         
        script>
        
    body>
html>

在本例中，我们使用了JQWidgets集合的“ jqxKnob ”元素。这段代码的主要部分是：

$('#jqxKnob').on('change', function (event) {
  Z.call('set_degree', [event.args.value]); 
});

Z.call 函数是从 Javascript 到 Python 的通道。每次移动旋钮时，Z.call 函数都会将值发送到设备，并将其用作相应 Python 函数的参数。

此时，您可以将项目上传到您的设备。

最后，正如您在这个非常简短的教程中所读到的，您只需打开 Zerynth 应用程序，登录并选择特定设备即可查看您的 GUI。

使用 Zerynth Studio PRO 启用固件无线 (FOTA) 更新

一旦你构建了你的智能项目，你就不想拆开所有东西来升级固件。

为了满足这一规范，Zerynth在Zerynth Studio PRO版本中包含了“ Firmware Over-the-Air ”功能，该功能还包括工业级功能，例如：

可选择的实时操作系统

省电

硬件驱动的安全固件以工业量在设备上烧录

…以及更多

物联网伺服电机 python

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