Arduino Ethernet Shield 2 - nao-bambooの日記

Arduino みたいなガジェットは、とにかくインプットとアウトプットの豊富さ、そしてその組み合わせによって実現できるユースケースが重要で、むしろそれが全てだと思う。
この点、インターネットへの接続というのは、入力においても出力においても最大のリソースであって、それだけで世界が何倍にも広げられる。

というわけで、Arduino Ethernet Shield 2 を購入した。

Arduino イーサネットシールド2

出版社/メーカー: スイッチサイエンス
メディア: エレクトロニクス
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導入手順

接続

まずは、Arduino Unoと接続する。シールドタイプの製品なので、そのままはめるだけ。
非常に簡単だが、Ethernet Shield の名の通り、当然有線の Ethernet ケーブルで接続する必要がある。最近は無線が当たり前の環境になってきたので、思わぬ落とし穴かも。
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Arduino IDEのアップデート

次に Arduino IDE の最新版を導入する。
"Arduino IDE" とかで検索すると、以下のページに辿り着くが、ここにはなぜか旧バージョン (ver1.6.5) が表示される。
https://www.arduino.cc/en/Main/Software

正しくは、以下のページで、最新バージョンは ver1.7.7 (2015/11/04現在) だ。www.arduino.org

インストール完了。
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ところで、インストール前に見たら、今まで 1.0.6 というのを使っていたみたいだが。。。

サンプルスケッチ

Ethernet Shield 2 を使ったサンプルスケッチは、"ファイル > スケッチの例 > Ethernet 2" にある。
いろいろなサンプルが用意されているが、今回はとりあえず WebServer を選ぶ。
なお、"スケッチ > ライブラリを使用 > Ethernet 2" というメニューもあるが、こちらはインクルードの宣言が記入されるだけで、サンプルスケッチではない。

Ethernet 2 ライブラリに関する説明は以下のページにあった。
Arduino | Labs | Ethernet 2 Library

WebServer

以下がサンプルコード

/*
  Web Server

 A simple web server that shows the value of the analog input pins.
 using an Arduino Wiznet Ethernet shield.

 Circuit:
 * Ethernet shield attached to pins 10, 11, 12, 13
 * Analog inputs attached to pins A0 through A5 (optional)

 created 18 Dec 2009
 by David A. Mellis
 modified 9 Apr 2012
 by Tom Igoe

 */

#include <SPI.h>
#include <Ethernet2.h>

// Enter a MAC address and IP address for your controller below.
// The IP address will be dependent on your local network:
byte mac[] = {
  0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED
};
IPAddress ip(192, 168, 1, 177);

// Initialize the Ethernet server library
// with the IP address and port you want to use
// (port 80 is default for HTTP):
EthernetServer server(80);

void setup() {
  // Open serial communications and wait for port to open:
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial) {
    ; // wait for serial port to connect. Needed for Leonardo only
  }


  // start the Ethernet connection and the server:
  Ethernet.begin(mac, ip);
  server.begin();
  Serial.print("server is at ");
  Serial.println(Ethernet.localIP());
}


void loop() {
  // listen for incoming clients
  EthernetClient client = server.available();
  if (client) {
    Serial.println("new client");
    // an http request ends with a blank line
    boolean currentLineIsBlank = true;
    while (client.connected()) {
      if (client.available()) {
        char c = client.read();
        Serial.write(c);
        // if you've gotten to the end of the line (received a newline
        // character) and the line is blank, the http request has ended,
        // so you can send a reply
        if (c == '\n' && currentLineIsBlank) {
          // send a standard http response header
          client.println("HTTP/1.1 200 OK");
          client.println("Content-Type: text/html");
          client.println("Connection: close");  // the connection will be closed after completion of the response
          client.println("Refresh: 5");  // refresh the page automatically every 5 sec
          client.println();
          client.println("<!DOCTYPE HTML>");
          client.println("<html>");
          // output the value of each analog input pin
          for (int analogChannel = 0; analogChannel < 6; analogChannel++) {
            int sensorReading = analogRead(analogChannel);
            client.print("analog input ");
            client.print(analogChannel);
            client.print(" is ");
            client.print(sensorReading);
            client.println("<br />");
          }
          client.println("</html>");
          break;
        }
        if (c == '\n') {
          // you're starting a new line
          currentLineIsBlank = true;
        }
        else if (c != '\r') {
          // you've gotten a character on the current line
          currentLineIsBlank = false;
        }
      }
    }
    // give the web browser time to receive the data
    delay(1);
    // close the connection:
    client.stop();
    Serial.println("client disconnected");
  }
}

変更するのは2箇所。1つは、

byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };

で、Ethernet Shield 2 本体に添付されているシールに書かれた MAC アドレスに書き換える。
もう一箇所は、

IPAddress ip(192, 168, 1, 177);

で、DHCP サーバから割り当てられたIPアドレスに書き換える。

内容はシンプル。クライアントからのリクエストを読んで、ステータスコードとレスポンスヘッダを返すようになっている。
その後のレスポンスボディで、Arduino のアナログインプットの値を返しているが、今は何も繋いでいないので、こちらは今は意味がない。

コンパイル & 転送したら早速アクセスしてみる。
以下が Paw (HTTPクライアント) からアクセスした結果。
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想定通りのリクエスト & レスポンスとなっている。

Arduino のシリアルモニタにもログが残っている。
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今後の展望

HTTP (だけではない) が話せるということは、独自にセンサーの値を返したり、外部サービスと連携ができるだけではなく、他のアプリケーションサーバとも連動ができるということ。
となれば、Arduino の豊富な入出力と高級的なプログラムが組み合わせられるので、できることは無限大に考えられる。
やりたいことは色々あるなあ。