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Web zu UART Terminalprogramm auf dem Raspberry Pi

Veröffenticht am 23.09.2015 von Raab Wolfgang in der Kategorie Raspberry Pi, uart2web Projekt bisher 1 Reaktion Zuletzt überarbeitet am 13.09.2023

In dem Video zum Beitrag zeige ich dir den Anschluss eines Serial Port To TTL Converter Modul, erkläre dir die Funktionsweise eines Websocket, die Installation des Tornado Websocket und zum Schluss stelle ich dir ein kleines Terminalprogramm vor. Dieses besteht aus einer HTML Datei in Verbindung mit JavaScript und einem Python-Programm.

Das TTL Converter Modul

Im Video verwendete Befehle

Benutzerrechte für die Schnittstelle über das Terminal einrichten.

sudo chmod 0777 /dev/ttyAMA0

1	sudo chmod 0777 /dev/ttyAMA0

Aktualisierung am 09.09.2023:

In meinem Beitrag “Python WebSockets mit Tornado auf dem Raspberry Pi: Schritt-für-Schritt-Anleitung” erfährst du mehr über das hier verwendete Tornado-Framework und dessen Einrichtung.

Die Befehle zur Einrichtung wurden für die Verwendung von Python 3 angepasst.

Installierung des Tornado Websocket für Python.

sudo apt-get install python3-pip
sudo pip3 install tornado

1 2	sudo apt-get install python3-pip sudo pip3 install tornado

Hinweis: Das hier verwendete und gezeigte Programm ist noch für Python 2 geschrieben. Du kannst alles so übernehmen, musst aber bei den PRINT-Anweisungen die Klammern setzen. Ansonsten läuft das Skript auch unter Python 3.

In meinem Beitrag “Neustart und Herunterfahren des Raspberry Pi mit Python” habe ich die hier vorgestellten Skripte mit um die Funktion des Neustarts und Herunterfahren erweitert.

Terminalprogramm

Das Python Programm zur Datenweitergabe zwischen Web-Seite und UART-Schnittstelle.

#!/usr/bin/python
# coding=utf-8 
# terminal.py - Programm zur Übergabe von Daten über den UART
#---------------------------------------------------------------------


# Bibliotheken
import os, sys, sqlite3, time, serial
import tornado.httpserver, tornado.websocket, tornado.ioloop, tornado.web
import datetime, json


# 1. Schritt: UART konfigurieren und Schnittstelle öffnen
ser = serial.Serial("/dev/ttyAMA0")
ser.flushInput()
ser.baudrate = 9600
# ser.stopbits = 1
ser.timeout = 1

print "UART konfiguriert."

# 2. Schritt
# Hauptroutine - WebSocket öffnen und empfangenen Daten austauschen

print "Warte auf Verbindung mit WEB-Interface."

class WSHandler(tornado.websocket.WebSocketHandler):

    def check_origin(self, origin):
        return True
    
    def open(self):
        self.connected = True
        print "Verbindung mit WEB-Interface aufgebaut."
        self.timeout_loop()
 
    def on_message(self, message):
        print "Übergabewert von WEB-Interface: ", message
    
        uebergabeWert = message + "\n" #fügt einen Zeilenumbruch an 
        ser.write(uebergabeWert)
                    
    def on_close(self):
        self.connected = False
        print "Verbindung zum WEB-Interface geschlossen."


    def timeout_loop(self):
        global reset
        if self.connected:
            ser.flushInput()

            daten = ser.readline()
            
            if len(daten) > 0:
                print "Empfang von UART: ",daten
                self.write_message(daten)

            else:
                print "Keine Daten von UART gelesen"

            tornado.ioloop.IOLoop.instance().add_timeout(datetime.timedelta(seconds=.01), self.timeout_loop)

application = tornado.web.Application([(r'/ws', WSHandler),])

if __name__ == "__main__":
    http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(application)
    http_server.listen(8888)
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

# Schließung UART
ser.close()
# Programm Ende
sys.exit()

#!/usr/bin/python

# coding=utf-8

# terminal.py - Programm zur Übergabe von Daten über den UART

#---------------------------------------------------------------------

# Bibliotheken

import os, sys, sqlite3, time, serial

import tornado.httpserver, tornado.websocket, tornado.ioloop, tornado.web

import datetime, json

# 1. Schritt: UART konfigurieren und Schnittstelle öffnen

ser = serial.Serial("/dev/ttyAMA0")

ser.flushInput()

ser.baudrate = 9600

# ser.stopbits = 1

ser.timeout = 1

print "UART konfiguriert."

# 2. Schritt

# Hauptroutine - WebSocket öffnen und empfangenen Daten austauschen

print "Warte auf Verbindung mit WEB-Interface."

class WSHandler(tornado.websocket.WebSocketHandler):

def check_origin(self, origin):

return True

def open(self):

self.connected = True

print "Verbindung mit WEB-Interface aufgebaut."

self.timeout_loop()

def on_message(self, message):

print "Übergabewert von WEB-Interface: ", message

uebergabeWert = message + "\n" #fügt einen Zeilenumbruch an

ser.write(uebergabeWert)

def on_close(self):

self.connected = False

print "Verbindung zum WEB-Interface geschlossen."

def timeout_loop(self):

global reset

if self.connected:

ser.flushInput()

daten = ser.readline()

if len(daten) > 0:

print "Empfang von UART: ",daten

self.write_message(daten)

else:

print "Keine Daten von UART gelesen"

tornado.ioloop.IOLoop.instance().add_timeout(datetime.timedelta(seconds=.01), self.timeout_loop)

application = tornado.web.Application([(r'/ws', WSHandler),])

if __name__ == "__main__":

http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(application)

http_server.listen(8888)

tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

# Schließung UART

ser.close()

# Programm Ende

sys.exit()

Die HTML Seite mit der Eingabe der Daten zur Übermittlung an die UART Schnittstelle und Ausgabe der Daten von der UART Schnittstelle.

<!doctype html> 
<html> 
<head> 
    
    <title>Terminal</title>

    
    <script src="js/jquery.min.js"></script>
    

    
    <script>
        
        $(document).ready(function () { 
            var host = "ws://"+document.location.host+":8888/ws";
            var socket = new WebSocket(host);
            var buttons = $('.button-auswahl button');
            
            
            socket.onopen = function(evt) { 
                var conn_status = document.getElementById('conn_text');
                conn_status.innerHTML = "Verbindung aufgebaut."; 
            };
                
            
            socket.onmessage = function(evt) { 
                var vonuart = document.getElementById('conn_python');
                var datenvonuart = evt.data;
                vonuart.innerHTML = datenvonuart;
            };
            
            socket.onclose = function(evt) {  
                var conn_status = document.getElementById('conn_text');
                conn_status.innerHTML = "Verbindung geschlossen.";
                
            };

           $('#sendbutton').click(function(evt) {
                evt.preventDefault();      
                var message = $("#input_text").val(); 
                socket.send(message);
                });
        });
        
    </script>
    
</head>
    
<body> 
	
	Verbindungsstatus:&nbsp;<label id="conn_text"></label><br />
    
    von UART: <label id="conn_python"></label> <br />                     

    <input type="text" id="input_text" ><br /><br/ > <input type="submit" id="sendbutton" value="Send" />
                    
    
    

</body>
</html>

<!doctype html>

<html>

<head>

<title>Terminal</title>

$(document).ready(function () {

var host = "ws://"+document.location.host+":8888/ws";

var socket = new WebSocket(host);

var buttons = $('.button-auswahl button');

socket.onopen = function(evt) {

var conn_status = document.getElementById('conn_text');

conn_status.innerHTML = "Verbindung aufgebaut.";

};

socket.onmessage = function(evt) {

var vonuart = document.getElementById('conn_python');

var datenvonuart = evt.data;

vonuart.innerHTML = datenvonuart;

};

socket.onclose = function(evt) {

var conn_status = document.getElementById('conn_text');

conn_status.innerHTML = "Verbindung geschlossen.";

};

$('#sendbutton').click(function(evt) {

evt.preventDefault();

var message = $("#input_text").val();

socket.send(message);

});

</script>

</head>

<body>

Verbindungsstatus: <label id="conn_text"></label><br />

von UART: <label id="conn_python"></label> <br />

</body>

</html>

Beide Programm-Dateien und die für die Ausführung notwendige jquery.min.js kannst du dir auch über diesen Link von meiner Seite downloaden. Die Dateien sind in einem ZIP-Archiv angelegt.

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Wolfgang Raab – Betreiber von webnist.de

Mein Name ist Wolfgang, ich beschäftige mich nun schon seit 1985 mit der EDV und im Besonderen mit der Software- und Webentwicklung.

Auf diesem Blog schreibe ich über Dinge, die mich begeistern, beschäftigen und ich der Meinung bin, es könnte für andere interessant und hilfreich sein.

Als großer Fan des Raspberry Pi finde ich es spannend, wie man den kleinen Computer in Verbindung mit dem IoT und Smart Home nutzen kann. Deshalb behandeln viele Beiträge auch genau dieses Thema.

Ich bin ein leidenschaftlicher Leser und Fotograf. Wenn ich nicht gerade in einem spannenden Roman versinke, bin ich oft unterwegs, um die Schönheit der Welt mit meiner Kamera einzufangen und zu teilen.

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