吾勤的勤書: 2015

2015年10月10日星期六

[Arduino Uno當作Atmel ISP燒錄器] - 燒錄失敗解之一

最近與朋友一起做了一塊板子，用的是Atmel32U4作為MCU，想用順手的Arduino IDE作為開發環境，只是光是燒錄測試碼就遭遇小困難…

首先參考葉難的將Arduino Uno當做一台ISP線上燒錄器，燒錄bootloader或sketch到麵包板上的ATmega328P-PU晶片，按部就班的做

基本上有幾件事要確實做好：

從燒錄器（Arduino UNO）到目標板（Atmel32U4）的硬體線路，共計有

MOSI
MISO
SCK
RESET
5V
GND

燒錄器本身是否準備完成？

打開範例->ArduinoISP，燒錄到燒錄器內（Arduino UNO）

最後就是將bootloader燒進目標板（Atmel32U4）

工具->燒錄bootloader

此時若 Arduino IDE->檔案->偏好設定，顯示詳細輸出皆勾選的話，可能會得到錯誤訊息：

燒錄bootloader時發生錯誤。

Reading | ################################################## | 100% 0.05s

avrdude: Device signature = 0x00ff00
avrdude: Expected signature for ATmega32U4 is 1E 95 87

Double check chip, or use -F to override this check.

avrdude done. Thank you.

signature指的是ATmega32U4晶片的辨識ID，顯然辨識錯誤

在AVRFreak找到可能解法之一，需要在下avrdude命令時加上 -B8選項（-B 與 8之間沒有空格！！），使得燒錄時的運作頻率不要那麼快。

加上此選項進行燒錄需要在命令列執行，我是在Windows下用Git shell：

$avrdude -CC:\Program Files (x86)\Arduino/hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf -v -patmega32u4 -cstk500v1 -PCOM7 -B8 -b19200 -e -Ulock:w:0x3F:m -Uefuse:w:0xcb:m -Uhfuse:w:0xd8:m -Ulfuse:w:0xff:m

This method worked for me :).

參考資料：
avrdude reference

2015年8月10日星期一

[.NET]Thread.Yield()

另一個Thread切換執行的方式：Thread.Yield()

參考此文：http://stackoverflow.com/questions/11480912/thread-sleep-or-thread-yield

概念差異如下：

Yield()：

呼叫時會確認此CPU上是否有其他等待被呼叫的執行緒，若是，切換到其他執行去執行，若否，則會讓當前執行緒繼續執行；切換到何執行緒由作業系統自動選擇
高CPU利用率
關鍵：不管有沒有讓成功，CPU還是會執行你行程上的任一執行緒

Sleep(Time)：

將當前執行緒暫停一段指定時間，指定時間內當前執行緒絕對不會被執行，而空出來的CPU資源則交由作業系統去運用；在指定時間到達後，此執行緒重新進入分配佇列內等待執行
Thread.Sleep(0)有短暫讓出的效果，會檢查是否有等待執行的執行緒，若否，則本執行緒不會被暫停會繼續跑下去

參考：

較低CPU利用率
關鍵：在Sleep期間，此執行緒絕對不會被執行

[Windows Form] Property Grid 使用心得 - Part I

Windows Form 架構中，有個視覺元件叫做Property Grid，她展現的Layout大概就是像設計工具中屬性頁的樣子，可以把物件中標定為Property的欄位顯示出來

這東西有著許多好處：

可以很快速地開發出反映一個Class中的Property的基本UI（在一些不重視視覺效果的應用領域奇方便，例如…自動化設備軟體（說溜嘴了？）
由於是反映Property，所以可在Property中限制參數的變動範圍，提供一種基本的、制式的使用者輸入防呆機制
搭配Type Convertor還有其他若干屬性設定後，可以以此為框架延伸出看來很有一致性的UI架構，而且只需要少量的程式碼
總體來說我覺得用在不需要很Fancy但講究開發效率的領域中非常的適合（就是在說自己的工作）

最基本用法：

定義一個Class 裡面有若干個Property，並宣告一個Instance出來
拉入一個Property Grid到你的Form內，將SelectedObject指向剛剛宣告的Instance
執行，Property Grid會完全把Class內的Property給反映出來

其中有趣的是，Property Grid會自動限制輸入為變數可接受的型態，宣告為Integer你就不可能輸入abc、宣告為boolean選項就只會有true/false，若宣告為某種Enum，就會以ComboBox的形式提供有限個選項，選項會以Enum項目名稱顯示。

 enum MyEnum
    {
        OPTION1,
        OPTION2,
        OPTION3,
    }

    class MyClass
    {
        public int Property1 
        {
            get
            {
                return __innerVariableInteger;
            }
            set 
            {
                // constrained range
                if (value > 10 && value < 20)
                    __innerVariableInteger = value;
            }
        }
        public string Property2
        {
            get
            {
                return __innerVariableString;
            }
            set
            {
                __innerVariableString = value;
            }
        }
        public MyEnum Property3 { get; set; }

        protected string __innerVariableString = "";
        protected int __innerVariableInteger = 15;

    }

若是型別為Enum則會自動提供ComboBox選項

如果我想限制參數1數值必須大於10小於20，只要在Property中的Set函式內寫一些拒絕輸入的機制，使用Property Grid的使用者就不可能突破此關卡，例如：

public int Property1 
        {
            get
            {
                return __innerVariableInteger;
            }
            set 
            {
                // constrained range
                if (value > 10 && value < 20)
                    __innerVariableInteger = value;
            }
        }

你永遠沒辦法Key-in這範圍以外的值。

使用Attribute標籤補述Property：

若是以最陽春的作法直接反映Property，可以注意到顯示出來的變數名稱都是以程式的宣告變數名為顯示，這樣是很難被使用者接受的（又有底線、名詞又不平實誰看得懂）

又或是某些Property並不想提供給使用者編輯，更甚者不想給人家看見

此時就要以Attribute描述的方式給予Property一些敘述，常用的敘述有：

Browsable // 控制屬性是否可顯示在Grid上
ReadOnly // 控制屬性是否可編輯
DisplayName // 控制屬性顯示出來的名稱（就是用此標籤將艱澀的變數名轉譯成友善的敘述）
Categrory // 控制屬性的分類，這可以做出折疊分類的效果
Description // 控制屬性的描述，就是下面灰色的Bar會帶出的描述

加工一下MyClass：

  class MyClass
    {
        [Description("The input value range is 16-19")] //offered the description which would showed on the bar below
        [Category("Catagory A")]            // offered the folded categoring method
        [DisplayName("Integer Parameter")]  // offered the customised display name
        public int Property1 
        {
            get
            {
                return __innerVariableInteger;
            }
            set 
            {
                // constrained range
                if (value > 10 && value < 20)
                    __innerVariableInteger = value;
            }
        }
        [Browsable(false)]  //wont be showed on PropertyGrid
        public string Property2
        {
            get
            {
                return __innerVariableString;
            }
            set
            {
                __innerVariableString = value;
            }
        }
        [DisplayName("想要選什麼？")] // much more human-readable?
        public MyEnum Property3 { get; set; }

        protected string __innerVariableString = "";
        protected int __innerVariableInteger = 15;

    }

Property1顯示名稱改變嚕，而且有了分類
Property2隱藏嚕
Property3更讓人看得懂意義

咦，但是選項還是以程式語言的形式呈現阿？Boolean選項是true/false，怎麼就不能叫做 "是/否"，Enum選項是英文，阿公阿罵哪看得懂，而且還帶了宅味在其中，這該怎麼去除呢？接著就要應用TypeConvertor，將選項做適當的轉譯，是退散宅味的好秘方，字字句句都可以成為很口語與詳實的描述。（之後再寫…）

後記：

一切的入手是從這篇開始的，非常感謝
最近發現這篇做了更多進階的介紹，讚
屬性化程式設計概念
關於TypeConvertor的MSDN原始說明

2015年7月11日星期六

[LINUX] 使用憑證登入SSH

為何要使用憑證登入ssh呢？因為如此一來登入ssh的動作就是認機不認人，簡單的說，往後登入SSH不需Key-in密碼，這在某些應用上是方便的，比如說 Github Private Server，若是透過ssh做push的話就不用每次都要打密碼，也可以很方便的用Git的圖形介面做同步（Sync）動作。

我用的是CentOS , 基本上是照著官方文件操作的

參考來源: http://wiki.centos.org/HowTos/Network/SecuringSSH#head-9c5717fe7f9bb26332c9d67571200f8c1e4324bc

概念如下:

在終端機上：

產生RSA憑證
#ssh-keygen -t rsa
如果一路enter到底的話，會在你的本機~/.ssh資料夾下產生id_rsa.pub檔案，即為公鑰

接著將此公鑰傳遞到伺服器上，
#scp ~/.ssh/id_rsa.pub user@192.168.0.1:/tmp
// 將id_rsa.pub拷貝到 192.168.0.1的tmp資料夾下，以user登入

在伺服器上（假設登入為user）：

在~/.ssh資料夾下新建authorized_keys
#touch ~/.ssh/authorized_keys
接著匯入方才傳到伺服器上的公鑰內容到authorized_keys檔案內
#cat /tmp/id_rsa.pub >> ~/.ssh/authorized_keys

最後設定一下SELinux（效果不明，不大清楚為何要做）
#restorecon -Rv ~/.ssh

官方文件就寫到此了，但是！！！！！本魯我卡在這裡仍是無法透過憑證登入！！！
原來還少幾個設定……（價值3小時）

在伺服器上（登入為root）
修改sshd設定
#vim /etc/ssh/sshd_config

裡頭有幾行設定預設是未開啟的，請把他們打開：
PubkeyAuthentication yes
AuthorizedKeysFile .ssh/authorized_keys

接著重開sshd
#service sshd restart

如此一來才能透過RSA憑證登入，GOOGLE了好久最後自己發現

後記1：檢視公鑰碼（有時候弄到亂掉，可以下此指令比對終端機與伺服器上的公鑰是否一致）
#ssh-keygen -lf id_rsa.pub

後記2：CentOS 的 useradd 指令沒有 --disabled-password這個選項，只要單純的useradd user即能做到不允許密碼登入（因為密碼未設定）

2015年6月21日星期日

[Raspberry Pi]DHT11溫濕度模組 x Google sheet

很久以前參加了台灣樹莓派的社群聚會，認識了DHT11這款溫濕度監控模組，其主要是顆溫濕度感測器，可以輸出溫度、相對濕度兩種資訊，但對應用者而言，在乎的是怎麼跟這小東西交換資訊。

在那場聚會裡，主講者sosorry先生分享了如何實做底層Linux Driver去實現One-wire protocol去跟DHT11溝通取得資料，實做Linux Driver是件精彩的事，但需要花點功夫理解，小弟不才一直沒有動手操作了一遍，一直到最近，在國外網站Adafruit發現已有非常簡單的應用方法，甚至在文末追加了存取google sheet的方法，使得你量測到的資料可以追加在google sheet，實現了隨時隨地透過google監控家中溫/濕度，甚至是簡單的紀錄與分析，十分有趣！

原文出處：https://learn.adafruit.com/downloads/pdf/dht-humidity-sensing-on-raspberry-pi-with-gdocs-logging.pdf
在這邊分享（翻譯）出來：

1.硬體準備：

因為原文是用Adafruit的轉接板作為範例，這裡忽略掉原文的說明，可以參考這裡的圖示連接
基本上只需連接三隻腳，3.3V , GND , 以及訊號線。

NOTE: 我是去光華商場買了長得像這樣的DHT11模組，他是將原本的DHT11焊在PCB板上，並加上了PULL-UP電阻，大概幾十塊錢。

其中S腳是訊號線，-是地，中間那根則是3.3V電源
因為已經加上了PULL-UP電阻，所以訊號線的部份不需要額外掛電阻，這點跟上面範例稍微不同，需要稍加注意。

2. 軟體部份：

下載Adafruit分享的git package，裡面有範例程式，以及Adafruit撰寫的DHT11驅動
#git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_DHT.git

準備好Python環境
#sudo apt-get update
#sudo apt-get install build-essential python-dev python-openssl

安裝Adafruit 驅動套件
#cd Adafruit_Python_DHT //去剛剛git clone下載好的位置
#sudo python setup.py install //安裝套件

準備到這裡就已經完成，接著就是執行Adafruit已準備好的測試程式來看看
#cd examples //前往範例資料夾
#sudo ./AdafruitDHT.py 11 4 //執行測試程式

由於存取底層GPIO需要ROOT權限，所以記得要打sudo
這程式需要兩個引數，第一個引數是Sensor形式，第二個引數是訊號線對應的GPIO號碼

Sensor共有2302（AM2302） , 11（DHT11） , 22（DHT22）三個選項

如果電路系統沒有問題的話，應該會印出溫溼度資訊，到此時就打完收工啦！有夠簡單

3. 將量測資訊寫到Google sheet內

接著來嘗試把溫溼度資訊以試算表的形式逐行記錄下來，透過Google sheet甚至可以在異地監測呢

首先在你的Google Drive裡裡開一個新的Google試算表，將這個試算表取個好名字，例如："DHT11好好看看我家到底有多熱" （中文在後面可能會卡關，還是取個英文的就好）

原文建議你留下第一列打上標頭，將其他列刪除掉，不然程式會從第1000行寫起，這會有點瞎

接著遵照這裡的指示開啟你的OAuth2權限

如果上述步驟有確實做完的話，會得到一個.json檔案
將這個檔案以筆記本或是 vim 打開的話，會有一行長得像這樣：
"client_email": "149345334675-md0qff5f0kib41meu20f7d1habos3qcu@developer.gserviceaccount.com",

就是一個Email，這個Email位置就是你要分享為共同編輯的對象，程式會以共同編輯者的身份對表格寫資料。
打開你剛剛建立的Google試算表，右上角有個分享，填入這個email，記得權限要開成可以編輯。

接著回頭回來處理板子上的運作環境，此時還需要安裝額外的套件：
#sudo apt-get install python-pip
#sudo pip install gspread oauth2client

安裝完畢後，請將剛剛的.json檔，拷貝到 Adafruit_Python_DHT/examples下
然後對Adafruit_Python_DHT/examples/google_spreadsheet.py 稍做編輯，
需要額外編輯處有五處：

#DHT_TYPE = Adafruit_DHT.DHT11 // 將你的Sensor形式設定好
#DHT_PIN = 4 //將你訊號線連接的GPIO腳位設定好
#GDOCS_OAUTH_JSON = 'xxxxx.json' //將剛剛拷貝到examples下的的.json檔案名稱設定好
#GDOCS_SPREADSHEET_NAME = 'DHT11好好看看我家到底有多熱' //將你要寫入的google表格名稱設定好
#FREQUENCY_SECONDS = 300 //設定多少秒量測一次並寫入google表格

設定動作就到這邊，沒了！

接著就是執行google_spreadsheet.py開始量測溫/濕度並寫入表格啦！
#sudo ./google_spreadsheet.py

喔耶

後記：
開始持續記載溫濕度以後就嘗試了各種實驗如何讓房間更舒服點……

[2015/07/02] 登出ssh後繼續執行（Nohup指令）
若要在登出ssh後繼續執行程式，下以下指令：
#nohup sudo ./google_spreadsheet.py &

2015年6月14日星期日

[Raspberry Pi]連結無線網路…連了這麼久阿

好一陣子沒玩Raspberry PI了，弄個無線網路就弄老半天…記起來！

連結到已知AP，使用wpa_supplicant，步驟如下

1. 建立wpa資訊
#wap_passphrase "your_essid" "your_password" > /etc/wpa_supplicant/wps_supplicant.conf
此時會在 /etc/wpa_supplicant/wps_supplicant.conf 檔案裡建立一個block ：
network = {
ssid = "your_essid"
psk = "your_password"
}

NOTE: 此檔案可有多個 network = {} block，即為AP清單

2. 使用wpa_supplicant連結AP，此時呼叫下列指令開啟deamon
#wpa_supplicant -B -i wlan0 -c /etc/wpa_supplicant/wps_supplicant.conf

NOTE1: 若deamon已開啟，則需要kill -9 先把deamon幹掉再重開，另尋正當方法中…
NOTE2: 另外方式就是重開機重跑wpa_supplicant

3. 確認AP是否已連結，使用iwconfig
#iwconfig wlan0
確認印出的資訊裡是否有ESSID:"your_essid"，有了就是連上惹。

3. 最後，向AP要求動態IP
#dhclient wlan0

4. 用ifconfig確認wlan0是否已經獲得IP
看看inet addr 是否有值嚕

PS1: 若wpa_supplicant已經在作用中，使用iwconfig是無效的（不要浪費時間在這裡惹）

PS2: 開機後就使用wpa_supplicant管理無線網路：

設定/etc/network/interfaces，將wlan0的組態改為如下：
allow-hotplug wlan0
iface wlan0 inet manual
wpa-roam /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

如此一來開機後就會以wpa_supplicant.conf的內容找尋是否有可用的AP，然後自動連接

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