「マイクロソフト系技術情報 Wiki」は、「Open棟梁Project」,「OSSコンソーシアム .NET開発基盤部会」によって運営されています。 目次 †概要 †
基本 †Headモード、Headlessモード †Headモード †
Headlessモード †
切替方法 †以下のコマンドで切り替え可能。
ドライバの種類 †Inboxドライバ †
DMAPドライバ †
準備 †開発用PC †OS †Windows 10とする。 ネットワーク †企業内なら、開発用NWとインターネットへの接続が許可されているもの。
なお、PC-IoT間は開発用NWを使用し、インターネット・アクセスにはAPを経由して出ると良い。 IoT機器 †本体 †Raspberry Pi 3 MODEL B 電源 †micro USB(Androidと同じ) 周辺機器 †ストレージ †
ネットワーク †スイッチとして機能する機器(開発用PCとRaspberry Pi 3を接続する)
入出力 †
セットアップ †Windows 10 IoT Coreのインストール †Windows 10 IoT Core Dashboardのダウンロード †
microSDにWindows 10 IoT CoreのOSイメージを書き込む。 †
Raspberry Pi 3へ機器を接続 †
Windows 10 IoT Coreの初期設定をする。 †起動時 †
その他、適宜 †
Windows 10 IoT Core Dashboardから接続・操作する。 †
Device Portal †
SMB †
PowerShell †
開発用PC側のIPアドレスを設定/変更する。 †IPアドレス、サブネットマスクなどを変更する。 †
モバイルホットスポットでインターネット接続を共有する。 †Windows 10 IoT Coreとモバイルホットスポット(Wi-Fi)で開発用PCのインターネット接続を共有する。
この設定を行えば、開発用PCと、Windows 10 IoT Coreが、 ただし、Dashboardから操作するために、有線LAN接続は引き続き必要になる。 参考 †開発環境 †開発用PCの準備 †Windows 10がインストールされた開発用PCを準備する。 開発環境のセットアップ †Visual Studio 2017をインストールする。 †
開発者モードを有効にする。 †
Windows SDKのインストール †Windows 10 用のWindows SDKをダウンロードしてインストールする。
“Hello World”的にサンプルを実行する準備 †サンプル・プログラムをGitHubからDownloadZIPする。 †
HelloWorld?する。 †
HelloBlinky?する。 †
サンプル・プログラムをデプロイして起動する。 †デプロイ †
スタートアップアプリに指定 †
処理の実装 †空のプロジェクトから実装を始める。 †プロジェクトの新規作成 †
UWP バージョンを選択する †[ターゲットバージョン]と[最小バージョン]を選択する。
Debug実行 †
Writing apps開発の設定を行う †
Lチカを実装する。 †デバイス †Apple PiのLEDのGPIO numberについては、下記を参照のこと。
MainPage?.xaml.cs †using System.Threading.Tasks; using Windows.Devices; using Windows.Devices.Gpio; using Microsoft.IoT.Lightning.Providers; namespace App1 { /// <summary> /// それ自体で使用できる空白ページまたはフレーム内に移動できる空白ページ。 /// </summary> public sealed partial class MainPage : Page { /// <summary> /// GpioPin #5は青色 /// GpioPin #6は白色 /// </summary> private readonly int LED_PIN = 6; /// <summary>GpioPin</summary> private GpioPin _gpioPin; /// <summary>Lチカを実装する。</summary> public MainPage() { this.InitializeComponent(); // LightningProviderが利用可能かどうかチェックする。 if (LightningProvider.IsLightningEnabled) { // LowLevelDevicesAggregateProviderを取得 LowLevelDevicesController.DefaultProvider = LightningProvider.GetAggregateProvider(); } // GpioControllerを取得 GpioController gpioCtrl = GpioController.GetDefault(); if (gpioCtrl == null) { return; } // GpioControllerでGpioを取得 this._gpioPin = gpioCtrl.OpenPin(LED_PIN); // GpioPinでGpioPinをコントロール。 this._gpioPin.SetDriveMode(GpioPinDriveMode.Output); this._gpioPin.Write(GpioPinValue.High); this.loop(); } /// <summary> /// UIをハングさせないよう、asyncなloop内でawaitを使用する。 /// System.Threading.Threadが無いので、こうなる。 /// </summary> private async void loop() { while (true) { // GpioPinでGpioPinをコントロール。 await Task.Delay(1000); this._gpioPin.Write(GpioPinValue.Low); await Task.Delay(1000); this._gpioPin.Write(GpioPinValue.High); } } } } LCDに文字を表示する。 †デバイス †
MainPage?.xaml.cs †using System.Text; using System.Threading.Tasks; using Windows.Devices; using Windows.Devices.I2c; using Microsoft.IoT.Lightning.Providers; // 空白ページの項目テンプレートについては、https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=402352&clcid=0x411 を参照してください namespace App1 { /// <summary> /// それ自体で使用できる空白ページまたはフレーム内に移動できる空白ページ。 /// </summary> public sealed partial class MainPage : Page { /// <summary> /// Raspberry Pi 3で GPIO端子の I2C機能を有効化する方法 /// (ラズパイ3の GPIO端子の I2C機能を有効にして各種センサーを繋げる方法まとめ) /// http://www.neko.ne.jp/~freewing/raspberry_pi/raspberry_pi_3_gpio_enable_i2c/ /// </summary> private readonly byte _Lcd_Addr = 0x3e; /// <summary>I2cDevice</summary> private I2cDevice _Lcd; public MainPage() { this.InitializeComponent(); this.Loaded += MainPage_Loaded; } /// <summary>Loaded</summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private async void MainPage_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e) { await this.InitLcd(); await this.DisplayLcd(); } /// <summary> /// LCDを初期化する。 /// 電子工作 - 開発基盤部会 Wiki > 周辺機器 > LCD(液晶ディスプレイ)> I2C LCD AQM0802 /// https://dotnetdevelopmentinfrastructure.osscons.jp/index.php?%E9%9B%BB%E5%AD%90%E5%B7%A5%E4%BD%9C#b226d3e8 /// </summary> private async Task InitLcd() { // LightningProviderが利用可能かどうかチェックする。 if (LightningProvider.IsLightningEnabled) { // LowLevelDevicesAggregateProviderを取得 LowLevelDevicesController.DefaultProvider = LightningProvider.GetAggregateProvider(); } // I2cControllerを取得 I2cController i2cCtrl = await I2cController.GetDefaultAsync(); if (i2cCtrl == null) { return; } // I2cControllerでLCDを取得。 this._Lcd = i2cCtrl.GetDevice(new I2cConnectionSettings(this._Lcd_Addr)); // 初期化 await WriteLcdCmd(0x38, 1); // 行数の設定 await WriteLcdCmd(0x39, 1); // 拡張コマンドの設定開始 await WriteLcdCmd(0x14, 1); // 内部OSC周波設定 await WriteLcdCmd(0x70, 1); // コントラスト設定 await WriteLcdCmd(0x56, 1); // パワー/アイコン コントラスト設定 await WriteLcdCmd(0x6c, 250); // Follower設定 await WriteLcdCmd(0x38, 1); // 拡張コマンドの設定終了 await WriteLcdCmd(0x0c, 1); // ディスプレイ オン await WriteLcdCmd(0x01, 2); // ディスプレイ クリア } /// <summary>LCDに表示する</summary> /// <returns>Task</returns> private async Task DisplayLcd() { await WriteLcdCmd(0x01, 2); // ディスプレイ クリア // 一行目を指定して await WriteLcdCmd(0x80, 1); // Set DDRAM Address await WriteLcdDisplay("RzPi3"); // Write data to RAM // 二行目を指定して await WriteLcdCmd(0xc0, 2); // Set DDRAM Address await WriteLcdDisplay("ApplePi"); // Write data to RAM } /// <summary>LCDにコマンドを送る</summary> /// <param name="cmd">byte</param> /// <param name="waitTime_msec">int</param> /// <returns>Task</returns> private async Task WriteLcdCmd(byte cmd, int waitTime_msec) { // I2cDeviceでLCDをコントロール。 // 10 bit 書くので2 byte で先頭は空なので 0. this._Lcd.Write(new byte[] { 0, cmd }); await Task.Delay(waitTime_msec); } /// <summary>LCDに表示する</summary> /// <param name="msg">string</param> /// <returns>Task</returns> private async Task WriteLcdDisplay(string msg) { byte[] bytesMSG = Encoding.ASCII.GetBytes(msg); // I2cDeviceでLCDをコントロール。 foreach (byte b in bytesMSG) { // 10 bit 書くので2 byte で先頭は・・・ this._Lcd.Write(new byte[] { 0x40, b }); // 先頭0x40は? } await Task.Delay(1); } } } センサーからデータを取得する。 †デバイス †
MainPage?.xaml †<Page x:Class="App1.MainPage" xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation" xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml" xmlns:local="using:App1" xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008" xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006" mc:Ignorable="d"> <Grid Background="{ThemeResource ApplicationPageBackgroundThemeBrush}"> <TextBlock x:Name="tbkTMP" Text="tbkTMP" HorizontalAlignment="Left" VerticalAlignment="Top" Height="50" Width="400" Margin="200, 140, 0, 0" TextWrapping="Wrap" FontSize="36" /> <TextBlock x:Name="tbkHUM" Text="tbkHUM" HorizontalAlignment="Left" VerticalAlignment="Top" Height="50" Width="400" Margin="200, 210, 0, 0" TextWrapping="Wrap" FontSize="36" /> <TextBlock x:Name="tbkPRE" Text="tbkPRE" HorizontalAlignment="Left" VerticalAlignment="Top" Height="50" Width="400" Margin="200, 280, 0, 0" TextWrapping="Wrap" FontSize="36" /> </Grid> </Page> MainPage?.xaml.cs †
のコードを一部、修正して動かした。 using System.Threading; using System.Diagnostics; // 空白ページの項目テンプレートについては、https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=402352&clcid=0x411 を参照してください namespace App1 { /// <summary> /// それ自体で使用できる空白ページまたはフレーム内に移動できる空白ページ。 /// </summary> public sealed partial class MainPage : Page { /// <summary>ライブラリ</summary> private BME280 bme280; /// <summary>タイマー</summary> private Timer periodicTimer; public MainPage() { this.InitializeComponent(); this.Loaded += MainPage_Loaded; } /// <summary>Loaded</summary> /// <param name="sender">object</param> /// <param name="e">RoutedEventArgs</param> private void MainPage_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e) { this.bme280 = new BME280(); this.initBme280(); } /// <summary>初期化</summary> private async void initBme280() { await this.bme280.Initialize(); this.periodicTimer = new Timer(this.TimerCallback, null, 0, 1000); } /// <summary>TimerCallback</summary> /// <param name="state">object</param> private void TimerCallback(object state) { // ココの処理はBackground Threadで動作する。 var temp = bme280.ReadTemperature(); var press = bme280.ReadPreasure() / 100; var humidity = bme280.ReadHumidity(); var alt = bme280.ReadAltitude(1013); // 1013hPa = pressure at 0m Debug.WriteLine( "Temp:{0:F2}℃ Humidity:{1:F2}% Press:{2:F2}hPa Alt:{3:F0}m", temp, humidity, press, alt); // 主スレッドで処理する(以下はUWPでのControl.Invokeの書き方らしい) var task = this.Dispatcher.RunAsync(Windows.UI.Core.CoreDispatcherPriority.Normal, () => { this.tbkTMP.Text = temp.ToString("F2") + "℃"; this.tbkHUM.Text = humidity.ToString("F2") + "%"; this.tbkPRE.Text = press.ToString("F2") + "hPa"; }); } } } BME280.cs †using System; using System.Threading.Tasks; using System.Diagnostics; using Windows.Devices; using Windows.Devices.I2c; using Microsoft.IoT.Lightning.Providers; namespace App1 { /// <summary>BME280キャリブレーション用</summary> public class BME280_CalibrationData { // BME280 Registers /// <summary></summary> public ushort dig_T1 { get; set; } /// <summary></summary> public short dig_T2 { get; set; } /// <summary></summary> public short dig_T3 { get; set; } /// <summary></summary> public ushort dig_P1 { get; set; } /// <summary></summary> public short dig_P2 { get; set; } /// <summary></summary> public short dig_P3 { get; set; } /// <summary></summary> public short dig_P4 { get; set; } /// <summary></summary> public short dig_P5 { get; set; } /// <summary></summary> public short dig_P6 { get; set; } /// <summary></summary> public short dig_P7 { get; set; } /// <summary></summary> public short dig_P8 { get; set; } /// <summary></summary> public short dig_P9 { get; set; } /// <summary></summary> public byte dig_H1 { get; set; } /// <summary></summary> public short dig_H2 { get; set; } /// <summary></summary> public byte dig_H3 { get; set; } /// <summary></summary> public short dig_H4 { get; set; } /// <summary></summary> public short dig_H5 { get; set; } /// <summary></summary> public sbyte dig_H6 { get; set; } } /// <summary>BME280 本体</summary> public class BME280 { #region 各種列挙型 /// <summary>キャリブレーションデータのレジスタアドレス</summary> enum eCalibrationDataRegistersAddress : byte { BME280_REGISTER_DIG_T1 = 0x88, BME280_REGISTER_DIG_T2 = 0x8A, BME280_REGISTER_DIG_T3 = 0x8C, BME280_REGISTER_DIG_P1 = 0x8E, BME280_REGISTER_DIG_P2 = 0x90, BME280_REGISTER_DIG_P3 = 0x92, BME280_REGISTER_DIG_P4 = 0x94, BME280_REGISTER_DIG_P5 = 0x96, BME280_REGISTER_DIG_P6 = 0x98, BME280_REGISTER_DIG_P7 = 0x9A, BME280_REGISTER_DIG_P8 = 0x9C, BME280_REGISTER_DIG_P9 = 0x9E, BME280_REGISTER_DIG_H1 = 0xA1, BME280_REGISTER_DIG_H2 = 0xE1, BME280_REGISTER_DIG_H3 = 0xE3, BME280_REGISTER_DIG_H4_L = 0xE4, BME280_REGISTER_DIG_H4_H = 0xE5, BME280_REGISTER_DIG_H5_L = 0xE5, BME280_REGISTER_DIG_H5_H = 0xE6, BME280_REGISTER_DIG_H6 = 0xE7, }; /// <summary>測定データのレジスタアドレス</summary> enum eDataRegistersAddress : byte { BME280_REGISTER_PRESSUREDATA_MSB = 0xF7, BME280_REGISTER_PRESSUREDATA_LSB = 0xF8, BME280_REGISTER_PRESSUREDATA_XLSB = 0xF9, // bits <7:4> BME280_REGISTER_TEMPDATA_MSB = 0xFA, BME280_REGISTER_TEMPDATA_LSB = 0xFB, BME280_REGISTER_TEMPDATA_XLSB = 0xFC, // bits <7:4> BME280_REGISTER_HUMIDDATA_MSB = 0xFD, BME280_REGISTER_HUMIDDATA_LSB = 0xFE, }; /// <summary>コマンド</summary> enum eCmd : byte { BME280_REGISTER_CHIPID = 0xD0, BME280_REGISTER_SOFTRESET = 0xE0, BME280_REGISTER_CONTROLHUMID = 0xF2, BME280_REGISTER_STATUS = 0xF3, BME280_REGISTER_CONTROL = 0xF4, BME280_REGISTER_CONFIG = 0xF5, }; /// <summary> /// /// Enables 2-wire I2C interface when set to ‘0’ /// </summary> public enum interface_mode_e : byte { i2c = 0, spi = 1 }; /// <summary> /// スタンバイ時間のオプション /// t_sb standby options /// effectively the gap between automatic measurements when in "normal" mode /// </summary> public enum standbySettings_e : byte { tsb_0p5ms = 0, tsb_62p5ms = 1, tsb_125ms = 2, tsb_250ms = 3, tsb_500ms = 4, tsb_1000ms = 5, tsb_10ms = 6, tsb_20ms = 7 }; /// <summary> /// BME280のモード設定 /// sensor modes, /// it starts off in sleep mode on power on forced is to take a single measurement now normal takes measurements reqularly automatically /// </summary> public enum mode_e : byte { smSleep = 0, smForced = 1, smNormal = 3 }; /// <summary> /// IIRフィルタの有効/無効 /// Filter coefficients /// higher numbers slow down changes, such as slamming doors /// </summary> public enum filterCoefficient_e : byte { fc_off = 0, // OFF fc_2 = 1, fc_4 = 2, fc_8 = 3, fc_16 = 4 }; /// <summary> /// Oversampling options for humidity /// Oversampling reduces the noise from the sensor /// </summary> public enum oversampling_e : byte { osSkipped = 0, os1x = 1, os2x = 2, os4x = 3, os8x = 4, os16x = 5 }; #endregion #region メンバ変数 /// <summary> /// Raspberry Pi 3で GPIO端子の I2C機能を有効化する方法 /// (ラズパイ3の GPIO端子の I2C機能を有効にして各種センサーを繋げる方法まとめ) /// http://www.neko.ne.jp/~freewing/raspberry_pi/raspberry_pi_3_gpio_enable_i2c/ /// </summary> const byte BME280_Address = 0x76; /// <summary> /// BME280 device signature /// </summary> const byte BME280_Signature = 0x60; /// <summary> /// String for the friendly name of the I2C bus /// </summary> private const string I2CControllerName = "I2C1"; /// <summary> /// Create an I2C device /// </summary> private I2cDevice bme280 = null; /// <summary> /// キャリブレーション /// Create new calibration data for the sensor /// </summary> private BME280_CalibrationData CalibrationData; /// <summary>インターフェイスモード</summary> private byte spi3w_en = (byte)interface_mode_e.i2c; /// <summary>スタンバイ時間のオプション</summary> private byte t_sb; /// <summary>BME280のモード設定</summary> private byte mode; /// <summary>IIRフィルタの有効/無効(サンプリング回数)</summary> private byte filter; /// <summary>温度測定の有効(オーバーサンプリング値)/無効</summary> private byte osrs_t; /// <summary>気圧測定の有効(オーバーサンプリング値)/無効</summary> private byte osrs_p; /// <summary>湿度測定の有効(オーバーサンプリング値)/無告</summary> private byte osrs_h; /// <summary>データ校正用変数</summary> private Int32 t_fine; #endregion /// <summary>Constructor</summary> /// <param name="t_sb">スタンバイ時間のオプション</param> /// <param name="mode">BME280のモード設定</param> /// <param name="filter">IIRフィルタの有効/無効(サンプリング回数)</param> /// <param name="osrs_t">温度測定の有効(オーバーサンプリング値)/無効</param> /// <param name="osrs_p">気圧測定の有効(オーバーサンプリング値)/無効</param> /// <param name="osrs_h">湿度測定の有効(オーバーサンプリング値)/無告</param> public BME280(standbySettings_e t_sb = standbySettings_e.tsb_0p5ms, // 0.5msec mode_e mode = mode_e.smNormal, // Normal filterCoefficient_e filter = filterCoefficient_e.fc_16, // サンプリング回数 * 16 oversampling_e osrs_t = oversampling_e.os2x, // オーバーサンプリング * 2 oversampling_e osrs_p = oversampling_e.os16x, // オーバーサンプリング * 16 oversampling_e osrs_h = oversampling_e.os1x) // オーバーサンプリング * 1 { this.t_sb = (byte)t_sb; this.mode = (byte)mode; this.filter = (byte)filter; this.osrs_t = (byte)osrs_t; this.osrs_p = (byte)osrs_p; this.osrs_h = (byte)osrs_h; } #region 初期化 /// <summary> /// Method to initialize the BME280 sensor /// </summary> /// <returns></returns> public async Task Initialize() { Debug.WriteLine("BME280::Initialize"); try { ////Instantiate the I2CConnectionSettings using the device address of the BME280 //I2cConnectionSettings settings = new I2cConnectionSettings(BME280_Address); ////Set the I2C bus speed of connection to fast mode //settings.BusSpeed = I2cBusSpeed.FastMode; ////Use the I2CBus device selector to create an advanced query syntax string //string aqs = I2cDevice.GetDeviceSelector(I2CControllerName); ////Use the Windows.Devices.Enumeration.DeviceInformation class to create a collection using the advanced query syntax string //DeviceInformationCollection dis = await DeviceInformation.FindAllAsync(aqs); ////Instantiate the the BME280 I2C device using the device id of the I2CBus and the I2CConnectionSettings //bme280 = await I2cDevice.FromIdAsync(dis[0].Id, settings); // LightningProviderが利用可能かどうかチェックする。 if (LightningProvider.IsLightningEnabled) { // LowLevelDevicesAggregateProviderを取得 LowLevelDevicesController.DefaultProvider = LightningProvider.GetAggregateProvider(); } // I2cControllerを取得 I2cController i2cCtrl = await I2cController.GetDefaultAsync(); if (i2cCtrl == null) { return; } // I2cControllerでbme280を取得。 this.bme280 = i2cCtrl.GetDevice(new I2cConnectionSettings(BME280.BME280_Address)); //Check if device was found if (this.bme280 == null) { Debug.WriteLine("Device not found"); } } catch (Exception e) { Debug.WriteLine("Exception: " + e.Message + "\n" + e.StackTrace); throw; } byte[] readChipID = new byte[] { (byte)eCmd.BME280_REGISTER_CHIPID }; byte[] ReadBuffer = new byte[] { 0xFF }; // Read the device signature bme280.WriteRead(readChipID, ReadBuffer); Debug.WriteLine("BME280 Signature: " + ReadBuffer[0].ToString()); // Verify the device signature if (ReadBuffer[0] != BME280.BME280_Signature) { Debug.WriteLine("BME280::Begin Signature Mismatch."); return; } // Read the coefficients table // キャリブレーション読み取り this.CalibrationData = this.ReadCoefficeints(); #region レジスタの設定 // Set configuration registers this.WriteConfigRegister(); // configレジスタ this.WriteControlMeasurementRegister(); // ctrl_measレジスタ this.WriteControlRegisterHumidity(); // ctrl_humレジスタ //Set configuration registers again to ensure configuration of humidity this.WriteConfigRegister(); this.WriteControlMeasurementRegister(); this.WriteControlRegisterHumidity(); #endregion //Dummy read temp to setup t_fine this.ReadTemperature(); } #region キャリブレーション読み取り /// <summary> /// BME280キャリブレーション読み取り /// Method to read the caliberation data from the registers /// </summary> /// <returns></returns> private BME280_CalibrationData ReadCoefficeints() { // 16 bit calibration data is stored as Little Endian, the helper method will do the byte swap. this.CalibrationData = new BME280_CalibrationData(); // Read temperature calibration data this.CalibrationData.dig_T1 = this.ReadUInt16_LittleEndian((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_T1); this.CalibrationData.dig_T2 = (short)this.ReadUInt16_LittleEndian((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_T2); this.CalibrationData.dig_T3 = (short)this.ReadUInt16_LittleEndian((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_T3); // Read presure calibration data this.CalibrationData.dig_P1 = this.ReadUInt16_LittleEndian((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_P1); this.CalibrationData.dig_P2 = (short)this.ReadUInt16_LittleEndian((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_P2); this.CalibrationData.dig_P3 = (short)this.ReadUInt16_LittleEndian((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_P3); this.CalibrationData.dig_P4 = (short)this.ReadUInt16_LittleEndian((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_P4); this.CalibrationData.dig_P5 = (short)this.ReadUInt16_LittleEndian((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_P5); this.CalibrationData.dig_P6 = (short)this.ReadUInt16_LittleEndian((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_P6); this.CalibrationData.dig_P7 = (short)this.ReadUInt16_LittleEndian((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_P7); this.CalibrationData.dig_P8 = (short)this.ReadUInt16_LittleEndian((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_P8); this.CalibrationData.dig_P9 = (short)this.ReadUInt16_LittleEndian((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_P9); // Read humidity calibration data this.CalibrationData.dig_H1 = this.ReadByte((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_H1); this.CalibrationData.dig_H2 = (short)this.ReadUInt16_LittleEndian((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_H2); this.CalibrationData.dig_H3 = this.ReadByte((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_H3); short e4 = this.ReadByte((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_H4_L); // Read 0xE4 short e5 = this.ReadByte((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_H4_H); // Read 0xE5 this.CalibrationData.dig_H4 = (short)((e4 << 4) + (e5 & 0x0F)); short e6 = this.ReadByte((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_H5_H); // Read 0xE6 this.CalibrationData.dig_H5 = (short)((e5 >> 4) + (e6 << 4)); this.CalibrationData.dig_H6 = (sbyte)this.ReadByte((byte)eCalibrationDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_DIG_H6); return CalibrationData; } #endregion #region レジスタの設定 /// <summary> /// configレジスタの設定 /// ・t_sb : スタンバイ時間 /// ・filter : IIRフィルタの有効/無効 /// ・spi3w_en : 3 wire SPIの有効/無効 /// ---------- /// Method to write the config register (default 16) /// 000 100 00 /// ↑ ↑ ↑I2C mode /// ↑ ↑Filter coefficient = 16 /// ↑t_sb = 0.5ms /// </summary> private void WriteConfigRegister() { byte value = (byte)((this.t_sb << 5) + (this.filter << 2) + this.spi3w_en); byte[] WriteBuffer = new byte[] { (byte)eCmd.BME280_REGISTER_CONFIG, value }; bme280.Write(WriteBuffer); return; } /// <summary> /// ctrl_measレジスタの設定 /// ・osrs_t : 温度測定の有効(オーバーサンプリング値)/無効 /// ・osrs_p : 気圧測定の有効(オーバーサンプリング値)/無効 /// ・mode : BME280の測定モード設定 /// ---------- /// Method to write the control measurment register (default 87) /// 010 101 11 /// ↑ ↑ ↑ mode /// ↑ ↑ Pressure oversampling /// ↑ Temperature oversampling /// </summary> private void WriteControlMeasurementRegister() { byte value = (byte)((this.osrs_t << 5) + (this.osrs_p << 2) + this.mode); byte[] WriteBuffer = new byte[] { (byte)eCmd.BME280_REGISTER_CONTROL, value }; bme280.Write(WriteBuffer); return; } /// <summary> /// ctrl_humレジスタの設定 /// ・osrs_h : 湿度測定の有効(オーバーサンプリング値)/無告 /// ---------- /// Method to write the humidity control register (default 01) /// </summary> private void WriteControlRegisterHumidity() { byte value = this.osrs_h; byte[] WriteBuffer = new byte[] { (byte)eCmd.BME280_REGISTER_CONTROLHUMID, value }; bme280.Write(WriteBuffer); return; } #endregion #endregion #region センサーを読む /// <summary>気温を読む</summary> /// <returns>float</returns> public float ReadTemperature() { //Read the MSB, LSB and bits 7:4 (XLSB) of the temperature from the BME280 registers byte tmsb = this.ReadByte((byte)eDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_TEMPDATA_MSB); byte tlsb = this.ReadByte((byte)eDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_TEMPDATA_LSB); byte txlsb = this.ReadByte((byte)eDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_TEMPDATA_XLSB); // bits 7:4 //Combine the values into a 32-bit integer int t = (tmsb << 12) + (tlsb << 4) + (txlsb >> 4); //Convert the raw value to the temperature in degC double temp = this.BME280_compensate_T_double(t); //Return the temperature as a float value return (float)temp; } /// <summary>気圧を読む</summary> /// <returns>float</returns> public float ReadPreasure() { //Read the MSB, LSB and bits 7:4 (XLSB) of the pressure from the BME280 registers byte pmsb = this.ReadByte((byte)eDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_PRESSUREDATA_MSB); byte plsb = this.ReadByte((byte)eDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_PRESSUREDATA_LSB); byte pxlsb = this.ReadByte((byte)eDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_PRESSUREDATA_XLSB); // bits 7:4 //Combine the values into a 32-bit integer int p = (pmsb << 12) + (plsb << 4) + (pxlsb >> 4); //Convert the raw value to the pressure in Pa long pres = this.BME280_compensate_P_Int64(p); //Return the pressure as a float value return ((float)pres) / 256; } /// <summary>湿度を読む</summary> /// <returns></returns> public float ReadHumidity() { //Read the MSB and LSB of the humidity from the BME280 registers byte hmsb = this.ReadByte((byte)eDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_HUMIDDATA_MSB); byte hlsb = this.ReadByte((byte)eDataRegistersAddress.BME280_REGISTER_HUMIDDATA_LSB); //Combine the values into a 32-bit integer int h = (hmsb << 8) + hlsb; //Convert the raw value to the humidity in % double humidity = this.BME280_compensate_H_double(h); //Return the humidity as a float value return (float)humidity; } #endregion #region 表示用文字列の作成 /// <summary> /// ℃で温度を戻すメソッド /// 分解能は0.01℃。 /// Method to return the temperature in DegC. Resolution is 0.01 DegC. /// Output value of “51.23” equals 51.23 DegC. /// </summary> /// <param name="adc_T"></param> /// <returns></returns> private double BME280_compensate_T_double(int adc_T) { double var1, var2, T; //The temperature is calculated using the compensation formula in the BME280 datasheet var1 = (adc_T / 16384.0 - CalibrationData.dig_T1 / 1024.0) * CalibrationData.dig_T2; var2 = ((adc_T / 131072.0 - CalibrationData.dig_T1 / 8192.0) * (adc_T / 131072.0 - CalibrationData.dig_T1 / 8192.0)) * CalibrationData.dig_T3; this.t_fine = (int)(var1 + var2); T = (var1 + var2) / 5120.0; return T; } /// <summary> /// Q24.8形式(24の整数ビットと8の小数ビット)のPaの圧力を返すメソッド。 /// Method to returns the pressure in Pa, in Q24.8 format (24 integer bits and 8 fractional bits). /// Output value of “24674867” represents 24674867/256 = 96386.2 Pa = 963.862 hPa /// </summary> /// <param name="adc_P">int</param> /// <returns>long</returns> private long BME280_compensate_P_Int64(int adc_P) { long var1, var2, p; //The pressure is calculated using the compensation formula in the BME280 datasheet var1 = (long)this.t_fine - 128000; var2 = var1 * var1 * CalibrationData.dig_P6; var2 = var2 + ((var1 * CalibrationData.dig_P5) << 17); var2 = var2 + ((long)CalibrationData.dig_P4 << 35); var1 = ((var1 * var1 * CalibrationData.dig_P3) >> 8) + ((var1 * CalibrationData.dig_P2) << 12); var1 = (((long)1 << 47) + var1) * CalibrationData.dig_P1 >> 33; if (var1 == 0) { Debug.WriteLine("BME280_compensate_P_Int64 Jump out to avoid / 0"); return 0; //Avoid exception caused by division by zero } //Perform calibration operations as per datasheet: p = 1048576 - adc_P; p = (((p << 31) - var2) * 3125) / var1; var1 = ((long)CalibrationData.dig_P9 * (p >> 13) * (p >> 13)) >> 25; var2 = ((long)CalibrationData.dig_P8 * p) >> 19; p = ((p + var1 + var2) >> 8) + ((long)CalibrationData.dig_P7 << 4); return p; } /// <summary> /// %rHの湿度をdoubleとして返す。 /// Returns humidity in %rH as as double. Output value of “46.332” represents 46.332 %rH /// </summary> /// <param name="adc_H"></param> /// <returns></returns> private double BME280_compensate_H_double(int adc_H) { double var_H; var_H = this.t_fine - 76800.0; var_H = (adc_H - (CalibrationData.dig_H4 * 64.0 + CalibrationData.dig_H5 / 16384.0 * var_H)) * CalibrationData.dig_H2 / 65536.0 * (1.0 + CalibrationData.dig_H6 / 67108864.0 * var_H * (1.0 + CalibrationData.dig_H3 / 67108864.0 * var_H)); var_H = var_H * (1.0 - CalibrationData.dig_H1 * var_H / 524288.0); if (var_H > 100.0) { Debug.WriteLine("BME280_compensate_H_double Jump out to 100%"); var_H = 100.0; } else if (var_H < 0.0) { Debug.WriteLine("BME280_compensate_H_double Jump under 0%"); var_H = 0.0; } return var_H; } /// <summary> /// 気圧から高度を計算するメソッド /// Method to take the sea level pressure in Hectopascals(hPa) as a parameter and calculate the altitude using current pressure. /// </summary> /// <param name="seaLevel">float</param> /// <returns>float</returns> public float ReadAltitude(float seaLevel) { //Read the pressure first float pressure = this.ReadPreasure(); //Convert the pressure to Hectopascals(hPa) pressure /= 100; //Calculate and return the altitude using the international barometric formula return 44330.0f * (1.0f - (float)Math.Pow((pressure / seaLevel), 0.1903f)); } #endregion #region 読み取り /// <summary> /// Method to read an 8-bit value from a register /// </summary> /// <param name="register">byte</param> /// <returns>byte</returns> private byte ReadByte(byte register) { byte value = 0; byte[] writeBuffer = new byte[] { 0x00 }; byte[] readBuffer = new byte[] { 0x00 }; writeBuffer[0] = register; bme280.WriteRead(writeBuffer, readBuffer); value = readBuffer[0]; return value; } /// <summary> /// Method to read a 16-bit value from a register and return it in little endian format /// </summary> /// <param name="register">byte</param> /// <returns>ushort</returns> private ushort ReadUInt16_LittleEndian(byte register) { ushort value = 0; byte[] writeBuffer = new byte[] { 0x00 }; byte[] readBuffer = new byte[] { 0x00, 0x00 }; writeBuffer[0] = register; bme280.WriteRead(writeBuffer, readBuffer); int h = readBuffer[1] << 8; int l = readBuffer[0]; value = (ushort)(h + l); return value; } #endregion } } 結果 †Twitterにセンサー情報をTweetする。 †上記のセンサー情報をCoreTweet?というライブラリを使用してTwitterにTweetする。
CoreTweet?は、Twitter APIのクライアント・ライブラリなので、 Twitterからエラーが返った場合、以下のエラー一覧が参考になる。
Twitter登録 †
MainPage?.xaml.cs †
結果 †Wio Nodeを使用する。 †Wio NodeのデバイスのデータをRESTで取得する。 †Wio NodeのデバイスをRESTで操作する。 †監視カメラを実装する。 †
OpenCVを利用する。 †
On Rasbian †.NET Core On Rasbian †Mono On Rasbian †参考 †
Qiita †
ASCII.jp †
@IT †
MONOist(モノイスト) †
Build Insider †
Microsoft †Windows 10 IoT Samples †Windows 10 IoTCore ハンズオントレーニング †
Microsoft Docs †
インストール †Raspberry Pi 2 †
Raspberry Pi 3 †
Raspberry Pi 4 †
電子工作(MAKE) †ラズベリーパイWindows | 記事
開発基盤部会 Wiki †電子工作 †Raspberry Pi †Apple Pi †Tags: :インフラストラクチャ, :Windows, :IoT |