Etiqueta: ev3dev

How to change your EV3 hostname

Now that more and more people are using ev3dev thanks to LEGO Education’ EV3 MicroPyhton a few might find in need to change their bricks’s names.

Until that feature is available at BrickMan level, this is the a way:

  1. access the ev3dev shell either through SSH (puTTY) or Visual Studio Code – don’t forget that the default user is ‘robot’ and it’s password is ‘maker’
  2. change te hostname with command ‘sudo hostnamectl set-hostname NAME’
  3. restart avahi service with command ‘sudo service avahi-daemon restart’

David Lechner pointed me to the ‘ev3dev-config’ tool having also an option for this purpose:

sudo ev3dev-config

Then choose 

4 Advanced Options  Configure advanced settings

Followed by

A1 Hostname    Set the visible name for this ev3dev device on a network

This can all be done from Visual Studio Code through the EV3DEV Device Browser plugin – I wrote a detailed visual explanation for those less confortable with above explanation.

Wi-Fi Dongles for ev3dev

It’s Easter time so I’m considering organizing a workshop with my LUG to show them The Light of Ev3 MicroPython 🙂

I already have a few microSD cards that I can share but will probably need some Wi-Fi dongles (no way I’ll ever teach a bunch of Windows-addicted guys how to use USB or Bluetooth on their first contact with Ev3 MicroPython).

My local robotics store has no more Edimax dongles so I went after another Asus USB Nano, it works fine with ev3dev (I think it even works better than the Edimax but if I want to switch to LeJOS or Ev3-G I prefer to have the Edimax with me as it is officially suported by LEGO).

Didn’t find the Asus but got a TP-Link “Wireless N Nano USB Adapter” (TL-WN725N) and it also seems to work fine.

dmesg:

usbcore: registered new interface driver r8188eu
R8188EU: Firmware Version 11, SubVersion 1, Signature 0x88e1

LEGO officially uses ev3dev

Yesterday LEGO Education quietly released “Python for EV3“:

You can now use your EV3 Brick to unleash the power of Python programming using MicroPython. Simply install the EV3 MicroPython image onto any micro SD card and boot up your EV3 Brick from it to start programming straight away.

What it really is: a full ev3dev image with a micropython environment meant to be used from Visual Studio Code through an EV3 MicroPython extension.

Amazing work from David Lechner, Laurens Valk, and Anton Vanhoucke, built over the shoulders of lots of other giants. Congratulations to all!

The documentation states that it uses a ‘pybricks-micropython’ environment and new ‘pybrick’ library, not yet available outside of this image but that’s just a matter of time.

Micropython programs tend to use less resources than common python and also start much faster. The ev3dev-lang-python is still included on the image but for simple projects this new micropython environment will be of great use for people starting with EV3 and text-oriented languages.

The image is really a full ev3dev stretch-based image, the ‘robot’ user is still available (password is “maker”) so we can still access through SSH and use it the way we were used:

ssh robot@ev3dev.local
Password: 
Linux ev3dev 4.14.96-ev3dev-2.3.2-ev3 #1 PREEMPT Sun Jan 27 21:27:35 CST 2019 armv5tejl
             _____     _
   _____   _|___ /  __| | _____   __
  / _ \ \ / / |_ \ / _` |/ _ \ \ / /
 |  __/\ V / ___) | (_| |  __/\ V /
  \___| \_/ |____/ \__,_|\___| \_/

Debian stretch on LEGO MINDSTORMS EV3!

Kernel is very recent but there is already a newer version available – since LEGO keeped the link to ev3dev repositories so the usual ‘sudo apt update’ and ‘sudo apt upgrade’ works:

The following NEW packages will be installed:
   linux-image-4.14.111-ev3dev-2.3.3-ev3 rtl8188eu-modules-4.14.111-ev3dev-2.3.3-ev3
   rtl8812au-modules-4.14.111-ev3dev-2.3.3-ev3
 The following packages will be upgraded:
   jri-11-ev3 libnss-myhostname libnss-resolve libpam-systemd libsmbclient libsystemd0 libudev1 libwbclient0
   linux-image-ev3dev-ev3 samba-libs systemd systemd-sysv udev wget wpasupplicant

By the way, micropython says:

robot@ev3dev:~$ micropython 

MicroPython v1.9.4 on 2018-05-22; linux version

Use Ctrl-D to exit, Ctrl-E for paste mod

Just a few days after SPIKE anouncement, the future of LEGO robots seems now to be very very linked to linux, python and opensource

Me happy! 🙂

Visual Studio Code and ev3dev

On a quest to promote ev3dev as an education tool several ev3dev users suggested that developing an ev3dev IDE could make ev3dev easier to use and more accessible for new users.

A great milestone has been achieved with ev3dev-browser, an ev3dev extension for Visual Studio Code:

You just need to install Visual Studio Code, press Ctrl+P and past “ext install ev3dev-browser”, install the ev3dev-browser (currently 0.1.0 by David Lechner) and reload the IDE window.

If you have also a python extension installed and you have something running an ev3dev stretch image (2017-07-25 or newer) it will appear on the left-bottom corner pane of the IDE (“EV3DEV-DEVICES”) and you can transfer your python script to it, run them, open an SSH session…

ev3dev based on Debian Stretch is still in development (so not stable yet) but I have great expectations that we all can use it soon.

Módulo MFL em Tomar

Os meus primeiros 3 módulos MFL (Módulo Ferrovia LEGO) junto dos restantes módulos da PLUG no Tomar BRInCKa 2015:

O  módulo ao centro tem dois desvios motorizados, bem como um «desengatador» no troço de recta entre as duas agulhas. Toda a electrónica está disfarçada por baixo das linhas.

O módulo da direita consiste numa plataforma rotativa motorizada e controlada por um LEGO Mindstorms EV3 correndo ev3dev (uma variante de Debian para o EV3). Sobre o carril um pequeno comboio controlado por SBrick (bluetooth).

O módulo da esquerda, quase 100% da minha marida, começou com uma pequena cascata no nosso presépio do Natal anterior.

A montagem no BRInCKa 2015 não ficou completa por isso todas as demonstrações são manuais, controladas por mim. Neste video gravado em casa é o computador (LEGO Mindstorms EV3) a fazer tudo sozinho:

O que faltou montar e que permite a automação plena? As componentes RFID – por baixo do pequeno comboio há um identificador RFID do tamanho de uma moeda que permite identificá-lo e em certa medida seguir-lhe a posição. Na montagem do video existem dois leitores RFID (USB) por baixo da linha (um no extremo direito e outro junto ao sistema de desengate). O EV3 utiliza esses sensores para perceber se o comboio está nos sítios certos antes de passar à acção seguinte.

ev3dev – backup e boot time

Nesta primeira semana de experiências com o ev3dev utilizei sempre o mesmo cartão microSD (um Kingston microSD 2GB penso que classe 4). Os tempos de arranque (desde o carregar no botão de power até ao primeiro ‘ping’) foram sempre de 60 segundos, não é muito mau comparado com o tempo de arranque do EV3 com o firmware LEGO por isso não me preocupei em experimentar outros cartões.

Mas hoje lembrei-me de ter visto alguma utilização de swap e já que as operações de update são longas (mais de 10 minutos só para actualizar o catálogo com ‘apt-get update’) podia ser que a coisa melhorasse com um cartão mais rápido.

Trocar de cartão é simples e faz-se em 5 minutos:

  1. colocar o cartão no meu portátil Ubuntu
  2. criar uma imagem do cartão e guardar como backup
  3. tirar o cartão e colocar outro qualquer
  4. repor a imagem anterior neste novo cartão

Como novo cartão utilizei um SanDisk Ultra de 4 GB (microSDHC classe UHS-I).

Os tempos de arranque desceram de 60 segundos para 50 segundos, nada mau. E a actualização do catálogo (‘apt-get update’) passou para ligeiramente menos de 8 minutos. Não é um ganho espantoso mas se estiver a trabalhar com pilhas ou baterias em vez de regulador DC já é qualquer coisa.

Como o novo cartão é de 4 GB em vez de 2 GB posso aproveitar o novo espaço extendendo o file system. Podia tê-lo feito de dentro do próprio ev3dev mas ainda não domino muito a linha de comando por isso fi-lo em 3 fases:

  1. Colocando o cartão no meu Ubuntu e utilizando o Gparted para criar uma nova partição do tipo ‘lvm2 pv’ com os 1906 MB livres no cartão
  2. Ainda no Ubuntu usando o system-config-lvm para adicionar a nova partição ao Volume Group já existente
  3. Voltando ao ev3dev e extendendo o Logical Volume ‘root’:
root@ev3dev:~# lvextend --extents +100%FREE /dev/ev3devVG/root
  Extending logical volume root to 3.59 GiB
  Logical volume root successfully resized

[editado posteriormente]

faltou indicar como expandir o file system:

resize2fs  /dev/ev3devVG/root

[se não der  no EV3 pode-se fazer no Ubuntu, precedendo o comando com ‘sudo’]

 

ev3dev – controlando motores

A utilização básica do LEGO Mindstorms EV3 com ev3dev fica completa com a utilização de motores.

Ligando um motor (45503 EV3 Medium Servo Motor) na ficha A, o sistema operativo acusa o evento:

root@ev3dev:~# dmesg
(...)
tacho-motor tacho-motor0: Tacho motor registered.
ev3-tacho-motor outA:motor: A Tacho Motor connected to port outA gpio 91 irq 192

Uma vez mais é necessário consultar a wiki do projecto ev3dev para entender como aceder aos motores. Estes também são mapeados pelo sistema operativo, desta vez em “/sys/bus/legoev3/devices/” e em ” /sys/class/tacho-motor/”:

root@ev3dev:~# ls /sys/bus/legoev3/devices/
in2  in3  in4  outA  outA:motor  outB  outC  outD
root@ev3dev:~# ls /sys/class/tacho-motor/
tacho-motor0
root@ev3dev:~# ls /sys/class/tacho-motor/tacho-motor0
device           port_name      pulses_per_second     reset        speed_regulation_K  subsystem
duty_cycle     position       pulses_per_second_sp  run            speed_regulation_P  time_sp
duty_cycle_sp  position_mode  ramp_down_sp        run_mode        state            type
estop           position_sp    ramp_up_sp        speed_regulation_D    stop_mode        uevent
polarity_mode  power          regulation_mode        speed_regulation_I    stop_modes

Muito informação para processar mas para começar podemos confirmar apenas o tipo de motor:

root@ev3dev:~# cat /sys/class/tacho-motor/tacho-motor0/type
minitacho

Os motores Mindstorms são inicializados no modo “run forever”, podemos também confirmar isso:

root@ev3dev:~# cat /sys/class/tacho-motor/tacho-motor0/run_mode
forever

Neste modo podemos controlar o motor controlando 2 parâmetros:

  • /sys/class/tacho-motor/tacho-motor0/duty_cycle_sp
  • /sys/class/tacho-motor/tacho-motor0/run

o shell script abaixo faz o motor rodar 5 segundos num sentido e 5 segundos no sentido inverso, com um duty factor de 50%:

 #!/bin/bash
 echo   0 > /sys/class/tacho-motor/tacho-motor0/duty_cycle_sp
 echo   1 > /sys/class/tacho-motor/tacho-motor0/run
 echo   50 > /sys/class/tacho-motor/tacho-motor0/duty_cycle_sp
 sleep 5s
 echo   0 > /sys/class/tacho-motor/tacho-motor0/duty_cycle_sp
 sleep 1s
 echo   -50 > /sys/class/tacho-motor/tacho-motor0/duty_cycle_sp
 sleep 5s
 echo   0 > /sys/class/tacho-motor/tacho-motor0/duty_cycle_sp
 echo   0 > /sys/class/tacho-motor/tacho-motor0/run

 

 

ev3dev – lendo sensores

Começar a trabalhar com sensores Mindstorms, mais concretamente Touch Sensores. Tenho duas versões: NXT e EV3.

Adicionei touch sensor (NXT) no porto #2. O sistema operativo detecta o acontecimento:

root@ev3dev:~# dmesg
...
msensor sensor0: Mindstorms sensor registered.
touch-sensor in2:nxt-analog-sensor: Touch sensor connected to port in2

Alguma informação útil na wiki do projecto ev3dev:

De acordo com a wiki, os sensores Mindstorms são mapeados em “/sys/class/msensor”:

root@ev3dev:~# ls /sys/class/msensor
 sensor0

Confirma-se a presença de um sensor “sensor0”. Que podemos saber acerca dele?

root@ev3dev:~# ls /sys/class/msensor/sensor0
 bin_data     dp    num_values  subsystem  units   value2  value5
 bin_data_format  mode    port_name   type_id    value0  value3  value6
 device         modes    power        uevent     value1  value4  value7

Muita informação, alguma apenas genérica. Fiquemos por “mode” e “value0”:

root@ev3dev:~# cat /sys/class/msensor/sensor0/mode
 TOUCH

Sim, é um Touch Sensor. E como saber o estado?

root@ev3dev:~# cat /sys/class/msensor/sensor0/value0
 0

O sensor estava em repouso. Vamos repetir enquanto premimos o sensor:

root@ev3dev:~# cat /sys/class/msensor/sensor0/value0
 1

Então e se trocarmos por um sensor EV3?

root@ev3dev:~# dmesg
 ...
 msensor sensor0: Mindstorms sensor unregistered.
 msensor sensor1: Mindstorms sensor registered.
 touch-sensor in2:ev3-analog-sensor: Touch sensor connected to port in2

E qual é o device?

root@ev3dev:~# ls /sys/class/msensor/
 sensor1

Agora é ‘sensor1’ em vez de ‘sensor0’. Talvez a troca tenha sido demasiado rápida ou talvez o sistema operativo nunca liberte os mapeamentos efectuados [até ao próximo boot].

A informação disponível é semelhante:

root@ev3dev:~# ls /sys/class/msensor/sensor1
 bin_data     dp    num_values  subsystem  units   value2  value5
 bin_data_format  mode    port_name   type_id    value0  value3  value6
 device         modes    power        uevent     value1  value4  value7
root@ev3dev:~# cat /sys/class/msensor/sensor1/mode
 TOUCH

E a leitura do estado do sensor funciona da mesma maneira através de ‘value0’.

Este forma do sistema operativo mapear todos os dispositivos no file system dá-nos uma enorme flexibilidade – todas as linguagens de programação permitem aceder a ficheiros… até a própria shell! Eis shell script que se limita a esperar que o sensor seja premido:

#!/bin/bash
 BOTAO=0
 while [ $BOTAO -ne "1" ]; do
 BOTAO=$(cat /sys/class/msensor/sensor0/value0)
 done
 echo "Ouch!" > /dev/tty0

se o ficheiro contendo este script se chamar ’touch.sh’ e tiver permissões de execução podemos invocá-lo directamente da linha de comando:

root@ev3dev:~# chmod +x touch.sh
root@ev3dev:~# ./touch.sh

ou de dentro de outros scripts.

Nota: usei aqui ‘sensor0’, assumo que há apenas um sensor e excepto na situação acima em que retirei um sensor e adicionei outro que por isso ficou ‘sensor1’, será sempre ‘sensor0’.

ev3dev – usando o LCD do EV3

Usando o ev3dev há duas formas de aceder ao LCD do LEGO Mindstorms EV3:

  • modo de texto: terminal via /dev/tty0
  • modo gráfico: framebuffer via /dev/fb0

Ambos os modos estão ainda a sofrer desenvolvimentos mas o segundo modo é seguramente o mais complexo pelo que fico-me por enquanto só pelo modo de texto.

Assim para escrever qualquer coisa basta por exemplo redireccionar o comando echo para /dev/tty0:

echo "Hello world!" > /dev/tty0

Já é qualquer coisa mas para limpar o ecran sem ter de enviar vários “echo” existem formas melhores. Sendo um terminal tty convencional, a maioria dos comandos para terminal devem funcionar (inclusive algumas sequencias de escape). Experimentei o tput:

Para limpar o ecran:

tput clear > /dev/tty0

Para posicionar o cursor:

tput cup linha coluna > /dev/tty0

(tput cup 0 0 envia para o canto superior esquerdo e já agora com tput cols ficamos a saber que o LCD tem 44 colunas)

Para escrever branco sobre negro:

tput smso > /dev/tty0

Para voltar ao negro sobre branco:

tput rmso > /dev/tty0

Muito bem, já escrevo o que quiser em qualquer lado do ecran… mas a fonte é tão pequena que só com uma lupa é que se lê. Como aumentar o texto?

A primeira hipótese que me ocorreu foi instalar o figlet que usa caracteres ASCII para fingir fontes maiores:

apt-get install figlet
figlet -f banner "Teste" > /dev/tty0
figlet -f big "Teste" > /dev/tty0

teste01mas é uma forma um bocado coxa. O melhor mesmo é poder trocar o tamanho dos caracteres e para isso existe o comando “setfont” que felizmente já existe no ev3dev e disponibiliza umas quantas fontes em “/usr/share/consolefonts/”, vejamos só quantas há na variante Lat15 (que serve à maioria das linguas ocidentais incluindo a nossa):

root@ev3dev:~# ls /usr/share/consolefonts/Lat15*
/usr/share/consolefonts/Lat15-Fixed13.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-Fixed14.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-Fixed15.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-Fixed16.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-Fixed18.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-Terminus12x6.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-Terminus14.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-Terminus16.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-Terminus20x10.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-Terminus22x11.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-Terminus24x12.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-Terminus28x14.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-Terminus32x16.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-TerminusBold14.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-TerminusBold16.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-TerminusBold20x10.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-TerminusBold22x11.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-TerminusBold24x12.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-TerminusBold28x14.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-TerminusBold32x16.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-TerminusBoldVGA14.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-TerminusBoldVGA16.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-TomThumb4x6.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-VGA14.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-VGA16.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-VGA28x16.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-VGA32x16.psf.gz
/usr/share/consolefonts/Lat15-VGA8.psf.gz

Bold e 32×16 parece-me bem por isso:

tput clear > /dev/tty0
setfont /usr/share/consolefonts/Lat7-TerminusBold32x16.psf.gz
echo "Hello World" > /dev/tty0

helloworldOs 11 caracteres de “Hello World” encheram uma linha (onde antes, com a fonte default, cabiam 44). Pelo menos já não é precisa a lupa.

ev3dev com USB Hub e USB Audio

Depois de ter Wi-Fi decidi testar mais alguns dispositivos USB que uso com o Raspberry Pi.

Para começar, uma vez que o EV3 apenas tem uma porta USB, imprescindível um hub, de preferência pequeno:

Hub KUNFT 4 Portas USB 2.0 H-088 (na Worten por €6,99)

Com o EV3 ainda desligado liguei-o e a ele o dongle Wi-Fi (ThePiHut).

Da primeira vez não obteve rede, não sei se não esperei tempo suficiente. Retirei o hub, liguei novamente (sem o dongle Wi-Fi) esperei um pouco e depois liguei o dongle e desta vez obtive rede. E a partir daqui cada boot/reboot com tudo ligado funcionou sempre bem.

root@ev3dev:~# lsusb
(...)
Bus 001 Device 002: ID 05e3:0608 Genesys Logic, Inc. USB-2.0 4-Port HUB

Agora o audio:

[Nota: o EV3 já tem uma placa de audio interna, suportada pelo ALSA, e um altifalante interno também. Mas tanto quanto percebi funciona de modo semelhante ao jack audio do Raspberry Pi, por PWM, consumindo CPU… além de ser mono e não permitir ligação externa a um amplificador]

DIY USB to Audio Module for Raspberry PI / Arduino / MAC / PC + More – Green (SKU 315287 na DX – DealExtreme, US$10.88)

root@ev3dev:~# dmesg
(...)
input: Burr-Brown from TI               USB Audio DAC    as /devices/platform/ohci.0/usb1/1-1/1-1.4/1-1.4:1.2/0003:08BB:2704.0001/input/input2
hid-generic 0003:08BB:2704.0001: input: USB HID v1.00 Device [Burr-Brown from TI USB Audio DAC   ] on usb-ohci.0-1.4/input2
(...)
root@ev3dev:~# lsusb
(...)
Bus 001 Device 004: ID 08bb:2704 Texas Instruments Audio Codec
(...)

O ALSA reconhece de imediato a nova placa de som:

root@ev3dev:~# aplay -l
**** List of PLAYBACK Hardware Devices ****
card 0: legoev3 [LEGO Mindstorms EV3 speaker], device 0: LEGO Mindstorms EV3 [LEGO Mindstorms EV3]
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0
card 1: DAC [USB Audio DAC], device 0: USB Audio [USB Audio]
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0
root@ev3dev:~# alsamixer
┌───────────────────────────── AlsaMixer v1.0.28 ──────────────────────────────┐
│ Card: LEGO Mindstorms EV3 speaker                    F1:  Help               │
│ Chip:                                                F2:  System information │
│ View: F3:[Playback] F4: Capture  F5: All             F6:  Select sound card  │
│ Item: Playback                                       Esc: Exit               │
│                                                                              │
│                                     ┌──┐                                     │
│                                     │  │                                     │
│                                     │  │                                     │
│                       ┌───────── Sound Card ─────────┐                       │
│                       │-  (default)                  │                       │
│                       │0  LEGO Mindstorms EV3 speaker│                       │
│                       │1  USB Audio DAC              │                       │
│                       │   enter device name...       │                       │
│                       └──────────────────────────────┘                       │
│                                     │▒▒│                                     │
│                                     │▒▒│                                     │
│                                     │▒▒│                                     │
│                                     │▒▒│                                     │
│                                     └──┘                                     │
│                                      75                                      │
│                                  <Playback>                                  │
│                                                                              │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

E para tocar um ficheiro mp3 (previamente trasnferido por ssh):

root@ev3dev:~# apt-get install mpg321
root@ev3dev:~# mpg321 -a hw:1,0 Thunderstruck.mp3

Rock’n Roll!!!

Durante a execução o mpg321 consome entre 22 a 25% de CPU. É um bocado alto (quando se utiliza a rede em simultâneo, por exemplo um update, ocorrem soluços) e como dizem que o SoX consome menos CPU…

root@ev3dev:~# apt-get install sox libsox-fmt-all
root@ev3dev:~# export AUDIODEV=hw:1,0
root@ev3dev:~# play Thunderstruck.mp3

Durante a execução o play consome  20 a 22% de CPU, apenas marginalmente melhor.
Mas como SoX permite vários formatos (wav, ogg…) permite o redireccionamento (pipe) de outros comandos como o espeak:

root@ev3dev:~# espeak -v pt-pt “olá” –stdout | play -t wav –

E temos o nosso EV3 a falar português 🙂