[ Gertboard 應用 ] 使用 Wiimote ( 藍芽通訊 ) 遙控 Raspberry Pi 和 Gertboard

RasPi.TV 使用 Wiimote 藍芽搖桿通過在 Raspberry Pi (樹莓派) USB 藍芽通訊與 Pyhton 函式庫 ( CWiid )，可辨識 Wii 搖桿 11 按鈕訊號，並使用這 11 個按鈕控制 Gertboard 所連接的繼電器、DC 12V 風扇、PWM 驅動無刷馬達...等；若合併兩個按鈕以上的組合，更可變化多種的控制組合。

七部曲設置 PiFace Digital 擴充板

網頁最後修改時間：2018/08/02

提醒：閱讀這篇文章之前，若對 PiFace 陌生的話，一些簡單的功能描述不會在此說明清楚了，請上網自行找基本資料看，下面將會直接進入到 Raspberry Pi (樹莓派) 的環境設定、套件與軟體的安裝，請自行斟酌！

Raspberry Pi + PiFace Digital

[PiFace Digital 二部曲] 開啟樹莓派 SPI 介面

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PiFae Digital 在樹莓派作業系統的環境設定與軟體安裝是一連貫的步驟，請從"七部曲設置 PiFace Digital 擴充板" 開始。

Step 2: 開啟樹莓派 SPI 介面

當拿到 PiFace Digital 擴充板 (本文簡稱 PiFace ) 之後，首先要做的就是要設置樹莓派與 PiFace 之間的通訊。不像 GertBoard 擴充板是將 GPIO  直接拿來用 ( 樹莓派上面的接腳就等於是 GertBoard 上的接腳 ) ，PiFace 是使用樹莓派的 SPI 介面控制 MCP23S17 ( 高速 (10 MHz)  SPI 協議 16-bit 雙向 IO 擴充 IC)，規劃成 8 個輸出 (GPA#) 和 8 個輸入 (GPB#)。

8 個輸入中，其中有 4 個帶有觸動開關按鈕；8 個輸出都帶有 LED 指示燈，其中 2 個可額外控制繼電器開關。

詳細請參考電路圖 (2012/02/05)。

樹莓派與 MCP23S17 (bi-directional 16-bit IO Expander with Serial Interface) 連接線路

[PiFace Digital 三部曲] 安裝與測試仿真器 ( Emulator ) 軟體

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Step 3: 安裝與測試仿真器 ( Emulator ) 軟體

Step 2 完成之後，接下來我們要安裝 PiFace 函式庫並且要改變 SPI 介面的使用的權限，這些動作可以經由下載一個 script 檔案來完成 (PiFace Get Started Guide (Feb. 2013) 入門指導書上面的指令有錯)，請輸入下面的指令進行下載以及安裝，這會安裝幾分鐘，請耐心等待！！

[PiFace Digital 四部曲] 使用 Python 控制 PiFace 擴充卡

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Step 4: 使用 Python 控制 PiFace 擴充卡

不管是直接使用樹莓派還是用 VNC viewer 登入 LXDE 桌面環境，打開終端機程式，輸入下面指令開啟 PiFace 仿真器軟體，我們要先作輸出測試

pi@raspberrypi ~ $ piface/scripts/piface-emulator

VNC viewer + PiFace Emulator

[PiFace Digital 五部曲] 使用 C 語言控制 PiFace 擴充卡

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Step 5：使用 C 語言控制 PiFace 擴充卡

PiFace 的 C 語言函式庫可以使用在步驟 3 安裝仿真軟體所產生的目錄，就有檔案可以安裝。

進行安裝之前，我們必須先安裝 automake 套件，不然在接下來執行 autogen.sh 會找不到 autoreconf 這個檔案

pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get install automake libtool

輸入下面指令進行 piface C 語言函式庫安裝

pi@raspberrypi ~ $ cd piface/c/
pi@raspberrypi ~/piface/c $./autogen.sh && ./configure && make && sudo make install

查看安裝 log

[PiFace Digital 六部曲] 使用 Scratch 控制 PiFace 擴充卡

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Step 6：使用 Scratch 控制 PiFace 擴充卡

PiFace 可以使用 Scratch 控制的原因是來自於 Mesh，Mash 是一種可以讓 Scratch 與外部程式分享變數和使用外部程式偵測感測器的方法，通過這種方法 Scratch + Mesh 就可以與 PiFace 做溝通。

在 Scratch 安裝與設置 Mesh：

Mesh 在 Scratch 預設是關閉的，因此必須先叫出 System Browser ，選擇 "Scratch-UI-Panes" --> "ScratchFrameMorph" --> "menu/button actions" --> "addServerCommandsTo:"，再修改其中文一段文字敘述，存檔之後，就可以開啟 Scratch 的 Mesh 功能。詳細的操作說明請參照下面的圖說：

按住鍵盤上的 Shift 鍵，再移動到滑鼠在螢幕左上角的 SCRATCH 的 R 字上方點擊滑鼠左鍵

R 點擊的位置

選擇 "turn fill screen off"，讓編輯區的視窗不會自動延展

關閉編輯區視窗自動延展功能

[PiFace Digital 七部曲] PiFace Digital 各單元介紹

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Step 7：PiFace Digital 各單元介紹

PiFace 各單元的功能說明，可由下圖看出，詳細的元件佈置與電路圖編號可由電路板 3D 圖面得知

PiFace 各單元說明圖，from: PiFace Digital DM

遠端桌面 - VNC

再延續前兩篇文章：

在 Windows 設置 Raspberry Pi (樹莓派) 遠端編輯環境

把 Windows 桌面當作是 Raspberry Pi (樹莓派) 的螢幕


這次提供另一種遠端桌面的方法 VNC。SSH session 某些功能是無法線是在連線的 SSH 視窗上，一定要真正的在樹莓派上直接操作才行，例如：注音輸入法，即使在安裝成功後，也無法顯示在 SSH 連線所開起來的桌面上；另外，鍵盤 layout 的設定，一旦做過設定要做修改，一定要進入到樹莓派才能做設定，使用 SSH session 連線輸入指令 sudo dpkg-reconfigure keyboard-configuration 是沒法開啟設定選單畫面的。經過測試，VNC server 是可以做到的，而且連線之後所開啟的 LXDE 桌面是另一個桌面，並不會與樹莓派已開啟的 LXDE 畫面同步。


在開始之前，開啟 MobaXterm 並連線到樹莓派 ( 軟體與環境安裝請看 把 Windows 桌面當作是 Raspberry Pi (樹莓派) 的螢幕 )，接著確認一下，最近樹莓派更新是什麼時候 ? 如果已經過了很久，建議先進行套件列表更新與套件升級之後再往下做，不然就直接跳到 Step 1

sudo apt-get update

Step 1：在樹莓派安裝 VNC server

在 MobaXterm SSH 視窗輸入下面指令安裝 VNC server

sudo apt-get install tightvncserver

VNC server 安裝 log

Step 2：手動啟動 VNC server

輸入下面指令 (注意 :1 前面有空格)

vncserver :1

接著會請你輸入密碼，然後再輸入一次做確認；然後程式會再問你是不是要產生唯讀的密碼，請輸入 n

VNC server 啟動 log

vncserver 參數設定，下面是一個例子：

vncserver :1 -geometry 1280x800 -depth 16 -pixelformat rgb565

-geometry：VNC 客戶端解析度
           Set desktop width and height.

-depth：8-bit, 16-bit, 32-bit 顏色深度
           Set the colour depth of the visual to provide, in bits per pixel. Must be a value between 8 and 32.

-pixelformat：設定顏色的像素表示
           Set colour format for pixels representation. The viewer can do the conversion to any other pixel  format, but it is faster if the depth and pixel format of the server is the same as the equivalent values on the viewer display.

vncserver 詳細的參數說明請參考 ：tightvnc - vcnserver command line options

啟動 VNC server 可以從 SSH 連線手動開啟，當然如果需要的話可以在開啟時自動開啟。


Step 3：開機時自動開啟 VNC server

因為我使用 VNC 時才開而且機會非常少，所以這個需要的請自己試試，參考這篇文章：

Start VNC automatically


Step 4：安裝 RealVNC Client 客戶端軟體

連線到 RealVNC 下載網頁，下載 RealVNC Viewer，下載 (或解壓鎖後) 本身就是執行檔可直接執行

開啟 RealVNC Viewer 後輸入樹莓派 IP 位址：192.168.1.9:1，:1 是我們在 VNC server 的設定，也是 port 的意思

VNC server 連線 IP 位只輸入視窗

接著出現連線未加密的警告視窗，點選 "continue"

連線未加密的警告視窗

輸入所設定的密碼

密碼輸入視窗

就會開啟 LXDE 桌面視窗了

VNC 連線成公開啟 LXDE 桌面

要能讓樹莓派更方便使用，那就買支 USB 無線網卡，若是再使用可攜式電源，那就真的是無線了！要設定無線網路設定非常簡單，只要進入到 LXDE 視窗之後點擊 WiFi Config 圖示就會開開啟無線網路組態設定程式；先 "Scan" 再選擇您的網路名稱，點擊後輸入無線網路連線密碼再按下確認按鈕，按下 "Connect" 就會連線並取得 IP 位址。


以上共三篇可遠端連線樹莓派編輯的環境設定已完成，希望對大家有所幫助！

PiFace Digital Projects 影片分享

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觀看 PiFace Digital 在 2012年在曼側斯特科學展的展示影片