まだプログラマーですが何か?

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タイトルの通りです。obniz に赤外線人感センサー(HC-SR501)をつなげて人の存在を確認し、なんらかの変化があった場合にその結果をクラウド上の Google スプレッドシートに送信する、という仕組みを作ってみました。必要な設定やコードはこちらからも公開しています:
https://github.com/dotnsf/obniz_sensor_gas


Google スプレッドシートを複数人で共有しておけば人感センサーのセンシング結果を複数の人で共有することができます。今回の例ではそこまで実装していませんが、センシング結果にセンサーの ID を含めるようにすれば、複数のセンサーからの結果を一枚のスプレッドシートにまとめることもでき、またスプレッドシート側でピボットして確認したり、グラフ化などの視覚化も容易にできるようになります。

この仕組みはもともとこちらの動画で紹介されていたものを参考にしています。この動画ではラズベリーパイと HC-SR501 を接続して、ラズベリーパイのコマンドでセンシングを実現しています。また最終的にはそのコマンドを cron に登録する形で永続処理化まで実現されているようでした:
RaspberryPIでIoT簡単入門!クラウド対応人数カウントを作る!

2021052502


これを参考にラズベリーパイを obniz に置き換えて GPIO に接続し、ラズベリーパイのコマンドではなく、obniz のウェブページの JavaScript でセンシングし、その結果を Google スプレッドシートに向けて JavaScript で(jQuery で) POST する、となるように書き換えました。

以下、その準備段階も含めた実現の手順を紹介します(ハードウェアは持っていない場合は購入の必要があります)。

【入手するハードウェア】
obniz 本体
人感センサー(HC-SR501)
ジャンパケーブル(オス-メス)3本

【用意するソフトウェア】
・Google スプレッドシート(Google Drive から作成)


【準備作業】
人感センサーによるセンシングを行うための準備作業は以下の大きく以下3つの作業を行います:
1 スプレッドシート側の準備
2 obniz と HC-SR501 の接続
3 センシングを実行する HTML / Javascript コードの用意


1 スプレッドシート側の準備

まず Google スプレッドシートを1つ新規に作成します:
2021052601


スプレッドシートのメニューから ツール - スクリプトエディタ を選択します:
2021052602


コード画面が表示されるので、デフォルトで用意されているスクリプトをすべて消し、代わりに以下のコード(後述のデータ送信を受けて、シート内に日付時刻と送信データ内容を追加するコード)をコピー&ペーストします:
function doPost(e) {
  SpreadsheetApp.getActive().getActiveSheet().appendRow(
    [new Date(),e.postData.contents]
  );
  
  var output = ContentService.createTextOutput("ok");
  output.setMimeType(ContentService.MimeType.TEXT);
  return output;
}
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メニューから 公開 - ウェブアプリケーションとして導入 を選択します:
2021052604


プロジェクト名を聞かれたら適当に入力して OK をクリックしてください:
2021052605


続けてデプロイ設定画面になります。バージョンは "New" の "1" 、アプリケーションの実行者は自分のメールアドレスを指定、そしてアクセスできる人として "Anyone, even anonymous" を選択して deploy ボタンをクリックします:
2021052606


アプリケーションの認証が必要なので「許可を確認」をクリックします:
2021052607


ちょっとびっくりするような画面になりますがエラーではないので続けます。詳細を表示して、安全ではないページに移動します:
2021052608


作成したプロジェクトにアクセスの許可を与えるため、「許可」ボタンをクリックします:
2021052601


デプロイが行われ、最後に URL が含まれる画面になります。この URL はこの後必要になるので、メモしておきます。OK を押してダイアログを閉じます:
2021052602


これでスプレッドシートの最低限の準備はできました。必要であればスプレッドシートの名称を変更したり、他の人と共有しておいてください:
2021052603


2 obniz と HC-SR501 の接続

まず以下の作業をする前に obniz の電源を OFF にしてください。以下の作業は obniz の電源が OFF になっている状態で行ってください。

HC-SR501 には3本の接続コネクタピンがあります。接続コネクタ部分が左側にくるように向きを調整した時のピンを上から0、1、2とみなします。また obniz も同様に GPIO が下側にくるように向きを調整した時のコネクタを左から0、1、2、・・・とみなすことにします:
2021052601


この状態でジャンパケーブルを使って、0と0、1と1、2と2をそれぞれ接続します。ここまでできると写真のような状態になります:
D95C6870-EBAC-4D5B-88BB-F8F5F48F9D7F


これで obniz と HC-SR501 が接続できました。この後、obniz の電源を ON にすると HC-SR501 でセンシングできるようになり、センシングした結果を obniz から取得することができるようになりました。


3 センシングを実行する HTML / Javascript コードの用意

最後に実際にセンサーで人の存在を確認し、その結果を取得して、(上述で準備した)スプレッドシートに記録する、というプログラムを作ります。

まず obniz の開発者コンソールにログインします:
https://obniz.io/ja/console


画面左の「リポジトリ」から「新規作成」を選択します:
2021052604


新しいプログラムのダイアログが表示されます。タイプは「WebApp」、アクセスレベルは「公開」を選択し、適当なファイル名を付けて「作成」します:
2021052605


サンプルページの HTML がエディタ内に表示されます:
2021052606


この HTML をすべて消して、以下の内容をコピー&ペーストします:
<html>
  <head>
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1" />
    <script src="https://code.jquery.com/jquery-3.2.1.min.js"></script>
    <script src="https://unpkg.com/obniz@3.8.0/obniz.js"></script>
  </head>
  <body>
    <h1>人感センサー</h1>
    <div id="obniz-debug"></div>

    <script>
      var obniz = new Obniz("OBNIZ-ID");
      var sensor = null;
      const url = "https://script.google.com/macros/s/xxxxxxxxxx-xxxxxxxxxx/exec";//GASのウェブアプリケーションのURLを指定してください

      obniz.onconnect = async function () {
        sensor = obniz.wired( "Keyestudio_PIR", { signal:1, vcc:0, gnd:2 } );
        console.log( sensor );
        sensor.onchange = function( v ){
          console.log( v );
          $.post( url, { value: v } )
            .done( function( data ){ console.dir( data ); } );
        };
      };
    </script>
  </body>
</html>
2021052607


12 行目と 14 行目は変更が必要です。12 行目の new Obniz( "OBNIZ-ID" ); となっている OBNIZ-ID の部分は自分が使っている obniz の ID (電源を入れた時に画面に表示される nnnn-nnnn 形式の8桁数字)に置き換えてください。 また 14 行目の url の値は上述の作業1の最後、スプレッドシートに権限を与えた際に取得した URL 文字列に置き換えてください。

なお、17 行目で obniz と人感センサーをソフトウェア的に接続しています。上述の 0-0, 1-1, 2-2 と物理的に繋いだ作業の意味(0 が vcc 、1 がシグナル、2 がアース)を指定しています。

ここまでの変更ができたら準備はすべて完了です。


【センシング実行】
まず obniz と、obniz に接続された HC-SR501 に電源を入れます。obniz にマイクロ USB ケーブルを接続して、WiFi に接続してください。成功すると以下のように obniz ID とその QR コードが表示される画面になります:
2021052601


そして obniz コンソール画面右上の「実行」ボタンをクリックします:
2021052607


すると以下のような画面になります。緑の帯が出ていれば obniz は WiFi を経由してインターネット接続ができていることを意味しています(緑にならず、赤くなっている場合は WiFi 接続に失敗しているなど、インターネットに接続できていないことを意味しているので修正が必要です):
2021052602


この時に人感センサー近くで人が行ったり来たりして、人が存在していたりいなかったりするような状況になると、その変化を人感センサーが感知してスプレッドシートにその変化の様子が送信されます。スプレッドシートは以下のような感じになり、変化を検知する度に一行ずつ増えていきます:
2021052603

↑左が検知の日付時刻、右は value=true が人を感知した時、value=false は検知していた人がいなくなったことを検知したことを意味しています。

なお、このスプレッドシートは手動で情報を消さない限りはずっと情報が「追加」されます。一度リセットしたい場合は該当シート内に書かれた部分を手動で全選択して DELETE してください。


動作確認ができたら、いったん「終了」ボタンを押してセンシングを終了します:
2021052602


【センシングの自動化設定】
とりあえず人感センサーとしての挙動は確認できました。最後にこの仕組を(わざわざウェブページを開いて「実行」ボタンを押さなくても、電源に接続しただけで実行できるように)自動実行する方法を紹介します。

改めて obniz 開発者コンソールに戻り、左側のメニューから「サーバーレスイベント」を選んで「新規作成」します:
2021052601


適当な名前(図では「人感センサー」)を入力し、「トリガー」には obniz Hardware Event を選択後に対象 obniz id を選択して online イベントを、「実行するアプリケーション」にはリポジトリ内の HTML を選択後に先程作成した HTML を、それぞれ選択します。最後に「作成」ボタンをクリックします:
2021052602


これで対象 obniz がオンラインになったタイミングで対象 HTML ページが実行されるので、自動起動に近い処理が実現できました。いったん obniz の電源を OFF にしてから ON にするなどして、再度センシングできているかどうか(スプレッドシートに情報が追加されるかどうか)を確認してください:
2021052603


肝心のセンサー精度などはまだちゃんと測定できていない(苦笑)のと、実際には HC-SR501 についているネジでそのあたりの調整もできるようですがまだしていない(苦笑)ので、実際のところどの程度現実的に役立つものなのか、まだわかっていないところもありますが、(ラズベリーパイや)obniz があるとこんなことも簡単に作れちゃうんですね。単にセンシングするだけでなく、取得した内容をインターネット上に記録して共有するところまでできている点がポイント高いと思っています。




ウェブアプリケーションで QR コードを表示したくなることがあります。スマホを持っている人にその場でとあるURLにアクセスしてもらったり、文字列などの情報を送るのに便利な方法だと思っています。

そんな機能が必要な場合、自分は jquery.qrcode.js を使っています。ブラウザの JavaScript(jQuery)だけで文字列の QR コードを簡単に生成することができます。サンプルページを用意したので、こちらで試すとわかりやすいと思います:
https://dotnsf.github.io/jquery_qrcode/

2020110601


画面最上部のテキストフィールドに URL や文字列を入力し、青いボタンを押すと入力した文字列から QR コードを生成して表示する、というものです。この部分は以下のようなコードで実現しています:
  :

<script src="./qrcode.min.js"></script>

  :

<div class="container">
  <input type="text" id="text" value=""/><button class="btn btn-primary" onClick="generateQRCode();">QRコード</button>
</div>

<canvas id="qrcode"></canvas>

<script>
var text = '';


function generateQRCode(){
  $('#qrcoe').html( '' );
  text = $('#text').val();
  if( text ){
    QRCode.toCanvas( document.getElementById( 'qrcode' ), text, function( err ){
      if( err ){
        console.log( err );
      }
    });
  }
}

  :

まず QR コードを描画するための <canvas> タグ(id="qrcode")を用意します。そしてボタンがクリックされるとテキストフィールドの値を取り出し、<canvas> の id を指定して QRCode を描画する、というシンプルなものです。これだけで QR コード化が実現できます。

文字列や URL を読み取らせたい対象者がスマートフォンユーザーだけであればこれだけで最小限必要な機能は実現できます。問題は対象者の中に PC ユーザーがいて、PC ユーザーにもこの URL や文字列を提供したい場合です。PC からは QR コードを読み取れない人が多数だと思うので直接メッセンジャーやメールなどで文字列や URL を送ればいいのですが、では逆に QR コードで表示されている文字列を取り出す便利な方法はないでしょうか? 上記サンプルの場合は QR コード化する文字列をテキストフィールドに指定しているのでテキストフィールドから取り出せばいいのですが、そういうケースばかりではありません。 以下は「QR コード部分をクリックした時に、その文字列をクリックボードにコピーする」ためのコードを加えました。これによってクリップボードからペーストするだけでメッセンジャー等で送れるようになり、UI的にも楽だと思ったのでした。 加えて、QR コード部分をクリックした際に「クリック感」というか「押された感」が出るような、一瞬だけ影ができるような視覚効果を加えてみました。

最終的なコードはこのようになりました:
  :
<script src="./qrcode.min.js"></script>

<style type="text/css">
html, body{
  text-align: center;
  background-color: #fafafa;
  font-size: 20px;
  color: #333;
}
#qrcode:active{
  border: 1px solid #334c66;
  background-color: #69c;
  -webkit-box-shadow:inset 0px 0px 8px #334c66;
  -moz-box-shadow: inset 0px 0px 2px #3a6da0;
  box-shadow: 0px 0px 2px #3a6da0;
}
</style>
</head>
<body>

<div class="container">
  <input type="text" id="text" value=""/><button class="btn btn-primary" onClick="generateQRCode();">QRコード</button>
</div>

<canvas id="qrcode"></canvas>

<script>
var text = '';

$(function(){
  $('#qrcode').on( 'click', function( e ){
    copyClipboard( text );
  });
});

function generateQRCode(){
  $('#qrcoe').html( '' );
  text = $('#text').val();
  if( text ){
    QRCode.toCanvas( document.getElementById( 'qrcode' ), text, function( err ){
      if( err ){
        console.log( err );
      }
    });
  }
}

function copyClipboard( str ){
  //. 空 div と空 pre
  var tmp = document.createElement( 'div' );
  var pre = document.createElement( 'pre' );

  pre.style.webkitUserSelect = 'auto';
  pre.style.userSelect = 'auto';
  tmp.appendChild( pre ).textContent = str;

  //. 画面外へ
  var s = tmp.style;
  s.position = 'fixed';
  s.right = '200%';

  //. body に追加
  document.body.appendChild( tmp );
  document.getSelection().selectAllChildren( tmp );

  //. クリップボードにコピー
  var result = document.execCommand( "copy" );

  //. 要素削除
  document.body.removeChild( tmp );

  return result;
}
</script>

  :

QR コード化したテキストの内容を変数 text に保存しておき、id="qrcode" のキャンバスがクリックされた時に text の値をクリップボードにコピーする、という内容を加えています。また視覚効果としてクリックされた時だけ有効になる #qrcode:active 要素を定義し、影をつけるなど見た目に変化を加えています。


Bootstrap を使うと、簡単にタブを実装することができます:

タブA

タブB

タブC




この中の特定のタブの選択したり、有効化/無効化を JavaScript(jQuery) で切り替える方法を調べ、シンプルな実装方法を見つけたので共有します。また上のタブとボタンで実際の挙動を確認できるようにしています。

まず、特定のタブを選択するにはタブのアンカー(<a id="XXX">)をセレクトして、
$('.tav-tabs a[href="#XXX"]').show( 'tab' );
というメソッドを実行することで選択できます。

またタブのアンカーにつける data-toggle="tab" という属性を取り除くことでタブとしての挙動を無効化することができます。逆に data-toggle="tab" という属性を付けてあげることで、無効化されていたタブを再び有効化することができるようになります:
//. 無効化
$('.tav-tabs a[href="#XXX"]').removeAttr( 'data-toggle' );

//. 有効化
$('.tav-tabs a[href="#XXX"]').attr( 'data-toggle', 'tab' );

あとはこれらを組み合わせることで特定のタブを選択したり、その際に他のタブを有効化/無効化したりすることで実現できるようになります。

上述の画面では以下のようなコードを実装しています。サンプルとしてどうぞ:
(HTML)
<div  class="container">
  <ul  class="nav nav-tabs">
    <li  class="nav-item"><a  href="#tab-a" data-toggle="tab" class="nav-link active">A</a></li>
    <li  class="nav-item"><a  href="#tab-b" data-toggle="tab" class="nav-link">B</a></li>
    <li  class="nav-item"><a  href="#tab-c" data-toggle="tab" class="nav-link">C</a></li>
  </ul>
  <div  class="tab-content">
    <div  id="tab-a" class="tab-pane active">
      <p  class="text-left">タブA</p>
    </div>
    <div  id="tab-b" class="tab-pane">
      <p  class="text-center">タブB</p>
    </div>
    <div  id="tab-c" class="tab-pane">
      <p  class="text-right">タブC</p>
    </div>
  </div>
</div>

<div  class="container">
<button  onclick="selectX();" class="btn btn-xs btn-primary" id="btnX">タブAを選択&タブAのみ有効</button>
<button  onclick="selectY();" class="btn btn-xs btn-success" id="btnY">タブBを選択&タブBとCのみ有効</button>
<button  onclick="selectZ();" class="btn btn-xs btn-warning" id="btnZ">タブCを選択&タブA, B, Cすべて有効</button>
</div>
(JavaScript)
functon activeTab( tabid ){
  $('.nav-tabs a[href="#' + tabid + '"]').tab( 'show' );
}
function enableTab( tabid ){
  $('.nav-tabs a[href="#' + tabid + '"]').attr( 'data-toggle', 'tab' );
}
function disableTab( tabid ){
  $('.nav-tabs a[href="#' + tabid + '"]').removeAttr( 'data-toggle' );
}

function selectX(){
  //. A を選択して A のみを有効にする
  activeTab( 'tab-a' );
  enableTab( 'tab-a' );
  disableTab( 'tab-b' );
  disableTab( 'tab-c' );
}
function selectY(){
  //. B を選択して B, C のみを有効にする
  activeTab( 'tab-b' );
  disableTab( 'tab-a' );
  enableTab( 'tab-b' );
  enableTab( 'tab-c' );
}
function selectZ(){
  //. C を選択して A, B, C すべてを有効にする
  activeTab( 'tab-c' );
  enableTab( 'tab-a' );
  enableTab( 'tab-b' );
  enableTab( 'tab-c' );
}



ウェブページ内の特定要素の見た目を JavaScript で動的に変更する方法を調べました。

一般的にウェブページ内の要素の見た目はスタイルシートで管理されます。例えばこのような感じ:
<head>
<style>
#container1{
  background-color: #fcc;
  height: 100px;
}
</style>
</head>
<body>

<div class="container" id="container1">
</div>

</body>

この時点では #container1 要素はピンク(#ffcccc)で塗りつぶされて表示されます:
2020082601


この部分の「背景色を動的に(JavaScript で)別の色に変えたい」場合、いくつかの方法が考えられます。一般的には背景色が指定された class を複数用意し、id ではなく class 指定で背景色を与えた上で、JavaScript で指定 class を切り替える(jQuery であれば removeClass + addClass)方法です。 ただこの方法は「事前に class を定義しておく」必要があります。切り替える瞬間の情報や属性値を参照して背景色を決めるとか、ランダム要素を使って背景色を決めるなど、事前に定義する内容が定まらないような場合では使えません。このような場合も含めて #container1 要素に定義された内容そのものを変更する(つまりスタイル定義内容そのものを動的に変更する)にはどのようにすればよいかを調べました。以下、jQuery を併用した場合で説明します。

例えば #container1 で定義されるエリアをクリックしたら背景色をランダムに変える、という場合であれば以下のような JavaScript で実現できます:
<script>
$(function(){
  $('#container1').on( 'click', function( e ){
    //. #container1 のスタイルシート定義を動的に変える。具体的には背景色を変更する
    var bgs = [ '#fcc', '#cfc', '#ccf', '#cff', '#fcf', '#ffc', '#ccc' ];
    var bg = bgs[Math.floor( Math.random() * bgs.length )];
    var t = $('#container1')[0];
    t.style['background-color'] = bg;
  });
});
</script>

スタイルシートの内容を変更したい要素をセレクターを指定して取り出し、その取得結果(配列)の最初の要素を取り出します。そして取り出した要素の style 属性がスタイルシートの内容なのでここを JavaScript で上書きするよう記述します(上例では t.style 内の 'background-color' 属性をランダムに上書きしています)。この方法であれば class を使うことなく、切り替えることもなく、スタイルシート定義を書き換えることで見た目の変更を実現できます。


実際に動くサンプルを用意しました:
https://dotnsf.github.io/dynamic-css/


上記 URL にアクセスすると以下のような画面が表示されます。画面上部に高さ 100px でピンク色の矩形が表示されています:
2020082602


この矩形部分をクリック(タップ)すると、7種類の中からランダムに選ばれた背景色に切り替わります:
2020082603


JavaScript でスタイルシートの内容を動的に書き換える方法のサンプルでした。class を事前に用意して指定し直す、というロジックが使えない場合でも実現可能な方法です。


HTML の <textarea> に行番号を付与する jQuery プラグイン jQuery LinedTextArea を使ってみました。

<textarea> フィールドを(コーディング目的などの)テキストエディタとして使いたい場合など、行番号を付与して使いたいケースがあります。CSS と JavaScript でがんばって作る方法もありますが、jQuery のプラグインを使うことで比較的簡単に実現できそうだったので紹介します。

目的のプラグインは jQuery LinedTextArea です。ざっと探した限りで CDN が存在していなさそうだったので、リンク先から git clone するかダウンロードしておきます(最低限必要になるのは jquery-linedtextarea.cssjquery-linedtextarea.js の2つです)。


準備段階として、これらを jQuery 本体の後にロードしておきます:
<script type="text/javascript" src="//code.jquery.com/jquery-2.2.4.min.js"></script>
<script src="./jquery-linedtextarea.js"></script>
<link href="./jquery-linedtextarea.css" rel="stylesheet"/>

  :

そして目的の <textarea> を指定して、以下のようなコードを実行します:
<textarea class="lined">
あいうえお
かきくけこ
さしすせそ
</textarea>

<script>
$(function(){
  $('.lined').linedtextarea({
    selectedLine: 1
  });
});
</script>

目的の <textarea> に "lined" というクラスを指定した上で、jQuery で $('.lined') に対して linedtextarea() を実行します。上記例では { selectedLine: 1 } というパラメータを付けて実行しています。これにより1行目が選択された状態で表示されます:
2020051200


こんな感じ。

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