TEST
``` まず最初に読み込んでいる `blePolyfill.js` は Web GPIO API の example の時にも出てきましたが、[Web GPIO API](http://browserobo.github.io/WebGPIO) と、[Web I2C API](http://browserobo.github.io/WebI2C) をサポートするためのポリフィルです。 次に読み込んでいる `i2c-ADT7410.js` は Web I2C API を使って温度センサー ADT7410 との通信を行うためのドライバーとなるライブラリです。 最後に読み込んでいる `main.js` が、ドライバーライブラリを使ってこのアプリケーションの動作を記述している部分です。 また HTML の部品として、BLE を接続して動作を開始するボタンのための``タグと、読み取った温度を表示する場所として``タグが準備されています。
## main.js
次に、`main.js` を見てみましょう。
この `mainFunction()` が「BLE 接続」のボタンが押され、動作開始と共に走る関数です。
main.js
```javascript
async function mainFunction() {
try {
var bleDevice = await navigator.bluetooth.requestDevice({
filters: [{ services: [DEVICE_UUID] }] });
var i2cAccess = await navigator.requestI2CAccess(bleDevice);
connectButton.hidden = true;
var port = i2cAccess.ports.get(1);
var adt7410 = new ADT7410(port, 0x48);
await adt7410.init();
while (1) {
var value = await adt7410.read();
// console.log('value:', value);
head.innerHTML = value ? value : head.innerHTML;
await sleep(1000);
}
} catch (error) {
console.error("error", error);
}
}
```
ここで温度センサーの情報を定期的に取得し、画面に出力する処理が行われています。
少し詳し解説してみます。
### await navigator.bluetooth.requestDevice()
GPIO の example の時と同様ですが、まずこの呼び出しによって周辺デバイスをスキャンして BLE デバイスを選択するダイアログを表示します。
`requestDevice({filters: [{ services: [DEVICE_UUID] }] })` と引数に DEVICE_UUID で CHIRIMEN-TY51822r3 用のサービスを指定しています。
この呼び出しは非同期処理で `await` が付いていますのでここで一時停止し、ユーザーがダイアログでデバイスを選択した時点で次の処理に進みます。
### await navigator.requestI2CAccess()
Web I2C APIを利用するための `I2CAccess` インタフェースを取得するための API 呼び出しです。
Web GPIO の場合は `requestGPIOAccess()` でしたが Web I2C の場合はこのように `requestI2CAccess()` となります。
この関数も非同期処理の関数で、処理完了を待機し、その結果正しくインタフェースが取得されたら `i2cAccess` オブジェクトに保持されます。
### i2cAccess.ports.get()
`I2CAccess.ports` は、利用可能な I2C ポートの一覧です。
```javascript
var port = i2cAccess.ports.get(1);
```
CHIRIMEN with ty51822r3 で利用可能なI2Cポート番号は `1` 番だけです。
ここでは、ポート番号に `1` を指定して、`port` オブジェクトを取得しています。
### var adt7410 = new ADT7410(port, 0x48)
ここで ADT7410 用のドライバーライブラリのインスタンス生成を行なっています。
`0x48` は ADT7410 が固定で持っている I2C のスレーブアドレスです。
なお、この ADT7410 モジュールでは、デフォルトでスレーブアドレスが `0x48` ですが、基板上のジャンパーを半田でショートする事により `0x48` ～ `0x4B` の間で選択する事ができます。複数の I2C デバイスを接続するときに衝突を避けられるようにこのような構造になっているモジュールが一般的です。
### await adt7410.init()
ADT7410 用のドライバーライブラリのインスタンス (adt7410) が持つ非同期処理の関数 `init()` は、その内部でインスタンス生成時に指定した `port` オブジェクトとスレーブアドレス `0x48` を用いて `I2CPort.open()` を行なっています。
`I2CPort.open()` が成功すると、`I2CSlaveDevice` という I2C ポートへデータ書き込みや読み込みなどを行うインタフェースが返されます。
`I2CSlaveDevice` インタフェースは、ライブラリ内に保存され、その後の処理でこのインターフェースを使って I2C デバイスである adt7410 との通信が可能になります。
### await adt7410.read()
ADT7410 の仕様に基づくデータ読み出し処理をここで行っています。
内部では、`I2CSlaveDevice.read8()` という API を 2 回呼び出すことで、温度データの [MSB](https://ja.wikipedia.org/wiki/最上位ビット), [LSB](https://ja.wikipedia.org/wiki/最下位ビット) を 8bit ずつ読み出し、両方の読み出しが終わった時点で MSB と LSB を合成、16bit データとしたのちに、温度データに変換して返却しています。
### I2C デバイスのドライバーの役割
この example では ADT7410 から値を読み出すために ADT7410 専用のドライバー `i2c-ADT7410.js` を使用しています。このように CHIRIMEN with ty51822r3 ではある程度の I2C デバイスに関しては簡単に使えるように専用のドライバーが準備されています。次のフォルダーに各デバイスのドライバーが収められています。
[GitHub の I2C ドライバー一覧フォルダー](https://github.com/chirimen-oh/chirimen-TY51822r3/tree/master/bc/drivers)
example ではドライバーの読み込みに相対 URL を使用していますが、ローカルファイルで HTML を作成する場合は、
```html
```
のようにドライバーの公開 URL を指定してください。
これらの I2C デバイスのドライバーは基本的にはどれも同じ使い方ができるように作られています。つまり
- device = new Device_Name(port, Slave_Address)
- I2C ポートとスレーブアドレスを指定してインターフェイスオブジェクトを作成します。
- device.init()
- ドライバーの初期化を行います。デバイスによっては引数で動作のオプションを指定する場合もあります。
内部では `I2CPort.open()` を呼び出し `I2CSlaveDevice` を取得します。
- device.read()
- 実際にデバイスにアクセスして値を読み出します。内部では `I2CSlaveDevice.read8()` 等のメソッドが使われます。なお、これは何らかの値を読み取る一般的なセンサー系デバイスの場合で、デバイスの機能によっては違う名前のメソッドが準備されています。
と言うような使い方になります。
さて、この example での Web I2C API に関する処理を ADT7410 ドライバー内部も含めてまとめると以下のようなことが行われています。
1. await navigator.bluetooth.requeceDevice() で BLE デバイスをユーザーが選択
2. await navigator.requestI2CAccess(bleDevice) で I2CAccess インタフェースを取得
3. i2cAccess.ports.get(1) で、1番ポートの `port` オブジェクトを取得
4. await port.open(0x48) で、スレーブアドレス 0x48 番の I2CSlaveDevice インタフェースを取得
5. i2cSlave.read8() で 温度データ を読み込み (ADT7410 の場合、常に2回セット)
という流れになります。
この流れは、ADT7410 以外の他の I2C デバイスでも基本的に同様で、I2C デバイスにより変わるのは、`port.open()`に指定するスレーブアドレスと、5. の実際の処理の部分になります。これを押さえておけば、ドライバーが準備されていない I2C デバイスでもそれに対応するコードを書くのはそれほど難しくありません。
新たな I2C デバイスへの対応方法については、下記記事も参考にしてください。
(CHIRIMEN with ty51822r3 ではなく、CHIRIMEN ボード向けの記事ですが、Web I2C API への対応に関しては同じ方法で対応が可能です)
[CHIRIMENでI2Cデバイスを使ってみる](https://qiita.com/tadfmac/items/04257bfe982ba0f050bb)
# 5. 温度センサー(ADT7410)の値をドライバーを使わずに読む
さて、I2C デバイスのドライバーが既にあればそれを使うのが簡単なのですが、ドライバーがなくても直接 I2C でデバイスに Web I2C API でアクセスして動かす事も可能で、現在ドライバーが準備されていない新たな I2C デバイスのドライバーを作成する事も可能です。
次は Web I2C API を使ってデバイスに直接アクセスしてみます。
Web I2C API で直接アクセスするにはまず I2C デバイスのデータシート等から内容を把握しておく必要があります。I2C デバイスの内部には読み込みや書き込みが可能なレジスターがあり、それぞれのレジスターにアドレスが割り振られています。ADT7410 の場合は次のようになっています。
| アドレス | 説明 | デフォルト値 |
| -------- | --------------------- | ------------ |
| 0x00 | Temperature value MSB | 0x00 |
| 0x01 | Temperature value LSB | 0x00 |
| 0x02 | Status | 0x00 |
| 0x03 | Configuration | 0x00 |
| 0x04 | T high setpoint MSB | 0x20(64℃) |
| 0x05 | T high setpoint LSB | 0x20(64℃) |
| 0x06 | T low setpoint MSB | 0x20(10℃) |
| 0x07 | T low setpoint LSB | 0x20(10℃) |
| 0x08 | T crit setpoint MSB | 0x49(147℃) |
| 0x09 | T crit setpoint LSB | 0x80(147℃) |
| 0x0a | T hyst setpoint | 0x05(5℃) |
| 0x0b | ID | 0xCX |
| 0x2f | Software reset | 0xXX |
多数のレジスターがありますが、取り合えず今現在の温度を知りたいだけであれば、
アドレス `0x00` と `0x01` の Temperature value MSB と LSB の値を読むだけで良さそうです。
ADT7410 の温度測定の精度には 13 ビットモードと 16 ビットモードがあり、デフォルトは 13 ビットモードです。
せっかく直接アクセスするのですから、ここでは 16 ビットモードに切り替えてみましょう。
アドレス `0x03` の Configuration レジスタに `0x80` を書き込めば 16 ビットモードになります。
そして `0x00` と `0x01` のそれぞれのレジスターから 8 ビットの値が読み出せますので繋ぎ合わせて 16 ビットの値にして 128 で割る事で摂氏温度が得られます。
それでは、ADT7410 ドライバー内部での処理の流れがだいたいわかったところで、ドライバーを使わずに自力で値を読み込むコードを一応書いてみましょう。
適当なフォルダーに HTML ファイルを作成してください。
まずは、`blePolyfill` の読み込みを行い、HTML の部品としては BLE の接続開始ボタンと温度表示用の `div` のタグを準備しておきます。ポリフィルの URL は公開されている絶対 URL を使用します。
```html