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 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 🙂

EV3MP3 – Um MP3 Player em LEGO

Encontrei quase por total acaso um projecto muito interessante: ev3dev.

Trata-se de uma versão de Debian para o LEGO Mindstorms EV3. Não há qualquer alteração ao firmware do EV3 – o bootloader do EV3 arranca a imagem do ev3dev instalada num cartão micro-SD.

Alguras horas depois de começar (a maior parte delas apenas a fazer actualizações de sistema já que o EV3 é cerca de 4x mais lento que um Raspberry Pi e como a versão do chipset USB é apenas 1.1 por a ligação Wi-Fi nunca fará mais que 11 mbps) descobri que o ev3dev se dá muito bem com muito do hardware que utilizo com o Raspberry Pi, nomeadamente:

  • Hub USB
  • ThePiHut Wi-Fi USB card
  • Audio USB card

Com meia duzia de linhas temos um shell script que nos saúda num português macarrónico e toca uma música em formato MP3 após ser premido um touch sensor:

#!/bin/bash

# play deve usar USB sound card
export AUDIODEV=hw:1,0

# saudar utilizador

tput clear > /dev/tty0
figlet -f small "Carregue" > /dev/tty0
figlet -f small "para" > /dev/tty0
figlet -f small "ouvir" > /dev/tty0
figlet -f small "musica" > /dev/tty0

espeak -v pt-pt "olá  queres ouvir uma música?" --stdout | play -t wav -

BOTAO=0
while [ $BOTAO -ne "1" ]; do
  BOTAO=$(cat /sys/class/msensor/sensor0/value0)
done

tput clear > /dev/tty0
figlet -f small "No ar:" > /dev/tty0
figlet -f mini "Highway To Hell" > /dev/tty0
figlet -f small "(AC/DC)" > /dev/tty0

mpg321 -a hw:1,0 HighwayToHell.mp3 -g 20

tput clear > /dev/tty0

Para quem tmabém possa estar interessado, após os updates de sistema a versão do kernel é a 3.14.7:

root@ev3dev:~# uname -a
Linux ev3dev 3.14.7-2-ev3dev-pre1 #2 PREEMPT Tue Jul 15 22:29:55 CDT 2014 armv5tejl GNU/Linux

e o htop diz que estou a usar 25 dos 57 MB de RAM disponíveis além de 7 dos 63 MB de swap.

O processador é reconhecido como um ARM926EJ-S rev 5 (v5l):

root@ev3dev:~# cat /proc/cpuinfo
processor    : 0
model name    : ARM926EJ-S rev 5 (v5l)
Features    : swp half thumb fastmult edsp java
CPU implementer    : 0x41
CPU architecture: 5TEJ
CPU variant    : 0x0
CPU part    : 0x926
CPU revision    : 5

Hardware    : LEGO MINDSTORMS EV3 Programmable Brick
Revision    : 0000
Serial        : 0000000000000000

 

Mindstorms EV3 – data de lançamento

«É amanhã dia 1 de Agosto

e tudo em mim é um fogo posto (…)»

Xutos&Pontapés, 1º de Agosto

A 1 de Agosto estará disponível o conjunto educativo via LEGO Education portanto apenas para professores e afins nos EUA, possívelmente um sub-conjunto do que depois estará disponível ao público em geral algures no Outono, segundo a FAQ da LEGO.