前に購入した格安LiDARをESP32に繋いでブラウザでデータを表示するようにしてみた。購入したときにESP32に接続してデータ取得するところまではやってみたんだけど、今回はその取得できたデータをWebSocketでブラウザに送って可視化してみることに。
色々試してみたんだけど、JSONでデータを送るとデータ量が多すぎてうまく360°分のデータが送れなかったので距離データだけをバイナリでWebSocketで送るようにしてみた。
今更気がついたんだけど、LDS-006って回転方向がCCWなのね…普通LiDARを手に持って回転させると画面の可視化データって反対回りに動くはずなんだけど同じ向きに回る。ということでそこもデータを取得するところで修正した。
#include <Arduino.h>
#include <WiFi.h>
#include <WebSocketsServer.h>
#include <WebServer.h>
#include <ESPmDNS.h>
#define RXD2 2
#define TXD2 1
// WiFi設定
const char* ssid = "SSID";
const char* password = "password";
WebServer server(80); // Webサーバー port80
WebSocketsServer webSocket = WebSocketsServer(81);// WebSocketサーバー port81
// LDS-006 360点分の距離データ
volatile uint16_t lidar360[360];
volatile bool newData = false;
// LDS-006読み取りタスク
void taskLidarRead(void* pvParameters) {
Serial2.begin(115200, SERIAL_8N1, RXD2, TXD2);
delay(100);
Serial2.print("startlds$"); // 起動コマンド
uint8_t packet[22];
int packetIndex = 0;
while (1) {
while (Serial2.available()) {
uint8_t b = Serial2.read();
if (packetIndex == 0 && b != 0xFA) continue;
packet[packetIndex++] = b;
if (packetIndex == 22) {
if (packet[0] == 0xFA) {
uint8_t block = packet[1];
if (block >= 0xA0 && block <= 0xF9) {
int baseAngle = (block - 0xA0) * 4;
for (int i = 0; i < 4; i++) {
int offset = 4 + i * 4;
uint16_t dist = ((packet[offset + 1] & 0x3F) << 8) | packet[offset];
int angle = baseAngle + i;
if (angle >= 360) angle -= 360;
int correctedAngle = (360 - angle) % 360;
lidar360[correctedAngle] = dist;
}
newData = true;
}
}
packetIndex = 0;
}
}
vTaskDelay(1);
}
}
// WebSocket送信タスク
void taskWebSocketSend(void* pvParameters) {
while (1) {
if (newData) {
// 360点分の距離データを2バイトずつのバイナリで送信
webSocket.broadcastBIN((uint8_t*)lidar360, 360 * 2);
newData = false;
}
vTaskDelay(100); // 100ms周期
}
}
void taskHttpServer(void* pvParameters) {
while (1) {
server.handleClient();
vTaskDelay(1);
}
}
// WebSocketイベント
void webSocketEvent(uint8_t num, WStype_t type, uint8_t* payload, size_t length) {
if (type == WStype_CONNECTED) {
Serial.printf("WebSocket client #%u connected\n", num);
}
}
#define index_html_gz_len 517
const uint8_t index_html_gz[] PROGMEM = {
0x1F, 0x8B, 0x08, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x03, 0x55, 0x53, 0x5D, 0x6B, 0xDB, 0x30,
0x14, 0x7D, 0x1F, 0xEC, 0x3F, 0xDC, 0x99, 0x41, 0xEC, 0x36, 0xB3, 0x9C, 0x8C, 0x85, 0x52, 0xDB,
0x81, 0x2D, 0xED, 0x43, 0xA1, 0x65, 0x65, 0xE9, 0x18, 0x63, 0x0C, 0xAA, 0xD8, 0x4A, 0x2C, 0xA6,
0x48, 0x45, 0xBA, 0x89, 0x63, 0x4A, 0x5E, 0xF6, 0x30, 0xF6, 0x97, 0xF6, 0x83, 0xC6, 0xFE, 0xC6,
0x24, 0x7F, 0x24, 0xCE, 0x8B, 0xA5, 0xAB, 0x7B, 0xCE, 0xD5, 0x3D, 0x47, 0xBE, 0xC9, 0xAB, 0xAB,
0x8F, 0xB3, 0x87, 0xAF, 0xF7, 0xD7, 0x50, 0xE0, 0x5A, 0x4C, 0x5F, 0xBE, 0x48, 0x0E, 0x2B, 0xA3,
0xB9, 0x5D, 0x01, 0x12, 0xE4, 0x28, 0xD8, 0xF4, 0xF6, 0x6A, 0xFE, 0x26, 0x8A, 0x26, 0x70, 0xCB,
0xB7, 0x2C, 0x21, 0xCD, 0x99, 0x85, 0x91, 0x16, 0x97, 0x2C, 0x54, 0x5E, 0xB9, 0x35, 0xA3, 0x72,
0x4B, 0x0D, 0xF0, 0x3C, 0xF5, 0x04, 0xCF, 0xA9, 0x9E, 0xD5, 0xB1, 0x07, 0x25, 0xCF, 0xB1, 0x48,
0xBD, 0x77, 0x51, 0xE4, 0x41, 0xC1, 0xF8, 0xAA, 0xC0, 0x26, 0x98, 0x26, 0xA4, 0xA1, 0x38, 0xB2,
0xC9, 0x34, 0x7F, 0x42, 0xBB, 0xCB, 0x94, 0x34, 0x08, 0x6D, 0xAD, 0x14, 0x72, 0x95, 0x6D, 0xD6,
0x4C, 0x62, 0xB8, 0x62, 0x78, 0x2D, 0x98, 0xDB, 0x7E, 0xA8, 0x6E, 0x72, 0x7F, 0xD0, 0xBB, 0x62,
0x10, 0xC4, 0x07, 0x1E, 0xEE, 0x2C, 0xA9, 0x61, 0x3B, 0xCA, 0x4C, 0x49, 0x64, 0x3B, 0xF4, 0x07,
0xE3, 0xBC, 0x87, 0x2A, 0x94, 0xFD, 0xA4, 0xB6, 0x31, 0x99, 0xAB, 0x32, 0x14, 0x2A, 0xA3, 0xC8,
0x95, 0x0C, 0xDD, 0xB1, 0xA4, 0x6B, 0x76, 0xC0, 0x95, 0xAE, 0x03, 0xC9, 0x4A, 0xF8, 0xC2, 0x16,
0x73, 0x95, 0xFD, 0x60, 0xE8, 0x3F, 0x96, 0xE6, 0x92, 0x90, 0xD7, 0xCF, 0x0E, 0xBB, 0xBF, 0xBC,
0x18, 0x3D, 0xBA, 0xAA, 0xA5, 0x09, 0x17, 0x5C, 0x52, 0x5D, 0x3D, 0x54, 0x4F, 0xCC, 0x52, 0x3C,
0xAA, 0x35, 0xAD, 0x16, 0x9B, 0xE5, 0x92, 0x69, 0xCF, 0xE6, 0x6B, 0x84, 0x92, 0x6B, 0x66, 0x0C,
0x5D, 0x39, 0x80, 0xCF, 0xB6, 0x56, 0x48, 0x00, 0xE9, 0x14, 0x9E, 0x9D, 0xD3, 0xCD, 0x75, 0x0D,
0xC1, 0xA6, 0xEB, 0x6C, 0x98, 0x53, 0xA4, 0xF1, 0x31, 0x9B, 0x73, 0x83, 0xEF, 0x5D, 0xDD, 0xB6,
0xA7, 0xCF, 0x5C, 0xE2, 0x68, 0x52, 0x9F, 0xF8, 0x0D, 0x33, 0x88, 0x81, 0x10, 0x78, 0x3B, 0x89,
0xFE, 0xFD, 0xFC, 0xF3, 0xF7, 0xF7, 0xAF, 0x9A, 0x8A, 0xBB, 0x30, 0x13, 0x8C, 0xEA, 0x4F, 0x2C,
0x43, 0x3F, 0x1A, 0x46, 0xC3, 0xD6, 0x9B, 0xFA, 0x51, 0xBA, 0xA0, 0x79, 0x95, 0x20, 0xEE, 0x18,
0x86, 0x6E, 0x99, 0x7F, 0x0C, 0x51, 0x53, 0x69, 0x04, 0x45, 0xE6, 0xF7, 0xC9, 0x64, 0x3C, 0x84,
0x13, 0x3E, 0x19, 0x37, 0x94, 0xA5, 0xD2, 0xBE, 0x60, 0x08, 0x3C, 0x8D, 0x62, 0x9E, 0xD8, 0x76,
0x62, 0x7E, 0x7E, 0x1E, 0xD4, 0x3A, 0x3B, 0x2D, 0x54, 0xAE, 0x84, 0xF3, 0x81, 0xC3, 0x19, 0xDC,
0x51, 0x2C, 0xC2, 0xFB, 0x1B, 0x20, 0x30, 0xBA, 0x88, 0xE2, 0x3E, 0xCA, 0x59, 0x71, 0x50, 0xFD,
0x8D, 0x7F, 0x3F, 0x8B, 0xC2, 0x51, 0x0C, 0x7D, 0x84, 0x7B, 0x6C, 0xDD, 0xD5, 0xC8, 0x94, 0xF1,
0xEB, 0xC2, 0xC1, 0x49, 0x95, 0xAA, 0x8F, 0x31, 0x5C, 0x1E, 0x31, 0x2D, 0xCA, 0x2A, 0x5C, 0x72,
0x21, 0xE6, 0x58, 0xD5, 0x3D, 0x79, 0x0B, 0xB1, 0x61, 0x5E, 0x7C, 0x9A, 0xAC, 0xED, 0xDB, 0x0D,
0xA1, 0x1A, 0x82, 0x95, 0xDD, 0x0A, 0xDD, 0x77, 0x06, 0x69, 0x66, 0x50, 0xE9, 0xC6, 0xB2, 0x7D,
0xEC, 0x66, 0xE3, 0xF0, 0x3B, 0x27, 0xA4, 0x1B, 0x0F, 0x52, 0xCF, 0xD7, 0x7F, 0x40, 0x2D, 0x47,
0x49, 0x77, 0x03, 0x00, 0x00
};
void setup() {
Serial.begin(115200);
// WiFi接続
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println("");
Serial.print("WiFi connected. IP: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
MDNS.begin("esp32");
// WebSocket
webSocket.begin();
webSocket.onEvent(webSocketEvent);
// タスク作成
xTaskCreatePinnedToCore(taskLidarRead, "LidarRead", 4096, NULL, 2, NULL, 1);
xTaskCreatePinnedToCore(taskWebSocketSend, "WebSocketSend", 4096, NULL, 1, NULL, 1);
xTaskCreatePinnedToCore(taskHttpServer, "HttpServer", 4096, NULL, 1, NULL, 1);
server.enableCORS();
server.on("/", HTTP_GET, []() {
server.sendHeader(F("Content-Encoding"), F("gzip"));
server.send_P(200, "text/html", (const char*)index_html_gz, index_html_gz_len);
});
server.begin();
}
void loop() {
webSocket.loop(); // WebSocketのループ
}これでESP32を起動するとLiDARが回り始めて、http://esp.localにアクセスするとLiDARのデータがプロットされる。Webページのデータもスケッチにgzで圧縮して埋め込んでしまったんだけど、やっていることはWebSocketでデータを受け取ったやつをXY座標を三角関数で計算してCanvasでプロットしてるだけ。
こんな感じでiPhoneからアクセスしてもリアルタイムでデータが送られてくる。Androidの場合はmDNS非対応なのでIPアドレスでアクセスする必要があるかも。中心線が無いと動きがわかりにくいので中心線とかグリッドとか入れておいたほうがいいかな？
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