Plataforma de sensores e-Health V1.0 para Arduino y Raspberry Pi [aplicaciones biométricas / medicina]


En agosto de 2013 Cooking Hacks lanzó la nueva versión del primer escudo biométrica para Arduino y Raspberry Pi: la plataforma  e-Health Sensor. Gracias a la retroalimentación de la comunidad y varios proyectos que han sido creados con esta, han mejorado la plataforma de e-Health con nuevas características tales como:

  • Nuevo sensor de músculo
  • Sensor de presión de la sangre nueva
  • Glucómetro actualizado
  • Nuevas posibilidades de conexión

En este post  vamos a explicar cómo trabajar cplataforma  e-Health Sensor.V2.0.

E-Health Sensor Shield V2.0 permite a los usuarios de Arduino y Raspberry Pi realizar aplicaciones biométricas y médicas donde la supervisión del cuerpo sea necesaria mediante el uso de 10 sensores diferentes: pulso, oxígeno en sangre (SPO2), flujo de aire (respiración), temperatura corporal, Electrocardiograma (ECG), glucómetro, respuesta galvánica de la piel (GSR – sudoración), presión arterial (esfigmomanómetro), posición del paciente (acelerómetro) y sensor de músculo/eletromyography (EMG).

Esta información puede utilizarse para monitorizar en tiempo real el estado de un paciente o para obtener datos sensibles para ser analizados posteriormente para el diagnóstico médico. La información biométrica obtenida puede enviarse sin cables usando cualquiera de las 6 opciones de conectividad: Wi-Fi, 3 G, GPRS, Bluetooth, 802.15.4 y ZigBee dependiendo de la aplicación.

Si para  el diagnóstico de la imagen en tiempo real es necesaria una cámara puede conectarse el módulo 3G para enviar fotos y videos del paciente a un centro de diagnóstico médico.

Los datos pueden enviarse a la nube para almacenamiento permanente o visualizarlos en tiempo real enviando los datos directamente a un ordenador portátil o Smartphone. También  hay desarrollado  varias aplicaciones iPhone y Android  para poder ver fácilmente la información del paciente.

La privacidad es uno de los puntos clave en este tipo de aplicaciones. Por esta razón, la plataforma incluye varios niveles de seguridad:

    • En la capa de enlace de comunicación: AES 128 para 802.14.5 / ZigBee y WPA2 para Wifi.
    • En la capa de aplicación: mediante el protocolo HTTPS (seguro) nos aseguramos de un túnel de seguridad de punto a punto entre cada nodo de sensor y el servidor web (este es el mismo método utilizado en las transferencias bancarias).

e-Health protector del Sensor sobre Arduino (izquierda) frambuesa Pi (derecha)

Importante: La plataforma de e-Health Sensor ha sido diseñada por Cooking Hacks (la división de hardware abierto de Libelium) para ayudar a los investigadores, desarrolladores y artistas para medir datos de sensor biométrico para fines de experimentación, diversión y prueba proporcionando una alternativa barata y abierta en comparación con las soluciones propietarias  debido al precio prohibitivo de llas profesionales usadas por el  mercado médico. Precisamente por esta razon, como la plataforma no tiene certificaciones médicas no puede  ser utilizada para monitorizar pacientes críticos que necesitan un control médico preciso o aquellos cuyas condiciones deben medirse con precisión para un diagnóstico profesional ulterior.
Gracias a la comunidad Arduino y Raspberry  Pi ,es  posible  una rápida prueba de concepto y servir de  base de una nueva era de productos médicos de código abierto.

El paquete que vamos a utilizar en este tutorial se basa en la plataforma de Sensor de eHealth de Cooking Hacks. La E-Health protector del Sensor es totalmente compatible con las nuevas y viejas versiones de Arduino USB, Duemilanove y Mega y Rsapberry.

  • 8 sensores médicos no invasiva + 1 invasoras
  • Almacenamiento y uso de las mediciones de glucosa.
  • Monitoreo de señales ECG.
  • Señales de monitorización EMG.
  • Control de flujo de aire del paciente.
  • Control de flujo de aire del paciente.
  • Datos de la temperatura del cuerpo.
  • Medidas de respuesta galvánica de la piel.
  • Detección de la posición del cuerpo.
  • Funciones de pulso y oxígeno.
  • Dispositivo de control de la presión arterial.
  • Múltiples sistemas de visualización de datos.
  • Compatible con todos dispositivos UART.

Características eléctricas:

La placa puede ser alimentada por el PC o por una fuente externa. Algunos de los puertos USB en los ordenadores no son capaces de dar toda la corriente para que el módulo pueda  trabajar, si el módulo tiene problemas cuando funcione, se puede utilizar una fuente externa (12V – 2A) en el Arduino/RasberryPi

El escudo

 

Escudo de e-Health sobre Raspberry Pi

Para conectar el protector del Sensor e-Health para Raspberry Pi es necesario un  adaptador que haga de puente de conexión .

La idea detrás del  puente de conexión Arduino shields es permitir utilizar cualquiera de los escudos, placas y módulos diseñados para Arduino en Raspberry Pi. También incluye la posibilidad de conectar sensores analógicos y digitales, utilizando el mismo pinout de Arduino pero con la potencia y capacidades de Raspberry Pi

La conexión puente es compatible con Raspberry Pi, Raspberry Pi (modelo B +), Raspberry Pi 2 y el Raspberry Pi 3.

Para hacer completa la compatibilidad han creado la biblioteca de arduPi que permite el uso de frambuesa con el mismo código utilizado en Arduino. Para ello, han implementado funciones de conversión de modo que usted puede controlar de la misma manera como en Arduino la entrada-salida interfaces: i2C, SPI, UART, analógica, digital, en Raspberry Pi.

Vamos a resumir lo que podemos hacer con este escudo junto con la biblioteca de arduPi:

ADVERTENCIAS:

  • Los módulos LCD, esfigmomanómetro y comunicación utilizan el puerto UART y no pueden trabajar al mismo tiempo.
  • El glucómetro es ahora compatible con otros dispositivos UART y tiene su propio conector. Pero no puede trabajar con el esfigmomanómetro conectado.
  • El sensor de EMG y el ECG no pueden trabajar al mismo tiempo. Utilizar los puentes integrados en el tablero para utilizar uno u otro
  • Para utilizar el sensor de EMG, usted tiene que tener los puentes en la posición de EMG. Para utilizar el sensor de ECG, usted tiene que tener los puentes en la configuración de ECG.

El escudo

Versión 2 del escudo:

  • Esta versión incluye un conmutador Digital para activar/desactivar la toma de corriente para módulos inalámbricos usando GPIO23 (Digital Pin 3).

Versión 1 del escudo:

  • 8 pines digitales.
  • Conector para módulos inalámbricos.
  • Pernos de RX/TX.
  • pasadores de i2C (SDA, SCL).
  • Pasadores de SPI (SCK MISO, MOSI, CS). Puede utilizarse también como GPIO.
  • 8 canales convertidor analógico a digital.
  • Interruptor para activar la fuente de alimentación externa.

 La biblioteca: arduPi

arduPi es una librería C++ que permite escribir programas para Raspberry Pi como si estuvieras escribiendo un programa de arduino. Todas las funciones para el control de comunicaciones del puerto serie, i2C, SPI y GPIO pins están disponibles mediante la sintaxis de arduino.

arduPi ha sido probado en una distribución Raspbian. Para grabar una imagen de Raspbian a la tarjeta SD se pueden descargar los NOOBS aquí y siga estas instrucciones.

Una vez instalado Raspbian, descargue e instale arduPi biblioteca en una carpeta nueva, por ejemplo: “página de inicio/pi/ardupi”

Para Rasberry Pi:

wget http://www.cooking-hacks.com/media/cooking/images/documentation/raspberry_arduino_shield/raspberrypi.zip && unzip raspberrypi.zip && cd cooking/arduPi && chmod +x install_arduPi && ./install_arduPi && rm install_arduPi && cd ../..
Para Raspberry Pi 2 y 3:
wget http://www.cooking-hacks.com/media/cooking/images/documentation/raspberry_arduino_shield/raspberrypi2.zip && unzip raspberrypi2.zip && cd cooking/arduPi && chmod +x install_arduPi && ./install_arduPi && rm install_arduPi && cd ../..

Descargar arduPi biblioteca para Raspberry Pi

Descargar biblioteca de arduPi de frambuesa Pi 2 y 3

Usted puede encontrar una biblioteca de cambios aquí.

Funciones generales de Arduino:

  • Delay()
  • delayMicroseconds()
  • Millis()
  • pinMode()
  • digitalWrite()
  • digitalRead()
  • analogRead() (en pines de A0 a A7. Ejemplo: analogRead(5) leerá A5)
  • shiftIn()
  • shiftOut()
  • attachInterrupt() *
  • detachInterrupt()

[*] Podemos detectar interrumpe el ascenso y descenso. Cualquier pin digital (de 2 a 13) puede ser utilizado en attachInterrupt(). Por ejemplo, si queremos estar al tanto de eventos de levantamiento en el pin 6 que podemos hacer attachInterrupt(6,function_to_call,RISING).

Biblioteca  serie:

  • available()
  • begin()
  • end()
  • Flush()
  • Peek()
  • Print()
  • println()
  • Read()
  • readBytes()
  • readBytesUntil()
  • Find()
  • findUntil()
  • parseInt()
  • parseFloat()
  • setTimeout()
  • Write()

Biblioteca wire:

  • begin()
  • requestFrom()
  • beginTransmission()
  • endTransmission()
  • Write()
  • Read()

Biblioteca SPI:

  • begin()
  • end()
  • setBitOrder()
  • setClockDivider()
  • setDataMode()
  • Transfer()

Uso de la biblioteca arduPi:

En la carpeta de biblioteca encontrarás 3 archivos: arduPi.cpp, arduPi.h y arduPi_template.cpp
el archivo arduPi_template.cpp está destinado a ser utilizado como punto de partida para crear programas con el mismo comportamiento como un programa de arduino.

Aquí puede ver el código de plantilla:

//Include arduPi library
    #include "arduPi.h"

    /*********************************************************
     *  IF YOUR ARDUINO CODE HAS OTHER FUNCTIONS APART FROM  *
     *  setup() AND loop() YOU MUST DECLARE THEM HERE        *
     * *******************************************************/

    /**************************
     * YOUR ARDUINO CODE HERE *
     * ************************/

    int main (){
        setup();
        while(1){
            loop();
        }
        return (0);
    }

Como se puede ver en la función main() la función setup() es llamada una vez y luego la función loop() se llama contínuamente hasta que el programa se ve obligado a terminar.

Ya sea si están empezando a escribir un nuevo programa, o si usted tiene un programa de arduino escrito que utiliza las funciones portadas puede utilizar la plantilla (ardupi_template.cpp) y poner el código de arduino donde dice: el código de ARDUINO aquí. Recuerde que el programa que está escribiendo un programa C++ para que todas las bibliotecas de C++ pueden utilizarse.

También recordar, como se puede leer en la plantilla que si el código de arduino utiliza otras funciones setup() y loop() debe declararlos en el área indicada.

 Habilitación de Interfaces:

Los siguientes pasos han sido probados con Raspbian Jessie: 4.4.9 (Linux versión 4.4.9-v7+ ([email protected]) (gcc versión 4.9.3 (crosstool-NG crosstool-ng-1.22.0-88-g8460611)) #884 SMP el viernes 6 de mayo 17:28:59 BST 2016)

Raspberry Pi 2:

  • Abrir un terminal en la Raspberry Pi, o conecte al Raspberry Pi a través de SSH.
  • Abra el archivo /boot/config.txt: sudo nano /boot/config.txt
  • Agregue las líneas siguientes al archivo:
#enable uart interface
enable_uart=1

#enable spi interface
dtparam=spi=on

#enable i2c interface
dtparam=i2c_arm=on
  • Presione CTRL + X para salir y guardar el archivo.
  • Actualizar el sistema operativo con los últimos parches.
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
  • Reiniciar la Raspberry Pi.
sudo reboot

Raspberry Pi 3:

  • Abrir un terminal en la Raspberry Pi, o conecte al Raspberry Pi a través de SSH.
  • Abra el /boot/config.txt archivo <:sudo nano /boot/config.txt
  • Agregue las líneas siguientes al archivo:
#map mini-UART to internal bluetooth an free-up main UART to handle CookingHacks modules
dtoverlay=pi3-miniuart-bt

#enable uart interface
enable_uart=1

#enable spi interface
dtparam=spi=on

#enable i2c interface
dtparam=i2c_arm=on
  •  Presione CTRL + X para salir y guardar el archivo.
  • Abra el archivo /boot/cmdline.txt:sudo nano /boot/cmdline.txt
  • Este archivo contiene algo similar a esto (el contenido puede variar):
dwc_otg.lpm_enable=0 console=ttyAMA0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline rootwait
  • Eliminar los parámetros que hacen referencia al puerto serie UART (ttyAMA0):
dwc_otg.lpm_enable=0  console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline rootwait ip=192.168.1.160:::255.255.255.0
  • Presione CTRL + X para salir y guardar el archivo.
  • Actualizar el sistema operativo con los últimos parches.
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
  • Reiniciar la Raspberry Pi.
sudo reboot
    

Ejecución de su programa

Para ejecutar el programa debe tener los permisos adecuados para utilizar GPIO (/ dev/mem debe accederse en la frambuesa). Puede ejecutar el programa con sudo:

sudo ./MY_PROGRAM

 Circuitos básicos.

ADVERTENCIA: los niveles de voltaje GPIO 3.3 V y no 5 V tolerantes. No hay ninguna protección de sobretensión en el tablero. Entradas digitales utilizan un nivel de lógica de 3V3 y no son tolerantes de niveles 5V, como se podría encontrar en un Arduino 5V alimentado.Tenga extrema precaución cuando trabaje con GPIO, puede dañar su Raspberry Pi, su equipo y potencialmente a sí mismo y otros. Si lo hace es bajo su propio riesgo!

4.1 GPIO de entrada

Periféricos GPIO varían bastante. En algunos casos, son muy simples, por ejemplo un grupo de pines pueden activarse como un grupo a la entrada o salida. Los voltajes de entrada y de salida son por lo general limitado a la   tensión de alimentación del dispositivo con los GPIOs por lo que pueden resultar dañados por una mayor tensión.

Algunos GPIOs tienen 5 entradas tolerantes V: incluso en los voltajes de la fuente baja, el dispositivo puede aceptar 5V sin daño.

Para Raspberry Pi, presentamos un ejemplo de cómo adaptar el nivel de voltaje de una medida de sensor de 5V para evitar posibles daños.

Componentes para este ejemplos y circuito de adaptación de tensión pueden fundados en el Starter Kit para Raspberry Pi.

Cuando un pin GPIO se configura como una entrada con un ejemplo de botón básico, podemos tener estos problemas de incompatibilidad de voltajes.

Este circuito es malo porque cuando usted presiona el botón de la entrada GPIO está conectada a 5 voltios, por lo tanto nuestro dispositivo puede dañarse.

Sin embargo, esto puede evitarse utilizando simplemente una resistencia en el cable del pulsador. El valor de la resistencia se determina por la corriente de la salida de los pines GPIO (la corriente por el circuito solía para leer el pin) y la cantidad de caída de voltaje que crea como resultado de ello. Con el resistor de 5K se obtiene 3, 3V en lo GPIO de entrada.

Vgpio = 5V· (10K/(10K+5K)) = 3, 3V

 medición del Sensor GPIO

Tenemos el mismo problema si utilizamos un sensor funcionando a 5 voltios.

Aquí está un ejemplo usando un sensor PIR.

Como se muestra en la imagen, utilizamos el mismo divisor resistivo utilizado para adaptar el nivel de tensión.

 ADC.

El escudo incluye a un ADC de 12b de la resolución que permite para conectar cualquier sensor a frambuesa con mayor precisión que Arduino. La comunicación entre la Raspberry Pi  y el ADC del escudo se realiza vía i2C.

La información de cada canal se puede obtener dos bytes de lectura de i2C, pero previamente un byte (que corresponde a la dirección de canal) debe enviar a través de i2C dependiendo del canal que queremos seleccionar. Aquí está una lista con las direcciones de canal:

Canal Dirección
0 0xDC
1 0x9C
2 0xCC
3 0x8C
4 0xAC
5 0xEC
6 0xBC
7 0xFC

Veremos un ejemplo de un programa que lee cada canal continuamente esperando 5 segundos entre repeticiones.

Con un cable de conexión el pin de 5V con algunos de los pines del ADC un valor cerca de 5.000000 debe leerse.

Todos los ejemplos en esta guía utilizan la biblioteca arduPi

//Include arduPi library 
#include "arduPi.h" 

char selected_channel[1];
char read_values[4];

int channel_0 = 0; 
int channel_1 = 0; 
int channel_2 = 0; 
int channel_3 = 0; 
int channel_4 = 0; 
int channel_5 = 0; 
int channel_6 = 0; 
int channel_7 = 0; 

float analog_0 = 0.0; 
float analog_1 = 0.0; 
float analog_2 = 0.0; 
float analog_3 = 0.0; 
float analog_4 = 0.0; 
float analog_5 = 0.0; 
float analog_6 = 0.0; 
float analog_7 = 0.0; 

void setup() 
{ 
  Wire.begin(); // join i2C bus (address optional for master) 
} 

void loop() 
{ 
  // channel 0 
  Wire.beginTransmission(8); 
  selected_channel[0] = 0xDC;
  Wire.read_rs(selected_channel, read_values, 2);
  Wire.read_rs(selected_channel, read_values, 2);
  channel_0 = int(read_values[0])*16 + int(read_values[1]>>4); 
  analog_0 = channel_0 * 5.0 / 4095.0;
  printf("Channel 0:\n");
  printf("Digital value = %d / Analog value = %fV\n\n", channel_0, analog_0); 


  // channel 1 
  Wire.beginTransmission(8); 
  selected_channel[0] = 0x9C;
  Wire.read_rs(selected_channel, read_values, 2);
  Wire.read_rs(selected_channel, read_values, 2);
  channel_1 = int(read_values[0])*16 + int(read_values[1]>>4); 
  analog_1 = channel_1 * 5.0 / 4095.0;
  printf("Channel 1:\n");
  printf("Digital value = %d / Analog value = %fV\n\n", channel_1, analog_1); 
  
 
  // channel 2 
  Wire.beginTransmission(8); 
  selected_channel[0] = 0xCC;
  Wire.read_rs(selected_channel, read_values, 2);
  Wire.read_rs(selected_channel, read_values, 2);
  channel_2 = int(read_values[0])*16 + int(read_values[1]>>4); 
  analog_2 = channel_2 * 5.0 / 4095.0;
  printf("Channel 2:\n");
  printf("Digital value = %d / Analog value = %fV\n\n", channel_2, analog_2); 
  
  
  // channel 3 
  Wire.beginTransmission(8); 
  selected_channel[0] = 0x8C;
  Wire.read_rs(selected_channel, read_values, 2);
  Wire.read_rs(selected_channel, read_values, 2);
  channel_3 = int(read_values[0])*16 + int(read_values[1]>>4); 
  analog_3 = channel_3 * 5.0 / 4095.0; 
  printf("Channel 3:\n");
  printf("Digital value = %d / Analog value = %fV\n\n", channel_3, analog_3); 
  
  
  // channel 4 
  Wire.beginTransmission(8); 
  selected_channel[0] = 0xAC;
  Wire.read_rs(selected_channel, read_values, 2);
  Wire.read_rs(selected_channel, read_values, 2);
  channel_4 = int(read_values[0])*16 + int(read_values[1]>>4); 
  analog_4 = channel_4 * 5.0 / 4095.0; 
  printf("Channel 4 (vertical header):\n");
  printf("Digital value = %d / Analog value = %fV\n\n", channel_4, analog_4); 
  
  
  // channel 5 
  Wire.beginTransmission(8); 
  selected_channel[0] = 0xEC;
  Wire.read_rs(selected_channel, read_values, 2);
  Wire.read_rs(selected_channel, read_values, 2);
  channel_5 = int(read_values[0])*16 + int(read_values[1]>>4); 
  analog_5 = channel_5 * 5.0 / 4095.0; 
  printf("Channel 5 (vertical header):\n");
  printf("Digital value = %d / Analog value = %fV\n\n", channel_5, analog_5); 
  
  
  // channel 6 
  Wire.beginTransmission(8); 
  selected_channel[0] = 0xBC;
  Wire.read_rs(selected_channel, read_values, 2);
  Wire.read_rs(selected_channel, read_values, 2);
  channel_6 = int(read_values[0])*16 + int(read_values[1]>>4); 
  analog_6 = channel_6 * 5.0 / 4095.0; 
  printf("Channel 6 (vertical header):\n");
  printf("Digital value = %d / Analog value = %fV\n\n", channel_6, analog_6); 
  
  
  // channel 7 
  Wire.beginTransmission(8); 
  selected_channel[0] = 0xFC;
  Wire.read_rs(selected_channel, read_values, 2);
  Wire.read_rs(selected_channel, read_values, 2);
  channel_7 = int(read_values[0])*16 + int(read_values[1]>>4); 
  analog_7 = channel_7 * 5.0 / 4095.0;
  printf("Channel 7 (vertical header):\n");
  printf("Digital value = %d / Analog value = %fV\n\n", channel_7, analog_7); 
  
  
  printf("***********************************\n"); 



  delay(1000); 

} 


int main (){ 
    setup(); 
    while(1){ 
        loop(); 
    } 
    return (0); 
}
                

Aquí está la salida de este programa que se conecta al pin de 5V de la Raspberry  Pia la entrada analógica 0:

UART.

Acceso al UART con arduPi biblioteca es tan simple como hacerlo con Arduino.

Necesita incluir arduPi.h en el código y crear una instancia de clase SerialPi nombrarlo serie.

Nombre de la instancia como serie le permite utilizar la sintaxis de arduino. (Todo esto está ya hecho si utilizas la plantilla proporcionada para crear sus programas).

Las funciones disponibles son:

  • Serial.Available()
  • Serial.Begin()
  • Serial.end()
  • Serial.Flush()
  • Serial.Peek()
  • Serial.Print()
  • Serial.println()
  • Serial.Read()
  • Serial.readBytes()
  • Serial.readBytesUntil()
  • Serial.Find()
  • Serial.findUntil()
  • Serial.parseInt()
  • Serial.parseFloat()
  • Serial.setTimeout()
  • Serial.Write()

Todas estas funciones tienen la misma funcionalidad que el arduino unos. Puede encontrar más información en:http://Arduino.CC/en/Reference/serial

Un ejemplo de código que se pueden encontrar en el tutorial de frambuesa Pi XBee acess el UART

 i2C.

Un ejemplo de uso de i2C puede encontrarse en la sección de ADC .

Aquí mostramos otro ejemplo usando lo BlinkM RGB i2C controlado dirigido.

BlinkM utiliza una alta calidad, poder más elevado LED RGB y un pequeño Microcontrolador AVR para permitir que un usuario de una interfaz i2C simple digital control de un LED RGB.

En el ejemplo vamos a cambiar el color led usando fade transiciones y también cambiando directamente. Más información sobre lo LED y los comandos que podemos enviar a él puede encontrarse en la hoja de datos.

Conectar la clavija (-) del led con el pin GND del escudo.

Conecta (+) del pin del led con el pin de 5V de la pantalla.

Conectar la clavija d del led con el pin SDA del escudo.

Conectar la clavija c del led con el pin SCL del escudo.

Aquí está el código:

/*  
 *  Raspberry Pi to Arduino Shields Connection Bridge
 *  
 *  Copyright (C) Libelium Comunicaciones Distribuidas S.L. 
 *  http://www.libelium.com 
 *  
 *  This program is free software: you can redistribute it and/or modify 
 *  it under the terms of the GNU General Public License as published by 
 *  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or 
 *  (at your option) any later version. 
 *  a
 *  This program is distributed in the hope that it will be useful, 
 *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of 
 *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the 
 *  GNU General Public License for more details.
 *  
 *  You should have received a copy of the GNU General Public License 
 *  along with this program.  If not, see http://www.gnu.org/licenses/. 
 *  
 *  Version:           2.0
 *  Design:            David Gascón 
 *  Implementation:    Jorge Casanova & Luis Martín
 */


//Include arduPi library
#include "arduPi.h"


void setup(){
    Wire.begin();
    Wire.beginTransmission(9);
    Wire.write('o'); //End the current Light script
    Wire.endTransmission();
}

void loop(){
    for (int i=0;i < 5;i++){
        Wire.beginTransmission(9);
        Wire.write('n'); //Change to color
        Wire.write(byte(0xff)); //Red component
        Wire.write(byte(0x00)); //Green component
        Wire.write(byte(0x00)); //Blue component
        Wire.endTransmission();

        delay(500);
        
        Wire.beginTransmission(9);
        Wire.write('n'); //Change to color
        Wire.write(byte(0x00)); //Red component
        Wire.write(byte(0x00)); //Green component
        Wire.write(byte(0xff)); //Blue component
        Wire.endTransmission();
        
        delay(500);
    }
    
    for (int i=0;i < 10;i++){
        Wire.beginTransmission(9);
        Wire.write('c'); //Fade to color
        Wire.write(byte(0xff)); //Red component
        Wire.write(byte(0x00)); //Green component
        Wire.write(byte(0x5a)); //Blue component
        Wire.endTransmission();

        delay(150);
        
        Wire.beginTransmission(9);
        Wire.write('c'); //Fade to color
        Wire.write(byte(0x55)); //Red component
        Wire.write(byte(0x20)); //Green component
        Wire.write(byte(0x5a)); //Blue component
        Wire.endTransmission();

        delay(150);
    }
}

int main (){
    setup();
    while(1){
        loop();
    }
    return (0);
}

Este código alternativo de rojo a azul cinco veces y luego hacer unas transiciones suaves entre colores violáceos.

 SPI.

Es posible comunicar con dispositivos SPI usando las funciones arduPi.

En este ejemplo utilizamos las funciones SPI para imprimir mensajes en la ST7920 LCD12864 (LCD SPI)

En primer lugar, tenemos que poner el interruptor de la pantalla LCD en modo SPI.

Ahora procedemos con la conexión entre el LCD y el Raspberry Pi a arduino shield:

VCC de la LCD a 5v del escudo

GND de la LCD a GND del escudo

SCK de lo LCD a SCK del escudo

SID de la LCD a MOSI del escudo

CS de la pantalla LCD al pin 8 del escudo

Como puedes ver estamos utilizando el número pin 8 del escudo frambuesa Pi como chip select. Así que cuando tenemos que seleccionar la pantalla LCD como el dispositivo de destino para la comunicación SPI tenemos poner el pin 8 a alta.

Aquí está el código

/*  
 *  Raspberry Pi to Arduino Shields Connection Bridge
 *  
 *  Copyright (C) Libelium Comunicaciones Distribuidas S.L. 
 *  http://www.libelium.com 
 *  
 *  This program is free software: you can redistribute it and/or modify 
 *  it under the terms of the GNU General Public License as published by 
 *  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or 
 *  (at your option) any later version. 
 *  a
 *  This program is distributed in the hope that it will be useful, 
 *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of 
 *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the 
 *  GNU General Public License for more details.
 *  
 *  You should have received a copy of the GNU General Public License 
 *  along with this program.  If not, see http://www.gnu.org/licenses/. 
 *  
 *  Version:           2.0
 *  Design:            David Gascón 
 *  Implementation:    Jorge Casanova & Luis Martín
 */

//Include arduPi library
#include "arduPi.h"

int latchPin = 8;
unsigned char char1[]=" Cooking Hacks  ";
unsigned char char2[]="  SPI LCD for   ";
unsigned char char3[]="  Raspberry Pi  ";

void initialise();
void displayString(int X,int Y,unsigned char *ptr,int dat);
void writeCommand(int CMD);
void writeData(int CMD);
void writeByte(int dat);
void clear();

void setup(){
    SPI.begin();
    SPI.setBitOrder(MSBFIRST);
    SPI.setDataMode(SPI_MODE0);
    SPI.setClockDivider(SPI_CLOCK_DIV128);

    initialise();
}

void loop(){
    displayString(0,0,char1,16);
    delay(2000);
    clear();
    displayString(1,0,char2,16);
    displayString(2,0,char3,16);
    delay(2000);
    clear();
}

void initialise(){
    pinMode(latchPin, OUTPUT);     
    digitalWrite(latchPin, LOW);

    delayMicroseconds(80);

    writeCommand(0x30);
    writeCommand(0x0c);
    writeCommand(0x01);
    writeCommand(0x06);
}


void displayString(int X,int Y,unsigned char *ptr,int dat){
    int i;

    switch(X){
        case 0:  Y|=0x80;break;

        case 1:  Y|=0x90;break;

        case 2:  Y|=0x88;break;

        case 3:  Y|=0x98;break;

        default: break;
    }

    writeCommand(Y);

    for(i=0;i < dat;i++){ 
        writeData(ptr[i]);
    }

}

void writeCommand(int CMD){
    int H_data,L_data;
    H_data = CMD;
    H_data &= 0xf0;
    L_data = CMD;
    L_data &= 0x0f;
    L_data <<= 4;
    writeByte(0xf8);
    writeByte(H_data);
    writeByte(L_data);
}

void writeData(int CMD){
    int H_data,L_data;
    H_data = CMD;
    H_data &= 0xf0;
    L_data = CMD;
    L_data &= 0x0f;
    L_data <<= 4;
    writeByte(0xfa);
    writeByte(H_data);
    writeByte(L_data);
}

void writeByte(int dat){
    digitalWrite(latchPin, HIGH);
    delayMicroseconds(80);
    SPI.transfer(dat);
    digitalWrite(latchPin, LOW);
}

void clear(){
    writeCommand(0x30);
    writeCommand(0x01);
}


int main (){
    setup();
    while(1){
        loop();
    }
    return (0);
}

Este programa mostrará los mensajes “Cooking Hacks” y “SPI LCD para Raspberry Pi” con un retraso de 2 segundos en el medio.

 Mas ayuda

Se puede obtener ayuda en la sección específica creada en este  foro.

Fuente cooking-hacks

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