Réception de la VegaBoard

Publié le 9 février 2019 par admin

OpenISA propose une carte de développement à base de cœur Risc-V et Arm pour faire de l’IoT: la VEGABoard.

Schéma blocs de la VEGABoard

Le premier lots de cartes était disponible à la demande en novembre/décembre 2018. Ayant demandé gentiment j’ai pu recevoir un kit de leur part 😉

Le kit est assez minimaliste et se présente sous la forme d’une petite boite en carton.

Avec la carte de développement, un câble USB et quelques ponté-de-court-circuits.

Pour le guide de démarrage il y a une petite feuille volante nous demandant d’aller voir sur internet.

On peut également visionner la vidéo de démarrage et de branchement de sa VEGABoard sur Youtube.

Visiblement il manque la sonde JTaG dans mon kit. Mais je pense que c’est voulu, on doit déjà pouvoir commencer à faire des choses sans. La sonde JTaG proposée est une JLink un peu cher (à partir de 300€ visiblement) donc on fera sans pour le moment tant que je ne trouverais pas de solution plus viable. D’après le forum officiel il est possible de se procurer une version low-cost de cette sonde chez adafruit.

Le branchement à l’ordinateur sur le connecteur USB J12 fait apparaître pas mal d’interfaces dans le dmesg :

$ dmesg
[ 1178.214445] usb 3-1: new high-speed USB device number 2 using xhci_hcd
[ 1178.355326] usb 3-1: New USB device found, idVendor=0d28, idProduct=0204
[ 1178.355331] usb 3-1: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3
[ 1178.355334] usb 3-1: Product: DAPLink CMSIS-DAP
[ 1178.355337] usb 3-1: Manufacturer: ARM
[ 1178.355339] usb 3-1: SerialNumber: 02250000800a00184e453614ffffffff0028ffff97969906
[ 1178.357544] hid-generic 0003:0D28:0204.0004: hiddev0,hidraw3: USB HID v1.00 Device [ARM DAPLink CMSIS-DAP] on usb-0000:00:14.0-1/input3
[ 1178.952081] usb-storage 3-1:1.0: USB Mass Storage device detected
[ 1178.952231] scsi host6: usb-storage 3-1:1.0
[ 1178.952360] usbcore: registered new interface driver usb-storage
[ 1178.973347] usbcore: registered new interface driver uas
[ 1178.982598] cdc_acm 3-1:1.1: ttyACM0: USB ACM device
[ 1178.982842] usbcore: registered new interface driver cdc_acm
[ 1178.982843] cdc_acm: USB Abstract Control Model driver for USB modems and ISDN adapters
[ 1179.967098] scsi 6:0:0:0: Direct-Access MBED VFS 0.1 PQ: 0 ANSI: 2
[ 1179.967849] sd 6:0:0:0: Attached scsi generic sg2 type 0
[ 1179.967976] sd 6:0:0:0: [sdc] 131200 512-byte logical blocks: (67.2 MB/64.1 MiB)
[ 1179.968101] sd 6:0:0:0: [sdc] Write Protect is off
[ 1179.968107] sd 6:0:0:0: [sdc] Mode Sense: 03 00 00 00
[ 1179.968260] sd 6:0:0:0: [sdc] No Caching mode page found
[ 1179.968270] sd 6:0:0:0: [sdc] Assuming drive cache: write through
[ 1179.972344] sd 6:0:0:0: [sdc] Attached SCSI removable disk

En plus de l’habituel port de debug en uart (ttyACM0) on peut voir se monter un disque (sdc) ! Ce disque contient un fichier HTML avec un liens vers une page de NXP et un fichier de détails donnant ce qui semble être les caractéristiques de la carte:


$ cat /media/fabien/RV32M1/DETAILS.TXT
# DAPLink Firmware - see https://mbed.com/daplink
Unique ID: 02250000800a00184e453614ffffffff0028ffff97969906
HIC ID: 97969906
Auto Reset: 0
Automation allowed: 0
Overflow detection: 0
Daplink Mode: Interface
Interface Version: 0244
Git SHA: 6ff5529d66104e9744bf43fb3ee62baecd11b560
Local Mods: 1
USB Interfaces: MSD, CDC, HID
Interface CRC: 0xae100b74
Remount count: 0

La connexion au port uart /dev/ttyACM0 avec kermit (115200) me donne une suite ininterrompue de coordonnées x/y :

$ kermit -c
[...]
x=  1 y =  4
x=  1 y =  4
x=  1 y =  5
x=  1 y =  5
x=  1 y =  5
x=  1 y =  4
x=  1 y =  4
x=  1 y =  4
[...]

Pour commencer à jouer avec la carte, il faut se rendre sur le site d’OpenISA. La totalité de la documentation du kit est disponible sous la forme d’un gros (39Mo) zip téléchargeable sur leur site:

$ wget https://github.com/open-isa-org/open-isa.org/releases/download/1.0.0/Documentation.zip

Le SDK est disponible en téléchargement directement via une archive au forma *.sh ! Ce script (de 38Mo !) permet de forcer l’utilisateur à lire la licence avant de pouvoir décompresser l’archive tar.gz :

$ wget https://github.com/open-isa-org/open-isa.org/releases/download/1.0.0/rv32m1_sdk_riscv_installer.sh
[...]
$ bash rv32m1_sdk_riscv_installer.sh 
$ ls
rv32m1_sdk_riscv_installer.sh  rv32m1_sdk_riscv.tar.gz
$ tar -zxvf rv32m1_sdk_riscv.tar.gz 
[...]

Attention l’archive ne se décompresse pas dans un sous répertoire, donc si vous êtes dans votre home vous allez en foutre partout.

L’archive contient un pdf «getting started guide» expliquant le fonctionnement de la toolchain.

[À suivre sur cette même page …]

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Qu’affiche le code suivant ?

char* states[] = {
    "PLOP",
    "PLIP",
    "BOUHHH",
    "CROTTE",
    "DINGDING",
    "CAFE",
    "UB40"
    "GWB",
};
char * others_string[] = {
    "ROGER",
    "RABBIT",
};
[...]

printf("State %s\n", states[7]);

Je précise que je compile toujours en -Wall et que je n’avais aucun warning bien sûr !

[edit 6 décembre 2018]

Si c’est un compilateur GCC pour ARM sur APF6 (j’ai pas toutes les options en tête) la fonction printf affiche :

State ROGER

Par contre sur un pc (debian) sans aucune option spécifique :

State (null)

Et oui ça n’est pas vu comme un bug … puisque ça compile en -Wall et que ça s’exécute sans problème (enfin pour l’exécution il y a quand même une histoire de pointeur qui va trifouiller au mauvais endroit de la mémoire sur la version «embarquées»).

Tout simplement car deux chaînes de caractères côtes à côtes sont considérées comme une seule et même chaîne.
Ici “UB40” et “GWB” ne sont pas deux chaînes de caractères distinctes mais une seule et même chaîne : “UB40GWB”. Il n’y a pas d’index numéro 7 et donc on déborde sur la suite … qui est également un tableau de pointeurs sur chaînes de caractères. Du coup ça ne le dérange pas de l’afficher.
cqfd

Publié le 5 décembre 2018 par admin | 3 commentaires

Partage des photos sur le réseau local avec sa raspberry-pi

Publié le 17 novembre 2018 par admin

C’est pas souvent que je suis contraint de toucher à l’OS de Micro$oft, mais à chaque fois ça me rend fou !

Alors voila, je cherche à faire un truc qui me semble simple : partager un disque dur sur mon réseau local pour que tous les ordinateurs de la maison puissent y avoir accès. Et plus particulièrement : que tout le monde puisse avoir accès aux photos.

Pour cela je suis parti gaiement la fleur au fusils installer samba sur ma raspberry pi (raspbian) et j’ai suivi quelques tuto sur le web pour partager mon disque dur USB à toute la maison.

Le tutoriel est plutôt simple, le partage se fait parfaitement avec mon ordinateur (debian). Rappelons tout de même que Samba utilise un protocole micro$oft, donc si ça marche même sur un pc Debian, cela devrait être transparent sous W$ …

Et bien non, j’ai tout simplement pas réussi à accéder au partage samba de ma raspberrypi avec l’ordinateur w$ que j’ai à la maison.

C’est un ordinateur «familiale» qui possède donc un windows «windows 10 family». Et bien il semblerait que cela ne fonctionne pas avec la version famille de w$10 !

J’ai eu beau tester d’obscures commandes ici et ici, mais non impossible, w$ persiste à me dire que j’ai pas la possibilité d’y accéder et qu’il faut contacter l’administrateur (peut-être aller mettre un cierge …).

Pour préserver ma santé j’ai donc abandonné l’idée de partage samba et lancé simplement la commande python suivante dans le répertoire que je voulais partager:

Photos/$ python -m SimpleHTTPServer

Une fois cette commande lancée sur la raspberrypi il est possible de parcourir avec firefox (en lecture seule) le contenu des répertoires, charger les fichiers que l’on souhaite visualiser en allant simplement sur le «site» en question :

http://raspberrypi.local:8000/

Seulement quand on souhaite visualiser les photos d’un répertoire, elles vont s’afficher une par une et il faudra revenir en arrière à chaque fois pour aller cliquer sur la suivante.

Ce qui serait bien c’est de pouvoir naviguer vers la photo précédente et/ou la suivante avec un simple bouton.

C’est quelque chose qui peu se faire assez simplement avec un script greasemonkey.

Voici donc le script en question qui ajoute un lien vers la photos précédente et un lien vers la photo suivante.

C’est du quick&dirty mais ça fait le job.

Pour l’installer il faut bien sûr avoir l’extension «greasemonkey» installée sur son firefox. Puis ouvrir le menu greasemonkey en cliquant sur le singe. De là il suffit de copier coller le code fourni en lien puis d’activer le script.

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Prise en main de l’émetteur récepteur 433Mhz RXFcom dans domoticz sur Raspberrypi

Publié le 1 septembre 2018 par admin

J’ai craqué, plutôt que de continuer mon hack avec l’entrée son sur un kit rasbperry-pi, j’ai acheté un produit tout fait du marché : le CM180. Je ne trouvais pas le temps pour bien calibrer mon montage raspberry-pi. De plus, l’enregistrement du son en continu avec les calculs de puissance RMS prenait beaucoup de ressource proc et … consommait pas mal !

Du coup j’ai un super afficheur au milieu du salon qui me donne la puissance électrique consommé par ma maison en temps réel. Le boitier en question communique avec le boîtier de mesure en 433Mhz se situant dans mon tableau électrique.

Je n’ai cependant pas perdu de vue mon objectif premier : enregistrer (logger) la consommation électrique de la maison avec ma raspberry-pi. Pour cela j’aurais pu faire un montage à base de petit émetteur/récepteur 433Mhz comme on en trouve des milliers sur le marché. J’aurais pu également me lancer dans le montage d’un émetteur récepteur libre à base d’arduino comme on en trouve à travers le web. Mais non, là encore j’ai craqué pour un truc tout fait du commerce (et bien plus cher) en achetant un RFXcom USB. L’objectif étant de ne pas perdre trop de temps en configuration pour me concentrer sur la gestion d’un serveur de log sur raspberry-pi (certainement domoticz).

Le vif du sujet

On trouve plusieurs tutoriels pour l’installation du RFXcom sous Linux. Mais comme d’habitude avec mon pc sous debian, ça ne marche pas tout à fait comme décrit.

Et comme l’objectif final est d’utiliser l’adaptateur sur une raspberrypi, autant s’y mettre tout de suite, d’autant que tutomotic propose un très bon tutoriel pour ça.

L’installation sur la raspberrypi est extrêmement simple, il suffit de taper la commande :

sudo curl -L install.domoticz.com | bash

Puis de se connecter au serveur avec son navigateur pour la configuration.

Pour la connexion de domoticz au CM180 on se reportera au tuto de l’atelier du geek qui explique tout très bien. Une fois l’adaptateur ajouté, le compteur d’energie est visible dans la rubrique «dispositif».

Et voila on peut maintenant fliquer sa consommation d’électricité minute par minute 😉

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Piloter un servo-moteur avec le kit HiFive1 à cœur Risc-V

Publié le 25 août 2018 par admin

Pour prendre la main sur une nouvelle plate-forme électronique, la manip de base (hello world) est de faire clignoter une led. C’est vrai qu’avec une simple led on peut déjà «afficher» quelques informations, il suffit pour cela de la faire clignoter de plusieurs manières différentes pour obtenir l’état du système que l’on veut connaître.

C’est simple, c’est visuel et c’est rigolo. Seulement c’est vraiment très basique et on pourrait innover un peut dans le «Hello World de l’électronique». Par exemple en faisant bouger un servomoteur !

Le signal de commande d’un servo-moteur est assez simple, il faut envoyer une pulsation de largeur 1ms (min) à 2 ms (max) toute les 20ms.

Si on utilise un petit servo-moteur en 5v comme celui-là en plus, il suffit de l’alimenter par le 5 volt du kit et ça roule.

On trouve des propositions de montages pour piloter des servomoteurs sur le site d’arduino, mais le code donné ne fonctionne pas (encore?) avec le HiFive1 puisque la bibliothèque Servo n’est pas implémentée pour le Risc-V.

Avec un microcontrôleur comme le Hifive1 même pas besoin d’utiliser des trucs compliqués comme les PWM ou les timer. En effet le core pédale tellement vite (320Mhz) qu’une simple commutation dans la boucle principale avec des délais bien ajustés suffisent à générer le signal de pilotage correctement.

Pour un essais rapide, on peut simplement utiliser l’IDE d’arduino comme je l’avais expliqué dans un précédent article.

La fonction générant le signal utilise des delayMicroseconds():

void servo(int pos){
  digitalWrite(pwmpin, HIGH);
  delayMicroseconds(pos);
  digitalWrite(pwmpin, LOW);
  delayMicroseconds(16000); 
  delayMicroseconds(4000); 
}

D’après la doc la fonction de delaymicroseconds ne peut pas attendre plus de 16383 microsecondes. Du coup pour dépasser les 20ms on va l’appeler deux fois 😉

Le «pilotage» du servo se fait via une entrée bouton, quand on appui sur le bouton le servomoteur est en position minimal et quand on relâche le bouton le servomoteur se met en position maximal.


  if (readbtn == HIGH) {
   servo(1000);
  } else {
   servo(2000);
  }

Le code complet:


int pwmpin = 9; // pwm servo pin
int btnpin = 7; // «input button»
int readbtn = LOW;

// the setup function runs once when you press reset or power the board
void setup() {
  // initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  pinMode(pwmpin, OUTPUT);
  pinMode(btnpin, INPUT);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
}

void servo(int pos){
  digitalWrite(pwmpin, HIGH);
  delayMicroseconds(pos);
  digitalWrite(pwmpin, LOW);
  delayMicroseconds(16000); 
  delayMicroseconds(8000); 
}

// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
  readbtn = digitalRead(btnpin);
  if (readbtn == HIGH) {
   servo(1000);
  } else {
   servo(2000);
  }
}

Une petite vidéo du fonctionnement du montage :

Voila, c’était rigolo de bidouiller le kit HiFive1 avec l’IDE playscool d’arduino, mais maintenant il va falloir passer à des trucs plus sérieux en utilisant du code C (puis assembleur) via la toolchain gnu de compilation.

À suivre donc…

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Débutons avec le module LoFive

Publié le 5 décembre 2017 par admin

Pour ceux qui veulent intégrer un processeur Risc-v dans leurs produits, un module réduit nommé LoFive a été proposé en vente groupé à la fin de l’été.
Les modules viennent d’être livrés. Voici donc un petit «starting-up» pour bien débuter avec le module.

La carte de référence de la société SiFive pour utiliser le E310 est le Hifive1 compatible arduino. Cependant si l’on veut intégrer le E310 dans un montage perso il peut être préférable d’utiliser un module comme le LoFive.

La société Qwerty embedded design proposait un kit complet pour jouer avec un riscv, en plus du module LoFive, on pouvait aussi avoir la plaque d’essais, les câbles et le convertisseur usb-ftdi/jtag.

Pour pouvoir programmer le composant il faut donc d’abord faire un petit montage en suivant le pinout donné sur la page du sdk permettant de brancher le JTAG ainsi que l’uart du ftdi vers le lofive.

Pour ma part j’ai tenté quelque chose d’artistique comme on peut le voir sur l’image suivante:

Branchement de l’adaptateur uart/Jtag ftdi sur le module LoFive

Pour la partie «informatique» il faut télécharger et compiler un dérivé du sdk hifive qu’on trouve sur github. On espère qu’une pull-request permettra de merger ce fork rapidement avec le freedom-sdk «officiel» utilisé pour le hifive. Parce que compiler deux sdk c’est lourd 😉

Pour le télécharger rien de plus simple, il suffit de lancer la commande suivante :

git clone --recursive https://github.com/sifive/freedom-e-sdk.git

Puis d’attendre, parce qu’il y a quelques git à télécharger. Pour le compiler c’est indiqué sur le github, il suffit de faire ça (après avoir installé tous les packets debian/ubuntu indiqué sur le github):

cd freedom-e-sdk
make tools [BOARD=freedom-e300-lofive]

Puis attendre de looooongues minutes (plus de 60 en fait chez moi…).

Les programmes de démo se trouvent dans le répertoire software/ et on peut les compiler en indiquant leur nom à make:

make software upload PROGRAM=demo_gpio BOARD=freedom-e300-lofive-blank

La commande termine avec une erreur, mais le programme démarre quand même …

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Prise en main d’un module NodeMCU (ESP8266)

Publié le 12 novembre 2017 par admin

Dans l’objectif final de faire le relevé de mon compteur d’eau, j’ai investi dans un module NodeMCU. Ce module permet de faire du microcontrôleur connecté sur son réseau wifi. Ce qui est parfait pour faire de l’IoT, surtout quand on voit le prix de l’engin (inférieur à 10€).

Découverte du kit

Marquage sous le NodeMCU

Le marquage indique un baudrate de 9600 baud. Mais cela ne semble pas marcher.

L’interface USB du module est juste un convertisseur USB-UART, qui est vu comme un ttyUSB0 sur ma debian:

$ sudo dmesg
[50235.509550] usb 1-1: new full-speed USB device number 5 using xhci_hcd
[50235.680785] usb 1-1: New USB device found, idVendor=10c4, idProduct=ea60
[50235.680788] usb 1-1: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3
[50235.680790] usb 1-1: Product: CP2102 USB to UART Bridge Controller
[50235.680792] usb 1-1: Manufacturer: Silicon Labs
[50235.680793] usb 1-1: SerialNumber: 0001
[50235.688967] cp210x 1-1:1.0: cp210x converter detected
[50235.690454] usb 1-1: cp210x converter now attached to ttyUSB0

Si l’on tente de se connecter avec le baudrate indiqué sur le module (9600 bauds) on n’obtient (presque) que des caractères spéciaux.

Message obtenu après s’être connecté au module et appuyé sur le bouton reset:

r$$��|�l�|�
               $�p�|�p�s�c�p
                                �p�o�loo���
                                            cp�l`{$p�N��d"N��N�"��nn�l� l`�22oo
                                                                                                 l`Nr����{r$p�N�r����



                                                                                                                               b
                                                                                                                                n�|쎟�
                                                                                                                                       ��oo�
                                                                                                                                            d �no
                                                                                                                                                     l`or�{$p�N�r�������

            c
             o�|��
                   c��NN�$ �nn
                                    l`o{�{�$ r��n

                                                        �l`{d��o���NN����brnnn�l�cl
                                                                                       �2�������
                                                                                                         lllsd
                                                                                                               ���d$N��

                                                                                                                            �l���ld
                                                                                                                                    ��$��N�n�lbc���ld��B
                                                                                                                                                          ��d$p"�"r��nc{cr���d cd $����n�|��ol��|�$
                                     l`sl����N��r��N|�$$l��r�d�d�d ��r�d�d�


                                                                                      l`�œN�l
                                                                                              �

                                                                                                ll`sl{l��cc
                                                                                                             ��"�"B{�B��o��2oo�l��
                                                                                                                                            l
                                                                                                                                             ��l� ll����$�N���BB
                                                                                                                                                                   l
                                                                                                                                                                    l
                                                                                                                                                                     c
                                                                                                                                                                      ��cc
     l�"rlr$
ready

Le dernier mot s’affiche en texte clair.

Le point d’accès wifi est lui visible avec le nom FaryLink_3818DF.

Le premier objectif de la prise en main du kit est de faire en sorte que le module se connect à ma box wifi. Il faut donc trouver un moyen de lui communiquer le SSID ainsi que le mot de passe.

Programmation avec l’ide arduino

Il n’est pas facile de trouver des tutoriels autre que vidéos pour prendre en main ce kit. Apparemment la méthode utilisée pour développer sur nodeMCU passe par l’IDE de Arduino : stretch. Il faut donc commencer par l’installer, puis le configurer avec les paramètres du node.

L’installation de l’ide arduino est hyper simple sous debian :

sudo apt install arduino

Et voila… Par contre il faut ensuite le configurer pour NodeMCU !

Déjà on ajoute le port série à l’ide en modifiant son fichier de préférence ~/.arduino/preference.txt:

serial.port=/dev/ttyUSB0

Pour l’instant je n’ai pas réussi à le configurer pour NodeMCU. On va donc directement passer au flashage d’un firmware plus récent.

Flashage d’un firmware récent.

Les guides pour flasher un firmware récent sont déjà plus facile à trouver.

J’ai pris la version la plus récente du firmware sur le github:

wget https://github.com/nodemcu/nodemcu-firmware/releases/download/0.9.6-dev_20150704/nodemcu_integer_0.9.6-dev_20150704.bin

Elle date un peu mais visiblement si on veut un truc plus récent il faut le compiler, et donc installer la toolchain, ce qui ne semble pas si évident.

L’outils de flashage est en python :

git clone https://github.com/themadinventor/esptool.git

Celui dispo dans debian n’a pas l’air de fonctionner pareil.

Une fois le kit branché il suffit de lancer la commande suivante :

$ sudo python esptool.py --port /dev/ttyUSB0  write_flash 0x00000 /opt/nodemcu/nodemcu_integer_0.9.6-dev_20150704.bin 
esptool.py v2.2-dev
Connecting....
Detecting chip type... ESP8266
Chip is ESP8266EX
Uploading stub...
Running stub...
Stub running...
Configuring flash size...
Auto-detected Flash size: 4MB
Flash params set to 0x0040
Compressed 450072 bytes to 290528...
Wrote 450072 bytes (290528 compressed) at 0x00000000 in 25.7 seconds (effective 139.9 kbit/s)...
Hash of data verified.

Leaving...
Hard resetting...

Visiblement tous semble s’être bien passé, pourtant quand on appuie sur reset on obtient le message suivant sur la console :

rld��|�$�|

           �
             l�b|��r�c�p��oo�lno���
                                       cp�sdrlp�n�

                                                     �l
                                                        

                                                          c
                                                            N�|�$���on�$� $ �Nl`nr�n
                                                                                             �� p�N�
                                                                                                         r�����
                                                                                                                
                                                                                                                  bo��n�
                                                                                                                         �c��on�
                                                                                                                                  l`�o
                                                                                                                                        l nr�n{{$ p�N�
                                                                                                                                                             r�������#
 n�|

     #��no�

            $ �oo
                    $ N{��
                              �$`s��n
                                       �l �ՁMEM CHECK FAIL!!!
�r$

Visiblement ça marche pas, pourtant le point d’accès wifi est toujours visible. Du coup on va tout de même installer la toolchain.

Installation de la toolchain.

C’est pas si compliqué en fait, il suffit de télécharger le github :

git clone https://github.com/pfalcon/esp-open-sdk.git
cd esp-open-sdk

Puis de lancer make. Dans mon cas il me manquait le paquet help2man pour que ça se configure correctement :

sudo apt install help2man

Il faut ensuite patienter environ 30 minute pour compiler le tout en faisant make:

make

Et attendre qu’il nous dise que c’est bon :

[...]
net_chksum.o lwip/core/ipv4/ip_addr.o lwip/core/ipv4/ip.o lwip/core/ipv4/ip_frag.o lwip/netif/etharp.o lwip/app/dhcpserver.o espconn_dummy.o
cp liblwip_open.a /opt/nodemcu/esp-open-sdk/xtensa-lx106-elf/xtensa-lx106-elf/sysroot/usr/lib/
make[1]: Leaving directory '/opt/nodemcu/esp-open-sdk/esp-open-lwip'
cp -a esp-open-lwip/include/arch esp-open-lwip/include/lwip esp-open-lwip/include/netif \
    esp-open-lwip/include/lwipopts.h \
    /opt/nodemcu/esp-open-sdk/xtensa-lx106-elf/xtensa-lx106-elf/sysroot/usr/include/

Xtensa toolchain is built, to use it:

export PATH=/opt/nodemcu/esp-open-sdk/xtensa-lx106-elf/bin:$PATH

Espressif ESP8266 SDK is installed, its libraries and headers are merged with the toolchain

Compilation du firmware

On récupère la dernière release du firmware sur le github correspondant:

wget https://github.com/nodemcu/nodemcu-firmware/archive/2.1.0-master_20170824.tar.gz
tar -zxvf 2.1.0-master_20170824.tar.gz
cd 2.1.0-master_20170824

On exporte la toochain précédemment compilée puis on lance make :

export PATH=/opt/nodemcu/esp-open-sdk/xtensa-lx106-elf/bin:$PATH
make

Et on attend 5 minutes d’avoir une compilation sans message d’erreur.

Flashage du firmware 2.1

On peut désormais flasher le nouveau firmware aux adresses indiquées:

sudo python esptool.py --port /dev/ttyUSB0  write_flash 0x00000 ../nodemcu/nodemcu-firmware-2.1.0-master_20170824/bin/0x00000.bin
sudo python esptool.py --port /dev/ttyUSB0  write_flash 0x10000 ../nodemcu/nodemcu-firmware-2.1.0-master_20170824/bin/0x10000.bin

Une fois flashé on obtient bien une réaction du nodemcu après reset :

rd$ܞ�c�n
         �$�
               B|��p��|"�
                           c��oo�loN���bp�l rlp�o�
                                                       �
                                                         l

                                                           
                                                             cn�|���

                                                                      #��oN�l�`�N
                                                                                    $or�o
                                                                                           B$�lp�n�
                                                                                                      r�����

                                                                                                             b
                                                                                                               o�|�$

                                                                                                                     "�|�n� l �N
                                                                                                                                      l or�o
                                                                                                                                               {�$`p�N�
                                                                                                                                                           {�����
                                                                                                                                                                 
                                                                                                                                                                  n�|l쌏b��Nn�
                                                                                                                                                                                   l �2Nn
                                                                                                                                                                                           d Nr�N

                                                                                                                                                                                                   �l� {ےN

                                                                                                                                                                                                           �l� ���N천p��o|�l
                d$l`b�2��2r�l�N�
                                     �o�
                                        l ��{�p����


                                                      $ �œn�l�d�l`��s�p��
                                                                                  ld rd�o����B��cp|
                                                                                                       cp��l#��o��no�$l��l �l� d�
                                                                                                                                         �ll �o���#"ll�2B
                                                                                                                                                                ����B$
                                                                                                                                                                         �#rl{
Formatting file system. Please wait...

NodeMCU 2.1.0 build unspecified powered by Lua 5.1.4 on SDK 2.1.0(116b762)
lua: cannot open init.lua
> 
> 
> 
> ls
>> ls
stdin:2: '=' expected near 'ls'
> echo "pouet"
stdin:1: attempt to call global 'echo' (a nil value)
stack traceback:
	stdin:1: in main chunk
> reset
>> reset
stdin:2: '=' expected near 'reset'
> 
> print("Coucou")
Coucou
>

On a bien la main sur la console, je ne comprend toujours pas à quoi correspondent les caractères spéciaux du début par contre.

Connexion au point d’accès wifi

Une fois qu’on a la main sur la console lua la configuration du point d’accès à sa box wifi est relativement simple:

> print(wifi.sta.getip())
nil
> wifi.sta.config {ssid="MON_POINT_DACCES", pwd="fbisecurity"}
> print(wifi.sta.getip()) 
192.168.0.11	255.255.255.0	192.168.0.1

On peut également enregistrer un script lua d’initialisation :

> file.open("init.lua","w+")
> file.writeline([[print("Bienvenue chez Martoni")]])
> file.close()
> node.restart()
> 
 ets Jan  8 2013,rst cause:2, boot mode:(3,6)

load 0x40100000, len 26820, room 16 
tail 4
chksum 0x2e
load 0x3ffe8000, len 2180, room 4 
tail 0
chksum 0xc6
load 0x3ffe8884, len 136, room 8 
tail 0
chksum 0x4a
csum 0x4a
���n��{��o|�
              dl$l #�����s�l�N��n�l ��r�d�l�
                                                        $`��{�$�$�
                                                                     l`��r�l�

                                                                                 $l rd�o��bc�|$�cbp��$b��n�noƒll��
                                                                                                                               l�$���
                                                                                                                                      �lr$�o����cBld�
                                                                                                                                                       
                                                                                                                                                        B
                                                                                                                                                         ���cBl�crl{

NodeMCU 2.1.0 build unspecified powered by Lua 5.1.4 on SDK 2.1.0(116b762)
Bienvenue chez Martoni
>

Conclusion provisoire:

C’est mal vendu ! Parce que la prise en main n’a rien d’évident, et il faut se battre un peu pour enfin pouvoir prendre la main sur le kit. Je ne sais pas si le firmware par défaut est buggé ou si j’ai utilisé la bonne procédure mais ce fut une connexion compliqué.

Par contre le wifi à l’air de très bien tourner.

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Analog input with usb soundcard on Linux [Part3]

Publié le 24 octobre 2017 par admin

[<< part2]

Time to get serious things now and put it all together.

Record waves

I will record audio waves with a first python script named recordwaves.py. This script will simply launch arecord each 60 seconds and save it under ram directory (/run/).

$ arecord -d 10 -f S16_LE -c1 -r4000 -D plughw:1 -t wav foobar.wav

The script must be launched at raspberry pi boot. We just have to add the command in crontab with command crontab -e

@reboot cd /opt/house_power/ && python3 recordwaves.py -d /run/hdata &

Current calculation

Two things with waverms.py : calculate RMS current from wavefile recorded by recordwaves.py, store value and time in csv and database sqlite3.

Then we must have to create a sqlite3 file to store value with sqlite3 command :

pi@raspberrypi:/opt/house_power $ sqlite3 housepower.db
SQLite version 3.8.7.1 2014-10-29 13:59:56
Enter ".help" for usage hints.
sqlite> CREATE TABLE rms (id INTEGER, recordtype VARCHAR(20), rmsvalue INTEGER, recordtime INTEGER);

To calculate rms, don’t forget that Python3 is provided with “batteries included” then there is a module for that named audioop. This module include a method simply named rms().

As recordwaves.py, the script waverms.py is launched with crontab command :

@reboot cd /opt/house_power/ && python3 waverms.py -d /run/hdata &

Web page display

For displaying datas, we will keep python3 language using module flask for web server and bokeh for graphes generation. The python3 script server is named house_power.py and need an html template named graph.html.

Flask can be installed with apt :

sudo apt-get install python3-flask

And bokeh with pip3

sudo pip3 install bokeh

And launch it also with crontab :

@reboot cd /opt/house_power/web/ && python3 house_power.py &

The graphes of electricity current house consumption is then accessible on following local networks address : http://192.168.0.10:5000/ (of course, if your raspberrypi address is 192.168.0.10).

This give us graph like it :

All codes are available on my github repository named housepower. It’s fully functionnal but not finished yet. I have to increase website functionnality. Adding days mean consumption and maybe more.

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Analog input with usb soundcard on Linux [Part2]

Publié le 27 septembre 2017 par admin

[<< part1]

Ok, we seen on a first article how to record signal from the input of an usb sound card. But our objective is not to just «ear the sound of current» but our objective is to make a measurement.

Displaying waves with python

For quick and dirty displaying we can use the opensource sound software audacity . But for more computation, and for the end application I used python with the following script found on stackoverflow:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import wave
import sys

spf = wave.open('foobar.wav','r')

#Extract Raw Audio from Wav File
signal = spf.readframes(-1)
signal = np.fromstring(signal, 'Int16')

plt.figure(1)
plt.title('Signal Wave...')
plt.plot(signal)
plt.show()

Saturation

There is a problem with sound card Line in : its voltage level limit is low ~400mVpp depend to volume input control. Then recorded signal is dramatically saturated by the sound card. As we can see on the following measurement curves

toaster current curve : saturated

Kettle and toaster current curve : saturated

To solve this problem, I simply soldered resistor divider to divide by ~10 the input signal level. Then I get good signal entry.

Voltage dividor

To unsure that signal level will not saturate, don’t forget to set input sound level at maximum with alsamixer :

$ alsamixer

We can then obtain a not saturated signal :

Toaster plus kettle current curve not saturated

Plugging it on raspberrypi and electric distribution board.

In my house, the electric distribution board and internet box are under the same cupboard then it’s easy to connect current probe + raspberrypi + usb sound card and it’s power (tricks: to power the raspberrypi you can use the usb plug from your box instead of power wall adapt).

Wire plug in my electric cupboard

Visualize the sound of your house electric consumption

I can now make measurement from the raspberrypi then download wave on computer to see the my house electric consumption.

ssh pi@192.168.0.111
arecord -d 10 -f cd -D plughw:1 -t wav foobar.wav

This above command give is not stopping after ten seconds like on my laptop and give me multiple files of 44Bytes. I don’t know why ?
Once it recorded we can download it with scp on laptop :

$ scp pi@192.168.0.111:~/foobar-* .

Then display it with my little python script :

Electric consumption before and after power on the inductive hot plate for boiling water.

 

In a futur article we will see how to calculate the RMS current with a deamon and save it in raspberrypi to see the consumption history.

[ Part3 >>]

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Analog input with usb soundcard on Linux [Part1]

Publié le 18 septembre 2017 par admin

I recently bought a current sensor to measure my electric house consumption. This sensor as a 1 volt amplitude output signal that can be captured by a simple sound input.

Current curve on my kettle consumption captured by the sensor. Using a 10k resistor on output

I don’t have microphone input on my raspberry pi 3. Then to use my sensor I had to buy an USB soundcard on the internet.

On my laptop (debian stretch), the usb-key is correctly seen as a sound-card :

$ sudo dmesg
[ 9474.556786] usb 1-1.2: new full-speed USB device number 5 using ehci-pci
[ 9474.668021] usb 1-1.2: New USB device found, idVendor=8086, idProduct=0808
[ 9474.668026] usb 1-1.2: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=0
[ 9474.668028] usb 1-1.2: Product: USB PnP Sound Device
[ 9474.668029] usb 1-1.2: Manufacturer: C-Media Electronics Inc.
[ 9474.758118] hidraw: raw HID events driver (C) Jiri Kosina
[ 9474.767742] usbcore: registered new interface driver snd-usb-audio
[ 9474.771791] usbcore: registered new interface driver usbhid
[ 9474.771793] usbhid: USB HID core driver
[ 9474.778747] input: C-Media Electronics Inc. USB PnP Sound Device as /devices/pci0000:00/0000:00:1a.0/usb1/1-1/1-1.2/1-1.2:1.3/0003:8086:0808.0001/input/input19
[ 9474.837031] hid-generic 0003:8086:0808.0001: input,hidraw0: USB HID v1.00 Device [C-Media Electronics Inc. USB PnP Sound Device] on usb-0000:00:1a.0-1.2/input3

And works same on raspberrypi3 (with raspbian) :

[171165.501265] usb 1-1.2: new full-speed USB device number 4 using dwc_otg
[171165.609589] usb 1-1.2: New USB device found, idVendor=8086, idProduct=0808
[171165.609608] usb 1-1.2: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=0
[171165.609621] usb 1-1.2: Product: USB PnP Sound Device
[171165.609634] usb 1-1.2: Manufacturer: C-Media Electronics Inc.      
[171165.618168] input: C-Media Electronics Inc.       USB PnP Sound Device as /devices/platform/soc/3f980000.usb/usb1/1-1/1-1.2/1-1.2:1.3/0003:8086:0808.0001/input/input0
[171165.671634] hid-generic 0003:8086:0808.0001: input,hidraw0: USB HID v1.00 Device [C-Media Electronics Inc.       USB PnP Sound Device] on usb-3f980000.usb-1.2/input3
[171165.766026] usbcore: registered new interface driver snd-usb-audio

And seems to be correctly recognized by arecord on raspberrypi3 :

pi@raspberrypi:~ $ arecord -l
**** List of CAPTURE Hardware Devices ****
card 1: Device [USB PnP Sound Device], device 0: USB Audio [USB Audio]
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0

And on my laptop !

$ arecord -l
**** List of CAPTURE Hardware Devices ****
card 0: PCH [HDA Intel PCH], device 0: ALC3202 Analog [ALC3202 Analog]
  Subdevices: 0/1
  Subdevice #0: subdevice #0
card 1: Device [USB PnP Sound Device], device 0: USB Audio [USB Audio]
  Subdevices: 0/1
  Subdevice #0: subdevice #0

With -L option :

$ arecord -L
default
    Playback/recording through the PulseAudio sound server
null
    Discard all samples (playback) or generate zero samples (capture)
sysdefault:CARD=PCH
    HDA Intel PCH, ALC3202 Analog
    Default Audio Device
front:CARD=PCH,DEV=0
    HDA Intel PCH, ALC3202 Analog
    Front speakers
dmix:CARD=PCH,DEV=0
    HDA Intel PCH, ALC3202 Analog
    Direct sample mixing device
dsnoop:CARD=PCH,DEV=0
    HDA Intel PCH, ALC3202 Analog
    Direct sample snooping device
hw:CARD=PCH,DEV=0
    HDA Intel PCH, ALC3202 Analog
    Direct hardware device without any conversions
plughw:CARD=PCH,DEV=0
    HDA Intel PCH, ALC3202 Analog
    Hardware device with all software conversions
sysdefault:CARD=Device
    USB PnP Sound Device, USB Audio
    Default Audio Device
front:CARD=Device,DEV=0
    USB PnP Sound Device, USB Audio
    Front speakers
surround21:CARD=Device,DEV=0
    USB PnP Sound Device, USB Audio
    2.1 Surround output to Front and Subwoofer speakers
surround40:CARD=Device,DEV=0
    USB PnP Sound Device, USB Audio
    4.0 Surround output to Front and Rear speakers
surround41:CARD=Device,DEV=0
    USB PnP Sound Device, USB Audio
    4.1 Surround output to Front, Rear and Subwoofer speakers
surround50:CARD=Device,DEV=0
    USB PnP Sound Device, USB Audio
    5.0 Surround output to Front, Center and Rear speakers
surround51:CARD=Device,DEV=0
    USB PnP Sound Device, USB Audio
    5.1 Surround output to Front, Center, Rear and Subwoofer speakers
surround71:CARD=Device,DEV=0
    USB PnP Sound Device, USB Audio
    7.1 Surround output to Front, Center, Side, Rear and Woofer speakers
iec958:CARD=Device,DEV=0
    USB PnP Sound Device, USB Audio
    IEC958 (S/PDIF) Digital Audio Output
dmix:CARD=Device,DEV=0
    USB PnP Sound Device, USB Audio
    Direct sample mixing device
dsnoop:CARD=Device,DEV=0
    USB PnP Sound Device, USB Audio
    Direct sample snooping device
hw:CARD=Device,DEV=0
    USB PnP Sound Device, USB Audio
    Direct hardware device without any conversions
plughw:CARD=Device,DEV=0
    USB PnP Sound Device, USB Audio
    Hardware device with all software conversions

 

To test it on my laptop I hacked an extension cord to have a wire loop and grip the current sensor. I then plugged a kettle on it to capture the electric current signal.

current loop measurement

Then I made measurement with arecord :

$ arecord -d 10 -f cd -D plughw:1 -t wav foobar.wav
Recording WAVE 'foobar.wav' : Signed 16 bit Little Endian, Rate 44100 Hz, Stereo

And eared the sound of my boiling water with play :

[16:51:57]fabien@martonilp:~
$ play foobar.wav

foobar.wav:

File Size: 1.76M Bit Rate: 1.41M
Encoding: Signed PCM
Channels: 2 @ 16-bit
Samplerate: 44100Hz
Replaygain: off
Duration: 00:00:10.00

In:100% 00:00:10.00 [00:00:00.00] Out:441k [!=====|=====!] Hd:0.0 Clip:0
Done.

Then I can ear the sound of current boiling water :

 

In futur article we will see how to calculate the current consumption of my kettle from this wave files.

References:

[Next >> Part2]

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