Raspberry Pi Zeroと照度センサーモジュールで、照度を返すREST APIを作成する

Raspberry Pi Zeroと照度センサーモジュールで、照度を返すREST APIを作成するには、以下の手順を実行します。

Raspberry Pi ZeroとＴＳＬ２５７２１ 照度センサーの接続は「Raspberry Pi Zeroと照>度センサーモジュールで照度を測る」を参照してください。

開発手順

1. pipenvの導入
pipenvをインストールしていない場合は、以下のコマンドを実行します。

sudo apt-get update

sudo apt-get -y install python3-pip python3-distutils python3-dev

sudo pip3 install --upgrade pip

sudo pip3 install --upgrade setuptools

sudo pip3 install pipenv

echo "export PIPENV_VENV_IN_PROJECT=true" >> ~/.bashrc

source ~/.bashrc

2. smbusモジュールとflaskがインストールされた仮想環境作成
pipenvを使用する場合は以下のコマンドで、smbusとflask用の仮想環境を作成します。

mkdir -p ~/smbus_flask

cd ~/smbus_flask

pipenv --python 3

pipenv install flask smbus

pipenv shell

3. Flask REST APIアプリケーションの作成
/bme680にアクセスされたとき、温度・気圧・湿度・ガスの情報を取得してJSONで返すコードを実装します。

app.py

from flask import Flask, jsonify, request
import smbus
import time

i2c = smbus.SMBus(1)
addr_tsl25721=0x39

FIELD_COMMAND = 0x80 # Write
FIELD_TYPE = 0x20 #  Auto-increment protocol transaction

REG_CONTROL = 0x0F # Control Register
VAL_CONTROL_RESET = 0x00 # Reset Value for Control Register
REG_CONFIG = 0x0D # Config Register
VAL_CONFIG_RESET = 0x00 # Reset Value for Config Register
REG_ATIME = 0x01 # ATIME(ALS time) Register
VAL_ATIME_C64 = 0xC0 # INTEG_CYCLE=64, Time=175ms
REG_ENABLE = 0x00 # Enable Register
VAL_ENABLE_PON = 0x01 # Power ON
VAL_ENABLE_AEN = 0x02 # ALS Enable
VAL_ENABLE = VAL_ENABLE_PON | VAL_ENABLE_AEN

REG_C0DATA = 0x14 # CH0 ADC low data register

# Initialize
# Reset Control Register
i2c.write_byte_data(addr_tsl25721, FIELD_COMMAND | FIELD_TYPE | REG_CONTROL, VAL_CONTROL_RESET)

# Reset Config Register
i2c.write_byte_data(addr_tsl25721, FIELD_COMMAND | FIELD_TYPE | REG_CONFIG, VAL_CONFIG_RESET)

# Set ALS time
i2c.write_byte_data(addr_tsl25721, FIELD_COMMAND | FIELD_TYPE | REG_ATIME, VAL_ATIME_C64)

# Power on and enable ALS
i2c.write_byte_data(addr_tsl25721, FIELD_COMMAND | FIELD_TYPE | REG_ENABLE, VAL_ENABLE)

def read_lux():
  atime = 0xC0 # 192
  gain = 1.0

  dat = i2c.read_i2c_block_data(addr_tsl25721, FIELD_COMMAND | FIELD_TYPE | REG_C0DATA, 4)
  adc0 = (dat[1] << 8) | dat[0]
  adc1 = (dat[3] << 8) | dat[2]

  cpl = (2.73 * (256 - atime) * gain)/(60.0)
  lux1 = ((adc0 * 1.00) - (adc1 * 1.87)) / cpl
  lux2 = ((adc0 * 0.63) - (adc1 * 1.00)) / cpl
  lux = 0
  if ((lux1 <= 0) and (lux2 <= 0)) :
    lux = 0
  if (lux1 > lux2) :
    lux = lux1
  elif (lux1 < lux2) :
    lux = lux2

  return lux

app = Flask(__name__)

@app.route('/lux')
def get_lux():
  lux = read_lux()
  return jsonify({"lux":lux})

4. 実行
Flaskを実行するには、以下のコマンドを実行します。

export FLASK_APP=app.py

flask run -h 0.0.0.0

次に、ブラウザから以下のアドレスにアクセスして、照度の情報をjsonで返すことを確認します。
http://<Raspberry Piのホスト名またはIPアドレス>:5000/lux