立命館大学 大学院 講義資料   (C) by T.IZUMI @ Ritsumeikan U, Sep 2016 - 無断複製・再配布を禁ず
Acknowledgements: the base design is presented by Kaitlyn Franz and the base kit is provided by Digilent Inc.

Zybot-R の構成と動作確認

注意

参考

• ZYBO reference manual
• ZYBO schematics
• ZYBO documents
• https://reference.digilentinc.com/learn/programmable-logic/tutorials/zybo-zybot-guide/

単独（モニタ、キーボード付き）動作確認

• Zybot-R にlinaro起動用の micro SD card を挿入する。
• Zybot-R にモニタ、キーボード、マウス、電源、必要なら有線ＬＡＮを接続して起動する。
• 起動時の動作パタン（server_scriptに記述）を確認する。
  • サーボモータが中心位置に回転
  • LED (LD0〜LD4) 全点灯 → 全消灯 → LD0のみ点灯（serverがlisten状態）
  • サーボモータが左右に動く（wlan0 起動）
  • サーボモータが上下に動く（eth0 起動）
• ウィンドウ画面が起動したら Ctrl-Alt-T で端末画面を起動する。
• ウィンドウ画面が起動しない？ Ctrl-Alt-F2 でバーチャルコンソールでログインできないか？ (user: linaro, pass: linaro)
• linaro でログインできない？ Guest でログインして su linaro (pass: linaro) できないか？
  
  左上：端末画面、右下：ブラウザによるカメラサーバの画像（後述）
• ファイルシステムの状態を確認する。

  linaro@linaro-ubuntu-desktop:~$ lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT mmcblk0 179:0 0 7.4G 0 disk tqmmcblk0p1 179:1 0 1G 0 part /mnt/ZYBO_BOOT mqmmcblk0p2 179:2 0 6.4G 0 part / mtdblock0 31:0 0 5M 0 disk mtdblock1 31:1 0 128K 0 disk mtdblock2 31:2 0 10.5M 0 disk mtdblock3 31:3 0 384K 0 disk linaro@linaro-ubuntu-desktop:~$ df Filesystem 1K-blocks Used Available Use% Mounted on /dev/root 6495992 1685168 4457800 28% / devtmpfs 239044 4 239040 1% /dev none 51108 592 50516 2% /run none 5120 0 5120 0% /run/lock none 255540 8 255532 1% /run/shm /dev/mmcblk0p1 1046516 6876 1039640 1% /mnt/ZYBO_BOOT linaro@linaro-ubuntu-desktop:~$ mount /dev/root on / type ext4 (rw) none on /proc type proc (rw,noexec,nosuid,nodev) none on /sys type sysfs (rw,noexec,nosuid,nodev) devtmpfs on /dev type devtmpfs (rw,mode=0755) none on /dev/pts type devpts (rw,noexec,nosuid,gid=5,mode=0620) none on /run type tmpfs (rw,noexec,nosuid,size=10%,mode=0755) none on /run/lock type tmpfs (rw,noexec,nosuid,nodev,size=5242880) none on /run/shm type tmpfs (rw,nosuid,nodev) /dev/mmcblk0p1 on /mnt/ZYBO_BOOT type vfat (rw)

• USBデバイスの状態を確認する。WiFiアダプタとカメラが認識できているか？ ※デバイス名や番号は機器によって接続方法によって変わる。

  linaro@linaro-ubuntu-desktop:~$ lsusb Bus 001 Device 002: ID 05e3:0610 Genesys Logic, Inc. 4-port hub Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub Bus 001 Device 007: ID 056e:7016 Elecom Co., Ltd ←カメラ Bus 001 Device 008: ID 0461:4d01 Primax Electronics, Ltd Comfort Keyboard Bus 001 Device 009: ID 04bb:0947 I-O Data Device, Inc. WN-G150U Wireless LAN Adapter ←WiFiアダプタ Bus 001 Device 010: ID 1c4f:0027 SiGma Micro linaro@linaro-ubuntu-desktop:~$ lsusb -t 1-1.1:1.2: No such file or directory 1-1.1:1.3: No such file or directory /: Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=ci_hdrc/1p, 480M |__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=hub, Driver=hub/4p, 480M |__ Port 1: Dev 7, If 0, Class='bInterfaceClass 0x0e not yet handled', Driver=uvcvideo, 480M |__ Port 1: Dev 7, If 1, Class='bInterfaceClass 0x0e not yet handled', Driver=uvcvideo, 480M |__ Port 1: Dev 7, If 2, Class=audio, Driver=, 480M |__ Port 1: Dev 7, If 3, Class=audio, Driver=, 480M |__ Port 2: Dev 8, If 0, Class=HID, Driver=usbhid, 1.5M |__ Port 3: Dev 9, If 0, Class=vend., Driver=rt2800usb, 480M |__ Port 4: Dev 10, If 0, Class=HID, Driver=usbhid, 1.5M |__ Port 4: Dev 10, If 1, Class=HID, Driver=usbhid, 1.5M

• ネットワークの状態を確認する。接続できているか？ ※アドレスやIDは機器によってネットワーク環境によって接続方法によって変わる。 このIPアドレスを控えておくこと。

  linaro@linaro-ubuntu-desktop:~$ iwconfig wlan0 IEEE 802.11bgn ESSID:"izumilab" Mode:Managed Frequency:2.432 GHz Access Point: 12:34:56:78:9a:bc Bit Rate=1 Mb/s Tx-Power=20 dBm Retry short limit:7 RTS thr:off Fragment thr:off Power Management:off Link Quality=35/70 Signal level=-75 dBm Rx invalid nwid:0 Rx invalid crypt:0 Rx invalid frag:0 Tx excessive retries:0 Invalid misc:49 Missed beacon:0 lo no wireless extensions. eth0 no wireless extensions. linaro@linaro-ubuntu-desktop:~$ ifconfig eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 12:34:56:78:9a:bc inet addr:192.168.1.100 Bcast:192.168.1.255 Mask:255.255.255.0 UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets:2704 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:109 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes:143913 (143.9 KB) TX bytes:17153 (17.1 KB) Interrupt:147 Base address:0xb000 lo Link encap:Local Loopback inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0 UP LOOPBACK RUNNING MTU:65536 Metric:1 RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B) wlan0 Link encap:Ethernet HWaddr 12:34:56:78:9a:bc inet addr:192.168.1.101 Bcast:192.168.1.255 Mask:255.255.255.0 UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets:4789 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:600 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes:792668 (792.6 KB) TX bytes:74996 (74.9 KB)

• モータ、サーボの動作確認をする。動作のため、タイヤを浮かせる、サーボの周りの空間をとる、などの準備をしておくこと。
  
  

  linaro@linaro-ubuntu-desktop:~$ sudo /home/linaro/zybot/testio.sh demo action for leds,btns,sws push btns and toggle sws while leds light mem[41200000] <= 00000000 mem[41210000] => 00000000 mem[41220000] => 0000000f : （中略） この間にLEDがデモパタンで点滅する。 この間にBTNを押すと41210000の値が変わる。 この間にSWを変更すると41220000の値が変わる。 : demo action for motors and servos mem[43c40004] <= 00004e20 mem[43c40010] <= 00004e20 mem[43c40000] <= 00000301 mem[43c30000] <= 0001d4c0 mem[43c30004] <= 0001d4c0 : （中略） この間にモータとサーボがデモパタンで動作する。 :

• カメラとカメラサーバの動作を確認する。
  • Firefox を起動する。
  • addressバーに http://localhost:8081 を入力する。
  • カメラからの画像が表示されることを確認する。
  • Firefox を終了する。

シリアルコンソールでの動作確認

• 操作用のＰＣを用意する。Windows マシンに Teraterm, Chrome, cygwin(gcc, sshを含む)をインストールし、Game Padを接続しておく。以下、この Windows PC 上で作業を行う。
  
  Windows PC の画面、 左上：UART接続によるZybot-Rのシリアルコンソール(TeraTerm)、 左下：sshによるZybot-Rの端末画面(Cygwinからssh、後述)、 右上：ブラウザによるカメラサーバの画像(Chrome、後述)、 右下：Zybot-R制御クライアントプログラム(Cygwinからwinclient、後述)
• micro USB を用意し、Windows PC と Zybot-R の PROG UART 端子を接続する。
• Teraterm等、シリアル(Serial, UART, COM)接続できるプログラムを起動する。 設定は 115200bps, 8bit, no-parity, 1 stop bit, no flow control にする。 （linux系の例… sudo screen /dev/tty* 115200、終了 Ctrl-A \） （BSD系の例… /etc/remote でポート名を確認し、tip -19200 ポート名、終了~.）
• シリアル接続の画面に改行を入力すると root のコマンドプロンプトが確認できる。

  root@linaro-ubuntu-desktop:~# /home/linaro/zybot/testio.sh LED, モータ, サーボの動作を確認する。

ネットワーク経由での動作確認

• Windows PC 上で作業する。
• 以下の例では Zybot-R のIPアドレスを192.168.1.100とする。
• Windows PC のCygwin Terminalのssh で接続を確認する。（Teraterm でも可）

  linaro@linaro-ubuntu-desktop:~$ izumi@cygwin ~$ rm ~/.ssh/known_hosts ←必要に応じて izumi@cygwin ~$ ssh linaro@192.168.1.100 The authenticity of host '192.168.1.100 (192.168.1.100)' can't be established. ECDSA key fingerprint is SHA256:abcdefghijklmn. Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes Warning: Permanently added '192.168.1.100' (ECDSA) to the list of known hosts. linaro@192.168.1.100's password: linaro ←見えない Welcome to Linaro 12.09 (GNU/Linux 4.0.0-xilinx-g986ffc6-dirty armv7l) * Documentation: https://wiki.linaro.org/ New release '14.04.5 LTS' available. Run 'do-release-upgrade' to upgrade to it. Last login: Sun Sep 25 14:50:25 2016 from cygwin.local linaro@linaro-ubuntu-desktop:~$ sudo /home/linaro/zybot/testio.sh LED, モータ, サーボの動作を確認する。

• Windows PC の Chrome でカメラサーバの映像を確認する。
  • Chrome を起動する。
  • addressバーに http://Zybot-RのIPアドレス:8081 を入力する。
  • カメラからの画像が表示されることを確認する。
  • Chrome を終了する。
• 必要に応じて、有線LAN, WiFiのDHCP, WiFiのSTATIC などの 各接続形態について上記 ssh とカメラのテストを行う。

ネットワーククライアントプログラムの動作確認

• Windows PC 上で作業する。
• Zybot-R 関連ファイル zybotr_files.tgz をダウンロードし展開する。ここではizumiのデスクトップに展開してあるものとする。
• Cygwin Terminalを開く。※Windows の C: ドライブは Cygwin では /cygdrive/c となる。
• サーバプログラムをコンパイルする。

  izumi@cygwin ~$ cd /cygdrive/c/Users/izumi/Desktop/zybotr_client/ izumi@cygwin /cygdrive/c/Users/izumi/Desktop/zybotr_client$ ls Makefile winclient.c izumi@cygwin /cygdrive/c/Users/izumi/Desktop/zybotr_client$ make gcc -o winclient.exe -O -Wall -g winclient.c -mwindows -lws2_32 -lmswsock -ladvapi32 -lwinmm izumi@cygwin /cygdrive/c/Users/izumi/Desktop/zybotr_client$ ls Makefile winclient.c winclient.exe

• クライアントプログラムを実行し、動作を確認する。

  izumi@cygwin /cygdrive/c/Users/izumi/Desktop/zybotr_client$ ./winclient.exe 192.168.1.100 usage: ./winclient [server addr] Control for Keyboard q,Q,x,X ... quit f,F ... run forward b,B ... run backward l,L ... turn left r,R ... turn right s,S ... down/up camera t,T ... left/right camera j,J ... use Joypad Control for Jeypad sticks ... run/turn 1,2,3,4 ... move camera 5 ... use Keyboard 6 ... quit Controlled by JoyPad0 Center Values of (X,Y,Z,R)=(00007fff,00007fff,00007fff,00007fff) . ctrl 0000 pwm 0000 0000 syn 0 0 srv 0249f0 0249f0 led 0 ctrl 0000 pwm 0000 0000 syn 0 0 srv 0249f0 0249f0 led 0 ctrl 0000 pwm 0000 0000 syn 0 0 srv 0249f0 0249f0 led 0 ctrl 0000 pwm 0000 0000 syn 0 0 srv 0249f0 0249f0 led 0 ctrl 0000 pwm 0000 0000 syn 0 0 srv 0249f0 0249f0 led 0 ctrl 0000 pwm 0000 0000 syn 0 0 srv 0249f0 0249f0 led 0 ctrl 0000 pwm 0000 0000 syn 0 0 srv 0249f0 0249f0 led 0 : （以下略）

無線動作確認

• Zybot-R の電源を落とす。※端末が開いていれば sudo shutdown -h now してから、なければそのまま電源を切る。
• Zybot-R から、モニタ、キーボード、マウス、有線電源、有線LANを外す。
• バッテリは予め充電しておく。

  過放電に注意！   全てのバッテリを完全充電してから使用すること。 充電状態の異なる電池を組み合わせて使用すると、 先に無くなった電池が他の電池により過放電され、異常発熱や液漏れを起こす。

• Zybot-R にバッテリを装着しVRMのBATTERY端子に接続する。
• Zybot-R を動いても安全な場所に置き、電源を入れる。
• 起動動作パタンを確認する。（LED全点灯→消灯、サーボ左右、サーボ上下）
• Windows PC の Chrome からカメラサーバ http://Zybot-R の wlan0 のアドレス:8081 に接続し、映像を確認する。
• Windows PC の Cygwin Terminalから winclient.exe Zybot-R の wlan0 のアドレス を実行し、動作させる。
• 確認後、Zybot-R の電源を落とす。

泉 知論 ＠ 立命館大学 理工学部 電子情報工学科     その他の講義＆演習資料はこちら