今回はM5AtomS3が余っていたのでこれに繋いでみることに。Groveコネクタは信号線が3.3Vだけど電源は5V取れるので好都合。GroveコネクタにLiDARが直結できるなんて便利かも。
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。
VIDEO
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。
