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[실습] IoT 웹 사용자 인터페이스에서 3 Color LED 제어

필기자
2024-04-15 17:52 1,008 0

본문

IoT 웹 사용자 인터페이스에서 3 Color LED 제어

목 적
  • 라즈베리파이 웹 사용자 인터페이스에서 스위치 버튼을 추가한다.
  • 웹 사용자 인터페이스에서 추가한 스위치 버튼에 상태에 따라 3 Color LED를 제어한다.
목 차
1. 웹 사용자 인터페이스에서 스위치 버튼 추가
2. 라즈베리파이 GPIO 설치 및 LED 제어 실습 참조
3. 웹에서 요청한 3 Color LED 상태 처리

1. 웹 사용자 인터페이스에서 스위치 버튼 추가


<head>
.
.
.
    <!-- bootstrap-switch 추가 -->
    <link rel="stylesheet" href="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/bootstrap-switch/3.3.4/css/bootstrap3/bootstrap-switch.min.css">
    <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/bootstrap-switch/3.3.4/js/bootstrap-switch.min.js"></script>
    <!-- bootstrap-switch 추가 -->
</head>
.
.
.
                        <!-- Tab Menu -->
                        <div class="col-md-6">
                            <ul id="myTab" class="nav nav-pills nav-justified">
                                <li class="active"><a href="#Switch" data-toggle="tab">3COLOR LED SWITCH</a></li>
                                <li><a href="#Parking_lot" data-toggle="tab">Parking lot</a></li>
                                <li><a href="#Event" data-toggle="tab">Event</a></li>
                            </ul>
                        </div>
                        <!-- Tab Menu End-->
                        <div id="myTabContent" class="tab-content col-md-12">
                            <div class="tab-pane fade active in" id="Switch">
                                <div class="tab-content col-md-12" style="border-top: 1px solid #80808069; padding-top: 10px;">
                                    <div class="content-row">
                                        <div class="col-md-12" >
                                            <!-- Switch Button -->
                                            <input type="checkbox" class="rgb-3color-led-switch">                                      
                                        </div>                                        
                                        <div class="row"></div>
                                        <div class="row"></div>
                                        <div class="row"></div>
                                        <div class="row"></div>
                                        <div class="row"></div>
                                        <!-- row -->
                                    </div>
                                    <!-- content-row -->
                                </div>
                                <!--tab-content-->
                            </div>

.
.
.
<script src="static/user/js/3color_led_switch.js?var={{rand}}"></script>
</html>


20240415175221_5653e809f6795eb4df5b754b60e3768c_v8en.png

  • /home/pi/iot/static/user/js/3color_led_switch.js
    • 부트스트랩 스위치 초기화
    • socket.io 통신
      • 초기 스위치 상태 요청
      • 초기 스위치 상태에 따라 부트스트랩 스위치 ON, OFF
        • 스위치 상태 변경에 따라 3 color led, ON OFF 요청


$(function () {
    $('.rgb-3color-led-switch').bootstrapSwitch();
    // 스위치 상태 변경 이벤트 핸들러 등록
    $('.rgb-3color-led-switch').on('switchChange.bootstrapSwitch', function (event, state) {
        if (state) {
            console.log("스위치가 ON 상태입니다.");
            // 스위치가 켜진 상태일 때 수행할 작업
            socket.emit('set_3color_led', {'data':'on'});
        } else {
            console.log("스위치가 OFF 상태입니다.");
            // 스위치가 꺼진 상태일 때 수행할 작업
            socket.emit('set_3color_led', {'data':'off'});
        }
    });
    socket.emit('get_3color_led', {});
    socket.on('ret_3color_led', function(data) {
        console.log("스위치 상태", data);
        if (data.state) {
            $('.rgb-3color-led-switch').bootstrapSwitch('state', true, true);  // 스위치를 ON 상태로 설정
        } else {
            $('.rgb-3color-led-switch').bootstrapSwitch('state', false, true); // 스위치를 OFF 상태로 설정
        }
    });    
});


2. 라즈베리파이 GPIO 설치 및 LED 제어 실습 참조

  • 링크를 참조 하여 GPIO 구성 및 LED 설치

20240416102807_9785c59abfb1f9c699a9df5c3a578f61_14u0.png


3. 웹에서 요청한 3 Color LED 상태 처리

  • /home/pi/iot/socket_events.py
    • @sio.on('set_3color_led') 요청 처리
      • 스위치 버튼이 on 상태이면 3 Color LED on 함수 호출 
        • await start_rgb_3color_leds()
      • 스위치 버튼이 off 상태이면 3 Color LED off 함수 호출
        • await stop_rgb_3color_leds()
    • 클라이언트에 처리 결과 통보
      • await rgb_3color_leds_state()로 현재 3 Color LED 상태 확인
        • await sio.emit('ret_3color_led', data, room=sid)로 클라이언트에 socket.io 통신으로 결과 통보
    • @sio.on('get_3color_led') 요청 처리
      • await rgb_3color_leds_state()로 현재 3 Color LED 상태 확인
        • await sio.emit('ret_3color_led', data, room=sid)로 클라이언트에 socket.io 통신으로 결과 통보

#socket_events.py
from common import get_system_info, sio  # common.py에서 get_system_info 함수, sio 변수를 가져옵니다.
from gpio_3_color_led import start_rgb_3color_leds, stop_rgb_3color_leds, rgb_3color_leds_state

@sio.event
async def connect(sid, environ):
    print('클라이언트 연결', sid)

@sio.event
async def disconnect(sid):
    print('클라이언트 종료', sid)

@sio.on('get_system_info')
async def on_get_system_info(sid, data):
    #print("클라이언트에서 받은 data", data)
    systemInfo = get_system_info()
    await sio.emit('ret_system_info', systemInfo, room=sid)

@sio.on('set_3color_led')
async def on_set_3color_led(sid, data):
    print("set_3color_led", data)
    if data['data'] == 'on':
        await start_rgb_3color_leds()
    elif data['data'] == 'off':
        print("led 스위치 off", data)
        await stop_rgb_3color_leds()
    data['state'] = await rgb_3color_leds_state()
    await sio.emit('ret_3color_led', data, room=sid)

@sio.on('get_3color_led')
async def on_get_3color_led(sid, data):
    data['state'] = await rgb_3color_leds_state()
    await sio.emit('ret_3color_led', data, room=sid)
  • /home/pi/iot/gpio_3_color_led.py
    • async def start_rgb_3color_leds()
      • 스레드를 이용해 3 Color LED를 순회하면 on
    • async def stop_rgb_3color_leds()
      • 3 Color LED를 순회하며 on 시키는 스레드 정리
    • async def rgb_3color_leds_state()
      • 현재 3 Color LED 상태를 나타내는 변수 리턴
        • 전역 변수 is_rgb_3color_led에 현재 3 Color LED 상태를 저장

#gpio_3_color_led.py
import RPi.GPIO as GPIO
import time
import threading

# 핀 번호 설정
BLUE_PIN = 17
GREEN_PIN = 27
RED_PIN = 22

GPIO.setwarnings(False)

# GPIO 핀의 번호 모드 설정
GPIO.setmode(GPIO.BCM)

# LED 핀의 모드를 출력으로 설정
GPIO.setup(BLUE_PIN, GPIO.OUT)
GPIO.setup(GREEN_PIN, GPIO.OUT)
GPIO.setup(RED_PIN, GPIO.OUT)

# 스레드 중지를 위한 플래그
is_rgb_3color_led = False
rgb_3color_led_thread = None

def cycle_rgb_3color_leds():
    global is_rgb_3color_led, rgb_3color_led_thread
   
    while is_rgb_3color_led:
        print("LEDs cycling...", is_rgb_3color_led, rgb_3color_led_thread)
        # 파란색 LED 켜기
        GPIO.output(BLUE_PIN, GPIO.HIGH)
        time.sleep(1)
        GPIO.output(BLUE_PIN, GPIO.LOW)
        # 초록색 LED 켜기
        GPIO.output(GREEN_PIN, GPIO.HIGH)
        time.sleep(1)
        GPIO.output(GREEN_PIN, GPIO.LOW)
        # 빨간색 LED 켜기
        GPIO.output(RED_PIN, GPIO.HIGH)
        time.sleep(1)
        GPIO.output(RED_PIN, GPIO.LOW)
    print("LEDs cycling stopped.")

async def start_rgb_3color_leds():
    global rgb_3color_led_thread, is_rgb_3color_led
    if rgb_3color_led_thread is None or not rgb_3color_led_thread.is_alive():
        is_rgb_3color_led = True
        rgb_3color_led_thread = threading.Thread(target=cycle_rgb_3color_leds)
        rgb_3color_led_thread.start()

async def stop_rgb_3color_leds():
    global rgb_3color_led_thread, is_rgb_3color_led
   
    print("led 스레드 종료", rgb_3color_led_thread)
    is_rgb_3color_led = False
    if rgb_3color_led_thread is not None:
        rgb_3color_led_thread.join(timeout=5)  # 5초 후에 강제 종료
        if rgb_3color_led_thread.is_alive():
            print("스레드가 제시간에 종료되지 않았습니다.")
        else:
            print("스레드가 성공적으로 종료되었습니다.")

async def rgb_3color_leds_state():
    global is_rgb_3color_led
    return is_rgb_3color_led


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