GPIO über node.js schalten und per socket.io Rückmeldung an alle Clients

13. Januar 2018 node.js

Nachdem ich mit php und javascript an die Grenzen gekommen bin um den Statuswechsel eines GPIOs an alle Clients zurück zu geben habe ich mich nun mit node.js beschäftigt.

Herausforderung

Es soll per Browser (und später auch per Hardware) eine Led ein und ausgeschaltet werden. Der Zustand der Led soll aber gleichzeitig auf allen angeschlossenen Browsern/Clients aktualisiert werden ohne das diese refreshen müssen oder über einen Intervall ständig abgefragt werden.

Vorbereitung

Note.js ist bei den aktuellen Raspbian Versionen bereits vorinstalliert. Überprüfen kann man das ganz einfach durch Eingabe von

node --version

Um mit nodes.js die GPIOs vom Raspberry anzusprechen benötigt node.js noch ein zusätzliches Paket. Ich habe mich für “onoff” entschieden. Die Installation erfolgt ganz einfach über

npm install onoff

Zur Vereinfachung habe ich auch noch ein weiteres Paket “Express” installiert:

npm install express

Zum Coden empfehle ich zusätzlich auch noch das Paket nodemon welches über

sudo npm install -g nodemon

installiert wird.

Um zu Testen ob nodes.js richtig funktioniert empfehle ich der Beschreibung und das Script auf W3Schools um eine LED zum blinken zu bringen: https://www.w3schools.com/nodejs/nodejs_raspberrypi_blinking_led.asp

Umsetzung

Nun zum eigentlichen Projekt. Dazu werden im Grunde zwei Skripte benötigt – eins für den Server und ein weiteres für den Client. Auf dem Server läuft das Script welches den GPIO schaltet und die Aktionen der Clients auswertet und umsetzt. Zusätzlich wird von hier auch der aktuelle Satus an die Clients verteilt. Hört sich kompliziert an, ist es auch! Im Script selber sind es aber nur ein paar Zeilen in “gpioserver.js”:

var app = require('express')();
var modServer = require('http').Server(app);
var modIO = require('socket.io')(modServer);

var Gpio = require('onoff').Gpio;
var objLED = new Gpio(20, 'out');

// init App and load index.html
app.get('/', function(objRequest,objResponse) {
objResponse.sendFile('/var/www/node/test/webgpio/index.html');
});

modIO.on('connection',function(objClient) {
console.log('connected');
// after connection, listen to client button click
objClient.on('gpio',function(objData){
objLED.writeSync(objLED.readSync()^1);
modIO.sockets.emit('LEDStatus', {value: objLED.readSync() });
console.log('switch LED');
});
});

// host app at port 8081
modServer.listen(8081);
console.log('Server läuft');

Für den Client wird das folgende Script genutzt:


<script src="/socket.io/socket.io.js"></script>
<script>
            // init socket connection
            var objSocket = io.connect('/');

            // listen for socket.emit from server
            objSocket.on('LEDStatus', function(objData){
                // do something with message from server
                var strColor = '#000000';
                if(objData.value == 0)            {
                    strColor = 'red';
                }
                else{
                    strColor = 'green';
                };
                btnLed.style.background = strColor;
                console.log('LedValue = ' + objData.value);
            });


            // change Led status on button click
            function btnClick(){
                console.log("Button Click");
                btnLed = document.getElementById('btnLed');
                objSocket.emit('gpio',{message: 'diesmal vom client'});
            }
        </script>
hi, I'm a Raspberry Pi - Node.js App
<button id="btnLed">Click me to Change LED-Value</button>

Ergebnis

Jede Änderung wird an alle angeschlossenen Geräte/Clients weitergeben ohne das diese aktiv werden müssen.

GPIO über node.js schalten und per socket.io Rückmeldung an alle Clients

Herausforderung

Vorbereitung

Umsetzung

Ergebnis

Teilen mit: