MakerBeam: Construye tus propias estructuras

Cuando queremos construir una estructura (chasis, soporte, etc) nos encontramos con que a veces es complicado conseguir unir las piezas que la conforman. De hecho muchas veces tenemos piezas planas que queremos juntar para formar un objeto con volúmen.

En mi caso, para construir un robot de sumo podía añadir los motores y la electrónica a una base plana, pero al querer juntar dos palas haciendo ángulo en ambos extremos y un techo ya la cosa se volvía complicada, sobre todo teniendo en cuenta que no tengo herramientas para cortar, doblar o moldear aluminio.

Para estos menesteres hay una solución llamada MakerBeam, la cual ofrece una serie de barras de aluminio (ellos lo llaman vigas) en forma de X y unos ángulos (o escuadras) de acero para poder crear estructuras. Recuerda un poco al Meccano, pero estas piezas están basadas en el estándar industrial T-slot, usado ampliamente para fabricar automatismos, robots y armazones para máquinas. Basándose en ese estándar, Sam Putman diseñó unas piezas más pequeñas y las categorizó como Mini-T. Estas barras son de distintos tamaños y los ángulos de distinta inclinación permitiendo crear estructuras juntando unas con otras o atornilladas a una base.

La longitud de estas barras es variable pudiendo crear diferentes estructuras, pero su altura y anchura es de 10mm, por lo que encajan a la perfección unas con otras. Tienen forma de X para tener canales donde se meten los tornillos M3 y unir unas con otras mediante ángulos, sujetando el conjunto con tuercas.

Las ventajas de usarlo son:

  • Componentes y módulos compatibles entre si.
  • Tiempo de diseño y de montaje menor.
  • Todos los elementos pueden ser combinados.
  • Conexiones roscadas para un fácil montaje y desmontaje.
  • Todos los elementos pueden ser reutilizados.
  • Estructuras de poco peso con alta capacidad de carga.
  • Los perfiles de aluminio proporcionan un diseño atractivo.
  • El color negro anodizado es útil para la fotografía, además evita la abrasión y la corrosión.
  • Se pueden meter cables de pequeños grosor por los canales.

En su página web se pueden comprar componentes sueltos o, como en mi caso, un kit de iniciación, que por 100€ tienes varios tipos de barras y ángulos, tornillos y tuercas. Recomiendo también adquirir por 4 € más un destornillador de tuercas. Los gastos de envío son de 10€ para España (sin contar las islas Canarias).

En la anterior foto se pueden ver:

  • Bolsa de tornillos M3.
  • Bolsa de tuercas M3.
  • Bolsa de 24 ángulos de 90º.
  • Bolsa de 12 ángulos de 60º.
  • Bolsa de 12 ángulos de 45º.
  • Bolsa de 12 ángulos esquinados.
  • 4 barras de 300 mm.
  • 8 barras de 200 mm.
  • 6 barras de 150 mm.
  • 16 barras de 100 mm.
  • 8 barras de 60 mm.
  • 8 barras de 40 mm.
  • Desatornillador de tuercas.

Otro año más se celebra la OSHWCon

logo oshwcon

Segunda edición donde nuevos ponentes darán charlas sobre temas tan interesantes como impresión 3D, robótica, electrónica, comunicaciones, modelos de negocio; talleres; mesas redondas; concursos; presentación de proyectos personales…

Si te gusta la tecnología, eres amante del DIY, quieres saber hacia donde va la sociedad del conocimiento libre no te puedes perder este evento. ¡¡¡ Sólo hay 450 plazas !!!

Se celebrará los días 21, 22 y 23 de Septiembre en el Centro de Formación Padre Piquer C/ Mártires de la Ventilla, 34 – 28029 Madrid

Los vagos 2.0

Constantemente recibo comentarios y a veces incluso correos electrónicos de gente que me pide cosas que se salen de lo razonable.

Algunos me piden que les traduzca todo el código fuente de C de un proyecto con PIC a ensamblador, otros que les haga una simulación de un circuito en Proteus, otros ni siquiera se leen el artículo y me preguntan cosas que aparecen publicadas en el mismo, alguno me ha pedido hasta que le documente el proyecto de fin de carrera de algún artículo que he publicado, también hasta que les haga un programa entero desde 0, entre otras muchas cosas que podéis encontrar por los comentarios de los artículos.

A mi no me importa ayudar y dedicar algo de tiempo a las dudas que tengan (como también podéis leer en los comentarios), pero la otra persona tiene que demostrar un mínimo de interés en hacer las cosas y motivación para hacerlas el sólo. Y es que parece que los que queremos divulgar algo por Internet tenemos todo el tiempo libre del mundo y ganas de hacer por amor al arte los que los demás nos pidan.

Esta clase de gente ha existido siempre y seguirá existiendo. Pero desde luego por mi parte siempre van a chocar contra un muro si lo que pretenden es que yo les haga su trabajo, ya se este por afición o por obligación.

Medialab-Prado cierra hasta Otoño

El Medialab-Prado, esta institución que ha servido para reunirnos, probar nuestros proyectos, conocernos en persona y mucho más cierra sus puertas hasta el próximo Otoño para continuar las obras de rehabilitación que se estaban haciendo en el edificio contiguo, llamado Serrería belga. El último Viernes Openlab (que era donde nos reuníamos) será el 4 de Mayo y a partir de entonces seguirán habiendo reuniones, pero con menos contenido, en Intermediae-Matadero hasta que terminen las citadas obras.

Mandar datos de nuestros dispositivos a Pachube

Para quien no lo conozca, Pachube es una web donde poder transmitir la información que generan nuestros dispositivos (lo que se conoce como Internet de las cosas). Todos alguna vez hemos creado/tenido un dispositivo que genera información que nos gustaría consultar: Un sensor de temperatura o de humedad, un contador de entradas a un recinto, cuantas veces se ha ejecutado un comando, etc. Cualquier cosa que queramos saber y se pueda medir es susceptible de usarse con Pachube. Eso si, nuestro dispositivo debe tener una conexión a Internet para poder subir los datos (Wifi, ethernet, GPRS u estar conectado a otro dispositivo que lo tenga como un PC). La ventaja es que mediante nuestro ordenador/móvil/tablet podremos consultar los datos que nuestro dispositivo envía en la web de Pachube de una forma gráfica. El servicio es gratuito, podemos hacer que nuestros feeds sean públicos o privados, podemos consultar el historial de datos y enviar alarmas y notificaciones a nuestros dispositivos. Tiene limitaciones como que no se puede hacer más de 100 peticiones por minuto, pero en la mayoría de los casos nos da de sobra.

Voy a explicar de una forma sencilla cómo enviar los datos, aunque si queréis profundizar tendréis que leer la documentación. Lo primero que hay que hacer es registrarse en su web. Es un proceso sencillo y rápido.

Lo segundo es crear una key en el menú My keys. Esta sirve para poder autentificarnos en las acciones que enviamos a Pachube. Además se les asignan permisos para que pueda ser usando en cualquier feed, en todos nuestros feeds (públicos o privados) o en unos determinados feed de nuestra elección. Además se les asigna los permisos de lectura de feeds, creación de feeds, actualización de feeds o borrado de feeds. Igualmente tiene restricciones avanzadas como caducidad de la key, sólo dejar a una IP o acceder desde una URL concreta para ejecutar el comando. La guardamos y ya nos aparecerá en el menú de My keys.

El siguiente paso es crear un feed en el menú Create a feed. Un feed no es nada más que un servicio donde se almacenarán los datos que envíe nuestro dispositivo y que puede ser consultado a posteriori. Puede ser creado directamente desde las web de Pachube o desde la API de Pachube. Para crearlo debemos rellenar datos sobre su nombre, la ubicación de nuestro dispositivo, si es privado (sólo lo podemos consultar nosotros) o público (cualquier puede consultarlo), etc. Finalmente tenemos que añadir tantos datastreams como distintos datos envía nuestro dispositivo: Si por ejemplo es un sensor de temperatura y de humedad tendremos que dar de alta dos datastreams. Los datastreams necesitan un identificador único en ese feed, un tag (nombre) que lo identifique, un nombre de la unidad en que se va a medir y el símbolo que se usa para esa unidad de medida. Lo guardamos y ya nos aparece en el menú de My feeds.

Ahora si accedemos al menu de My feeds podemos ver nuestro feed y si pulsamos sobre el podemos observar entre otras cosas qué número único le ha asignado Pachube en el campo Website.

Para meterle datos simplemente tenemos que rellenar los datapoints, que son los datos de nuestro sensor. Podemos hacerlo manualmente desde la misma página del feed, pero no tiene sentido ya que se supone que será nuestro dispositivo (u otro intermediario) conectado a internet el que los proporcione. Este debe tener la opción de comunicarse mediante peticiones HTTP a la web de Pachube. Yo lo voy a enseñar desde el nivel más bajo, pero si el dispositivo intermedio es un PC podéis usar curl mediante scipts o las librerías que vuestro dispositivo tenga para usar TCP/IP y HTTP. Voy a poner un ejemplo de una petición PUT para actualizar un feed que contiene como datastream el uso de una supuesta CPU de un servidor ubicado en la isla Perejil. Me conecto al puerto 80 del host api.pachube.com y le envío esto:

Después de lanzar esa petición, si todo ha ido bien, recibiremos esta respuesta del servidor de Pachube:

Que indica con el código 200 que todo ha ido bien y que se ha guardado el datapoint en nuestro datastream. En nuestra petición le hemos indicado la URL de nuestro feed con la extensión csv para indicar que los datos que queremos subir están en ese formato, pero también podemos subirlos en XML o JSON (ver aquí una guía rápida). También hemos de enviar la key que tiene permisos para escribir en nuestro feed. Finalmente enviamos los datapoints en formato <datastream>,<valor> (uno por línea).

Así si nos vamos a la URL de nuestro feed (en este caso https://pachube.com/feeds/48063) podremos ver toda la información del feed: nombre, localización, lectura de los datos en formato JSON, XML y CSV y finalmente un gráfico que podemos configurar a nuestro gusto para ver cómo han ido evolucionando los valores.

Explorer.exe en Windows

Hace poco tuvimos en mi trabajo la necesidad de sustituir el proceso explorer.exe de un portátil para que sólo mostrase una ventana con 3 opciones y que el usuario no pudiese hacer nada más.

El explorer.exe es un proceso que cuando se ejecuta al principio muestra el escritorio de Windows y en las sucesivas ocasiones muestra el explorador de ficheros.

Se puede sustituir fácilmente accediendo a la entrada del registro HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\Winlogon y modificando el valor Shell por otro ejecutable.

El ejecutable debe estar normalmente en la ruta C:\Windows y puede ser cualquier programa con interfaz gráfica. El nuestro creaba una ventana que ocupaba todo el monitor, con un logotipo de fondo, sin marco y tenía varios botones para cargar otras aplicaciones, reiniciar y apagar.

Para labores de mantenimiento teníamos un botón que debía poner el escritorio de Windows cuando se pulsaba, y lo lógico era pensar que si desde nuestra aplicación ejecutábamos el fichero explorer.exe se mostraría, pero eso no ocurría y solamente nos aparecía el explorador de ficheros. Al final comprobamos que este comportamiento se debía a que el proceso explorer.exe sólo muestra el escritorio de Windows si se cumplen dos condiciones:

  1. Que no exista otro proceso explorer.exe ya ejecutándose.
  2. Que en el registro de Windows que he puesto antes esté apuntando a si mismo.

Por ello lo que tendremos que hacer para mostrar el escritorio es cambiar la variable Shell del registro expuesto anteriomente a explorer.exe, ejecutar el fichero C:\Windows\explorer.exe y pasados unos segundos volver a modificar la variable Shell con el nombre de nuestro ejecutable para asegurarnos que en el siguiente arranque se vuelve a cargar nuestro programa.

Probando el marco digital Parrot DF3120 (parte 3 y final)

Con este artículo termino de explicar cómo explotar todas las características de este marco digital. Este artículo lo dividiré en 3 partes debido a su extensión.

La primera parte consiste en explicar cómo usar la librería SDL (Simple Directmedia Layer) para dibujar en la pantalla. Lo bueno de esta librería es que es muy sencilla de usar y te facilita bastante el dibujar gráficos en la pantalla mediante programación.

La segunda parte trata sobre usar las entradas de información del marco. Se va a leer el estado de los 3 botones, del inclinómetro y la cantidad de luz que hay en el ambiente .

La tercera parte la he reservado para las comunicaciones. Dado que el marco tiene bluetooth y una tarjeta de red configurada voy a explicar cómo intercambiar información entre el marco y otros dispositivos.

1- Librería SDL

Antes de empezar a explicar, lo mejor será que ponga un vídeo, después el código fuente, a continuación cómo compilarlo, ejecutarlo y finalmente explicar su funcionamiento.

[VÍDEO]

[CÓDIGO]

[COMPILACIÓN]

Para compilar el programa, copiad el código fuente y guardarlo en la carpeta minifs con el nombre pruebasdl.c, después desde ese mismo directorio ejecutad el comando:

[EJECUCIÓN]

Una vez se haya creado el fichero pruebasdl, descargarlo en el marco junto con las siguientes imágenes:

tal y como explicaba en el anterior artículo y ejecutarlo. Si todo ha ido bien veréis lo mismo que en el vídeo. Para salir del programa simplemente pulsar las teclas CONTROL y C simultáneamente.

[EXPLICACIÓN]

Explicaré cómo funciona el programa. Un buen tutorial de SDL en español lo podéis descargar de aquí.

  • Se declaran los punteros SDL_Surface, que son los que contendrán las imágenes y el buffer de la pantalla.
  • La función SDL_Init se llama con el parámetro SDL_INIT_VIDEO para inicializar la librería SDL internamente.
  • La función SDL_GetError devuelve una cadena con el último error ocurrido en la librería SDL.
  • La función atexit con el puntero a la función SDL_Quit se llama para que, cuando la aplicación termine, se llame a la función SDL_Quit y libere todos los recursos usados por la librería.
  • La función SDL_SetVideoMode se llama para inicializar el buffer de la pantalla con los parámetros de anchura, altura, profundidad de color y que use la memoria de vídeo con la técnica de doble buffer (haciendo un OR de los valores SDL_HWSURFACE y SDL_DOUBLEBUF). Esta función nos devuelve la estructura SDL_Surface de ese buffer de pantalla.
  • La función SDL_ShowCursor se llama con el parámetro SDL_DISABLE para ocultar el puntero del ratón en la pantalla.
  • La función IMG_Load se llama con la ruta de una imagen como parámetro para cargar la imagen. Esta función nos devuelve la estructura SDL_Surface de la imagen.
  • La función signal se llama con el parámetro SIGINT y un puntero a una función para que se capture la pulsación de las teclas CTRL y C. Cuando se pulsen se llamará a la función salida que simplemente cambiará el valor de la variable salir. Esto se usa para poder salir del bucle principal y terminar el programa de una forma limpia.
  • La función SDL_BlitSurface se llama con una imagen, un valor nulo, el buffer de la pantalla y una estructura SDL_Rect como parámetros. Esto copia la imagen en el buffer de la pantalla en el lugar indicado por la estructura SDL_Rect.
  • La función SDL_SetAlpha se llama con una imagen, con los valores SDL_SRCALPHA y SDL_RLEACCEL y un número como parámetros. Esto modifica la transparencia de una imagen (valor 0 para transparente y valor 255 para opaca). No funciona bien con los PNG, por eso la imagen del sol es un GIF.
  • La función SDL_Flip se llama con el parámetro del buffer de pantalla para traspasar todos los pixels del buffer de pantalla a la tarjeta de vídeo y así mostrarlos.
  • La función SDL_Delay se llama con un número como parámetro para parar la ejecución del programa durante un tiempo especificado en milisegundos.
  • La función SDL_FillRect se llama con el buffer de pantalla, una estructura SDL_Rect y un color como parámetros para que dibuje en la zona determinada por la estructura SDL_Rect un rectángulo con el color especificado. En las animaciones se usa para eliminar el dibujo anterior al que se va a pintar y así dar un efecto de movimiento.
  • La función SDL_MapRGB se llama con el formato del buffer de la pantalla y 3 números como parámetros. Sirve para mapear un color RGB al formato del buffer de la pantalla y así adaptarlo a su profundidad de color.
  • La función SDL_FreeSurface se llama con una estructura SDL_Rect como parámetro para liberar todos los recursos utilizados por esta.

Con todo esto hemos logrado dibujar en la pantalla imágenes png y gif, además de animar dos de ellas en un bucle (una haciendo círculos gracias a las funciones trigonométricas de seno y coseno y la otra a fundirse mediante transparencia) a la espera de que el usuario pulse la combinación de teclas CTRL+C para salir del programa.

2- Entradas de información

Al igual que antes pongo un vídeo, después el código fuente, a continuación cómo compilarlo, ejecutarlo y finalmente explicar su funcionamiento.

[VÍDEO]

[CÓDIGO]

[COMPILACIÓN]

Hay que hacer lo mismo que en la COMPILACIÓN del apartado Librería SDL. Sólo que esta vez el fichero de salida se llama pruebaentradas y el del código fuente pruebaentradas.c.

[EJECUCIÓN]

Hay que hacer lo mismo que en la EJECUCIÓN del apartado Librería SDL, incluidas las imágenes si no las tenéis ya. Sólo que esta vez el fichero se llama pruebaentradas.

[EXPLICACIÓN]

En esta ocasión he aprovechado el código del anterior apartado y le he modificado para que responda a eventos. Ahora cada vez que se pulse un botón saldrá en la pantalla el icono correspondiente, se mostrará hacia que lado del marco está la gravedad y cuanta luz llega al sensor trasero.

Me centraré en explicar cómo he recuperado la información de las entradas de las que dispone el marco (botones, inclinómetro y fotoresistencia).

Si os acordáis en el primer artículo explicaba cómo acceder a la memoria del vídeo para escribir los píxeles de la imagen directamente en ella. Aquí lo que vamos a hacer es abrir el fichero /dev/mem ya que desde él podemos acceder a los registros del microprocesador que contienen la información de las entradas y poder configurarlas. Si queréis saber a fondo cómo funciona el microprocesador s3c2412 que gobierna el marco os podéis bajar su datasheet. Las entradas de los botones se pueden leer desde los pines 2, 3 y 4 del puerto F y las del inclinómetro desde los pines 9 y 10 del puerto G, en ambos casos son GPIO y los leeremos mediante polling. El valor de la fotoresistencia se puede leer del pin ADC0 y como indica el nombre es un ADC que leeremos igualmente mediante polling.

En la función inicializa_entradas inicializaremos los registros:

  • Con la función open abrimos el fichero /dev/mem como lectura y escritura.
  • Con la función mmap abrimos las posición de memoria 0x56000000 para poder acceder desde el espacio de usuario a los registros de configuración y de datos de los puertos GPIO y la posición de memoria 0x58000000 para leer los canales ADC. Estos números se pueden encontrar en las páginas 68 y 69 del datasheet que he puesto antes.
  • Para leer los puertos F y G debemos configurarlos antes. Para esto debemos acceder a las direcciones de memoria de configuración del puerto F (GPFCON 0x56000050) y del puerto G (GPGCON 0x56000060) e indicar qué bits serán de lectura. En el puerto F serán los bits 2, 3 y 4 por lo que el valor de configuración para este registro (según las página 275 del datasheet) será xxxxxx000000xxxx, o lo que es lo mismo, para dejar el resto de bits a su valor original y sólo cambiar los 6 bits de los botones hay que hacer una operación AND del valor 0xFC0F. En el puerto G serán los bits 9 y 10 por lo que el valor de configuración para este registro (según la página 276 del datasheet) será xxxxxxxxxx0000xxxxxxxxxxxxxxxxxx, o lo que es lo mismo, para dejar el resto de bits a su valor original y sólo cambiar los 4 bits del inclinómetro hay que hacer una operación AND del valor 0xFFC3FFFF.
  • Para leer continuamente el valor del canal 0 del ADC donde se encuentra conectada la fotoresistencia debemos configurar el registro ADCCON situado en la dirección de memoria 0x58000000.  Lo inicializaremos asignándole el valor 0x7FC2 (según la página 420 del datasheet). Finalmente leemos el valor del ADC para activarlo.

En la función lee_entradas leeremos el valor de las entradas y los guardaremos en una estructura llamada ENTRADAS:

  • Accedemos a las direcciones de memoria de datos del puerto F (GPFDAT 0x56000054) y G (GPGDAT 0x56000064), extraemos uno por uno los valores de los pines con una operación AND, desplazamos esos valores mediante shifting hasta dejarlos en el primer bit  y los vamos guardando en la variable correspondiente de la estructura. Los botones cuando están libres tienen un valor de 1, pero cuando están pulsados tienen un valor de 0. El botón izquierdo corresponde al pin 3, el botón central corresponde al pin 4 y el botón derecho al pin 2. El inclinómetro tiene un valor de 3 cuando el marco reposa sobre su base , un valor de 2 si reposa sobre el lado derecho y un valor de 1 si reposa sobre el lado izquierdo. No detecta cuando el marco reposa por el lado contrario a la base (que sería un valor de 0).
  • Para el ADC0 accedemos a su dirección de memoria de configuración (ADCCON 0x58000000), leemos su valor y comprobamos que el último bit está a 1 para saber si podemos leer el resultado de la conversión o todavía la está haciendo, si está a 1 leemos la dirección de memoria de datos (ADCDAT0 0x5800000C), nos quedamos con los primeros 10 bits y hacemos una conversión a 8 bits para que se pueda usar directamente en la función  SDL_SetAlpha.

Con todo esto hemos modificado el programa del apartado Librería SDL para que ahora sólo represente las imágenes dependiendo del estado de las distintas entradas que componen el marco digital.

3- Comunicaciones

Como en los casos anteriores pongo un vídeo, después el código fuente, a continuación cómo compilarlo, ejecutarlo y finalmente explicar su funcionamiento.

[VÍDEO]

[CÓDIGO]

[COMPILACIÓN]

Hay que hacer lo mismo que en la COMPILACIÓN del apartado Librería SDL. Sólo que esta vez el fichero de salida se llama pruebacomunicaciones y el del código fuente pruebacomunicaciones.c.

[EJECUCIÓN]

En el ordenador debéis tener bluetooth ya sea incorporado o mediante un usb y conexión a internet.

En el ordenador activar el ruteo de paquetes tcp/ip para la interfaz de red del marco (ejecutarlo todo como usuario root, en ubuntu con sudo -s)

En el marco activar la ruta por defecto de los paquetes tcp/ip

En el marco dejar visible a todos el bluetooth y permitir conexiones al marco

En el marco mostrar la MAC ADDRESS del bluetooth (para saber a donde se debe conectar el ordenador por rfcomm)

En el marco dejar en modo de escucha para rfcomm

En el ordenador conectarse al marco mediante rfcomm

En el ordenador descargarse el programa screen (si no se tenía antes)

En el ordenador conectarse al dispositivo rfcomm0 con el programa screen

En el marco ejecutar el programa

En el ordenador desde el programa screen escribir caracteres. ENTER para hacer salir el programa del marco.

Anotaciones

Tendreis que abrir una consola nueva tanto en el ordenador como en el marco después de ejecutar el comando rfcomm puesto que se queda permanentemente conectado hasta que se pulse CTRL + C.

Para salir del programa screen simplemente pulsad CTRL y A a la vez y después de soltarlos pulsad la tecla K.

[EXPLICACIÓN]

Por un lado se pretende conectar mediante bluetooth al marco usando las utilidades BlueZ mediante RFCOMM. Así conseguimos que desde nuestro ordenador podamos enviarle datos al marco.

Por otro lado pretendemos conectarnos a una página de Internet para recuperar una imagen y mostrarla en el marco.

La unión de ambas cosas es lo que habéis visto en el vídeo. Mientras escribo en el programa screen caracteres, estos se envían al marco mediante bluetooth. Despueś el marco los va concatenando y va llamando a una página web que he hecho a tal efecto para que vaya generando la cadena de texto en una imagen PNG. Esta imagen se la descarga el marco y posteriormente la muestra.

Gracias a las utilidades de BlueZ la conexión bluetooth ya se establece mediante comandos y nosotros nos tenemos que dedicar simplemente a abrir el fichero /dev/rfcomm0 y desde este escribir o leer con las funciones básicas que proporciona C para manejo de ficheros.

Las conexiones a Internet se consiguen mediante programación de sockets y esto nos da mucho juego para poder pedir información (descargar una imagen, llamar a un servicio web, etc.) y luego mostrarla en nuestro marco. En el ejemplo cuando se llama a la función carga_imagen hacemos una conexión http a https://www.sistemasorp.es/blog/imagen.php con la cadena pasada como parámetro y guardamos en el fichero texto.png la imagen PNG que se ha generado. No voy a explicar qué hace cada función de los sockets, pero si os recomiendo leer el mejor manual que hay en internet para saber cómo programarlos: Beej’s Guide to Network Programming.

Y aquí acaban esta serie de artículos esperando que os haya servido de ayuda para que podáis empezar a juguetear con el marco y sacarle muchas utilidades. Me gustaría que si hicieseis algo con el lo pusierais en los comentarios, además de vuestras dudas o lo que sea.

1º artículo

2º artículo

Recuperar una cámara Zaapa CIP-RW después de un fallo de actualización

Hace tiempo que mi amigo Roberto quiso actualizar su cámara IP (la cual compró por recomendación mía). El caso es que al actualizar el firmware el proceso falló y la cámara quedó inutilizada. Así han pasado ya muchos meses hasta que hace unos días me encontré con esta página que hablaba de cómo recuperar una cámara Foscam FI8908W cuando el proceso de actualización de firmware ha fallado.

Lo bueno de esta página es que habla de que las cámaras foscam (y la zaapa ciprw es una de ellas con el modelo FI8901W) no mueren del todo, sino que tienen un puerto serie escondido al que se puede acceder y comunicarse con una consola para cargar un firmware. Yo me he comunicado con la cámara con un conversor serie TTL a USB:

La solución ya estaba, sólo tenía que conseguir el firmware de la zaapa (ya que otros no valen) y decirle a mi amigo que me dejase su cámara para arreglársela. Pero no ha sido así de fácil y he tenido que pelearme con varios frentes.

El primero es el servicio técnico de Foscam. En el comentario 101 del anterior enlace un tal David comentaba que Doris de Foscam había sido muy amable y que le había dado los ficheros de recuperación. Yo probé la misma suerte con el servicio técnico de Foscam y esta fué la primera respuesta que obtuve:

Hi,

We do not have a model No. FI8901W camera, could you please double check the model No.?

Es decir, que no saben ni los modelos que han fabricado. Le dije que si existía ese modelo de cámara en su marca y me contesto esto otro:

Hi,

Sorry for my mistake. We have stopped produce this product for a long time. We do not have the firmware now. Sorry for this.

Vamos que no querían ayudarme en nada (David, que suerte tuviste…).

Buscando por Internet unos ficheros de recupercación para la zaapa o para la FOSCAM FI8901W no encontré nada. Pero por suerte encontré esto otro. Una forma de extraer de una cámara que funcionase su firmware a través de la consola serie oculta. El proceso fue pesado: me tuve que bajar el kermit 95 y buscar cómo demonios abrir una consola serie, después esperé un rato largo a que se ejecutara el script, convertir con el jedit una salida en otro fichero y finalmente pasar el convertidor de hexadecimal a binario, el cual tuve que compilar, modificar y compilar de nuevo para que funcionase. Todo esto para que al final no se hubiera decargado correctamente el firmware linux.bin y romfs.img necesarios para reprogramar la cámara estropeada, dando esta errores nada más arrancar.

Parecía que no iba a dar con la solución, pero encontré un programa que te descargaba automáticamente los ficheros necesarios del firmware. Lo ejecuté y parecía que había hecho bien su trabajo, pero pasó lo mismo que en el anterior párrafo aunque esta vez sólo con el fichero linux.bin. Sin embargo gracias a esta otra página descubro que el fichero linux.bin es en realidad un archivo .zip y que lo que había hecho está aplicación es comerse los últimos 168 bytes, asi que leyendo la memoria de  la cámara que funcionaba recuperé esos 168 bytes.

Finalmente seguí paso por paso el proceso de nuevo pero cambiando los comandos fx por estos:

Para Windows 7 como no existe el Hyperterminal, he usado el Tera Term.

Finalmente la cámara de mi amigo ha dejado de ser un pisapapeles y ha vuelto a funcionar, pudiéndola manejar ahora con Firefox, con su IPhone, etc.

Para evitaros las incomodidades por las que yo he pasado os dejo los enlaces de los ficheros de recuperación de la versión que le instalé a mi amigo y que es la última que proporciona Zaapa:

romfs.img

linux.bin

Embeded Web UI 2.0.0.16.bin

 

Probando el marco digital Parrot DF3120 (parte 2)

En el anterior artículo explicaba cómo instalar linux en el marco digital Parrot DF3120. En este explicaré cómo generar el toolchain para poder crear programas que funcionen en el marco digital. De paso crearemos una versión de la imagen más moderna para nuestro marco. El artículo original que lo explicaba es este, pero está desfasado y hay que hacer retoques para que funcione bien.

Lo voy a hacer todo desde mi linux Ubuntu 11.10, por lo que es posible que algunas cosas haya que modificarlas si usáis otra distribución.

Lo primero es instalarse usa serie de paquetes que son necesarios para que todo el proceso sea correcto:

Después hay que bajarse minifs con el git:

A continuación hay que hacer un par de modificaciones:

  • Edita el fichero minifs/conf/board/df3120/config_busybox.conf y reemplaza la línea # CONFIG_CHMOD is not set por CONFIG_CHMOD=y
  • Edita el fichero minifs/conf/packages/05crosstools.sh y reemplaza la línea hset libtool url «http://ftp.gnu.org/gnu/libtool/libtool-2.4.2.tar.gz» por hset libtool url «http://ftp.gnu.org/gnu/libtool/libtool-2.4.tar.gz»
  • Edita el fichero minifs/conf/packages/11graphical.sh y reemplaza la línea hset libpng url «ftp://ftp.simplesystems.org/pub/libpng/png/src/libpng-1.4.8.tar.bz2» por hset libpng url «ftp://ftp.simplesystems.org/pub/libpng/png/src/libpng-1.4.9.tar.bz2»

Después ya podemos ejecutar el script de la siguiente forma (Puede tardar varios minutos):

Ahora vemos que entre otras cosas se han creado dos ficheros en el directorio build-df3120, un .img y un .plt. Pues bien con ellos hay que volver a hacer lo mismo que comentaba en el anterior artículo. Si todo ha ido bien veremos la nueva versión del firmware donde lo más destacado es que aparecen los mensajes de arranque:

Ahora vamos a compilar nuestro primer programa, y cómo no, tenía que ser un Hola Mundo:

Copiamos el código que aparece arriba y lo guardamos en un fichero llamado holamundo.c. Después ejecutamos el siguiente comando:

Esto habrá generado un fichero ejecutable llamado holamundo, pero ¿cómo lo subimos al marco para ejecutarlo?. Pues bien entre otros comandos el marco tiene dos, el tftp y wget para descargar ficheros mediante el protocolo tftp y http respectivamente, por tanto hay que instalar un servidor web o tftpd en nuestra máquina linux.

Servidor web apache:

Servidor tftp: Instrucciones

Si hemos optado por el servidor web sólo hay que copiar el fichero holamundo al directorio /var/www. Si la elección ha sido tftpd entonces hay que copiar el fichero holamundo al directorio que se haya configurado.

Ahora tenemos que descargarlo desde el marco digital. Hacemos un telnet como explicaba en el anterior artículo. En el firmware actual todo el disco está montado como sólo lectura, por lo que tendremos que remontarlo como escritura también de la siguiente forma:

Ahora nos vamos al directorio /tmp y descargamos el programa.

Para tftp el comando sería:

Para wget el comando sería:

Ahora que tenemos el fichero, hay que darle permisos de ejecución y finalmente ejecutarlo:

Obtendremos esto:

Ya hemos compilado nuestro primer programa y lo hemos hecho funcionar, pero claro, nos interesa que se pueda dibujar en la pantalla algo para ver cómo se ve en el marco. Lo primero que hay que saber es que la pantalla tiene asignado el dispositivo /dev/fb0 y que lo que tenemos que conseguir es acceder a su memoria para escribir directamente los colores. Esto se consigue de la siguiente forma:

Con la función open abrimos el dispositivo como lectura/escritura:

Con la función ioctl recibimos en una estructura información sobre la pantalla:

Con la función mmap obtenemos el buffer de la memoria de vídeo para leerlo y escribir en el:

Ahora sólo queda dibujar los bytes en la memoria para que se vean reflejados como pixeles en la pantalla. Al poder representar la pantalla 64k colores estos se codifican a RGB mediante 16 bit con el formato 5-6-5 (rrrrrggggggbbbbb). Así el rojo es 1111100000000000 (0xF800), el verde es 0000011111100000 (0x07E0) y el azul es 0000000000011111 (0x001F). Por tanto cada pixel en la pantalla ocupa 16 bits.

Para probar todo esto he creado un programa que muestra un cuadro verde rebotando por el marco usando la técnica de doble buffer para evitar parpadeos:

Que ejecutándolo quedaría así:

En un próximo artículo explicaré como acceder a la interfaz con SDL, comunicarse con bluetooth mediante RFCOMM y obtener los valores de los botones traseros y del inclinómetro.

Edición 12/02/2012:

1º artículo

3º artículo

Probando el marco digital Parrot DF3120 (parte 1)

He adquirido el marco digital de fotos Parrot DF3120. Es un marco que por menos de 20€ puede representar fotografías en una pantalla de 320×240 (3.5″). Sus puntos fuertes es que tiene bluetooth para poder subir las imagenes desde, por ejemplo, un móvil y una entrada para tarjetas SD con la misma función.

Este marco ha sido hackeado y se le puede instalar un linux, con las ventajas que ello representa. El objetivo de este primer artículo es mostrar el proceso de instalación de linux y cómo acceder a este de una forma sencilla.

Lo primero es hacer un duplicado de disco del siguiente fichero: minifs-full-ext.img. Esto en linux, siendo root, se consigue con el siguiente comando (disco SD es el nombre que le haya asignado el sistema):

Lo siguiente es actualizar el firmware del marco. Para ello hay que encender el marco sin ninguna tarjeta SD insertada y enchufar el cable usb. Cuando podamos acceder al contenido del disco, crear una carpeta llamada update y dentro de esta copiar el fichero parrotDF3120.plf. Después sacar el usb de forma segura y veremos que aparecen 4 cuadros en la pantalla (uno azul y el resto verde), momento en el cual ya se ha actualizado el firmware.

Ahora tenemos un modo de arranque dual. Por un lado si encendemos el marco sin más veremos su funcionalidad de siempre, es decir, se visualizarán las imágenes que tengamos almacenadas una detrás de otra. Pero si metemos la tarjeta SD y antes de encenderlo pulsamos los botones izquierdo y central de la parte de atrás y, sin soltarlos, encendemos el marco, se arrancará  linux y busybox.

Finalmente para acceder a la consola en el modo linux podemos hacerlo de dos formas (la dificil y la fácil):

La dificil es sacar todos los tornillos para quedarnos con la placa y la pantalla. A continuación soldamos en los agujeros del J4 (la consola serie) los tres pines (1: GND, 2: RX, 3: TX) y nos buscamos un conversor TTL a puerto serie o a usb para poder comunicarnos con el dispositivo usando los siguientes parámetros de conexión: 115200 8,N,1 (recomiendo screen en linux o mac y putty en windows). Esta es la consola serie donde se ven los mensajes de estado del arranque y luego se obtiene una shell donde interactuar con linux:

La fácil es simplemente conectar el cable usb al marco y a nuestro ordenador, lo que nos configurará una conexión ethernet por usb llamada Ethernet Gadget, la cual será una tarjeta de red que debemos configurar con la IP 172.16.61.2 y la máscara de red 255.255.255.0. Si todo ha ido bien y hacemos un ping a la dirección 172.16.61.1 el marco nos debería responder. Finalmente para acceder a una shell sólo hay que hacer un telnet a la IP comentada.

Edición 22/01/2011:
En el marco vienen unos programas para probar la pantalla gráfica. Podeis ejecutar cualquiera de ellos:
/usr/bin/plasma: Una bonita demo sobre el efecto plasma.
/usr/bin/newvox: Un paisaje que si tuvieramos teclado podríamos recorrerlo.

Edición 12/02/2011:

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