LASS - Scratch Monitor

WUULONG S

林東成發想：

台灣國中小的程式教育中，使用的程式語言最多的大概就是MIT的Scratch，因此利用Scratch語言來完成LASS的應用，可以對提供程式及環境教育的一個幫助。

WUULONG SCode

• LASS GitHub

林東成LASS Scratch Monitor的構想：

• CLIENT端，使用Scratch擴充積木。
• 指定某一設備的積木
• 顯示設備名稱的積木
• 顯示PM2.5的積木
• 顯示溫度的積木
• 顯示濕度的積木
• SERVER端，使用Python建立http server，回應Scratch的指令。
• 讀取Scratch的指令。
• 指定擷取JSON的設備名稱。
• http get讀取LASS JSON 資料。
• JSON資料的解析。
• 回傳Scratch LASS 設備、PM2.5、溫度、濕度資料。

LASS Scratch Monitor的實作：

• CLIENT端，建立Scratch擴充積木。
• Scratch的擴充積木，可以使用JSON格式來指定。
• MIT Scratch 官網對擴充積木的說明。
• MIT Scratch 官網擴充積木指令說明。
• 感謝張文宏老師對擴充積木的研究。
• 完成LASS Monitor JSON格式，檔案命名為lass.s2e
• {
• "extensionName": " LASS ", 擴充積木的名稱
• "extensionPort": 50099, 擴充積木與Python的通訊PORT
• "blockSpecs": [
• [" ", "LASS Device ID:%s","lass","FT1_001"], 指定LASS設備名稱的積木
• ["r", "DEVICE", "device"], 顯示LASS設備名稱的積木
• ["r", "PM2.5", "pm"], 顯示PM2.5的積木
• ["r", "溫度", "temp"], 顯示溫度的積木
• ["r", "濕度", "hum"], 顯示濕度的積木
• ]
• }
• 匯入Scratch 2.0離線版
• 開啟Scratch2.0離線版後，按住SHIFT鍵點選檔案功能表中，匯入實驗性http擴充功能。

• 選取lass.s2e檔案。
• 擴充積木可以在更多積木中顯示

• Server端，Python Http Server的建立：
• 安裝Python 3.5
• Server 端程式碼lass.py：
• #! /usr/bin/env python3
• from http.server import BaseHTTPRequestHandler
• from http.server import HTTPServer
• import os, sys, urllib
• import requests
• import json
• ###### 全域變數建議區 (放此處較易理解) #####
• ####################################################
• HELPER_NAME = "基本的Helper"
• HELPER_PORT = 50099
• #L設備名稱
• my_device = "none"
• ####################################################
• #接收Scratch指令
• class CmdHandler(BaseHTTPRequestHandler):
• """
• This class handles HTTP GET requests sent from Scratch2.
• """
• def do_GET(self):
• """
• process HTTP GET requests
• """
• # skip over the first / . example: /poll -> poll
• cmd = self.path[1:]
• # create a command list .
• cmd_list = cmd.split('/',1)
• s = "不回傳資料"
• global my_device
• ###### 處理Scratch送出的命令
• ###### 若需回應Scratch的Poll命令，再把文字存在變數s ##
• ##############################################################
• #指定LASS設備名稱
• if cmd_list[0] == "lass" :
• my_device = "http://nrl.iis.sinica.edu.tw/LASS/last.php?device_id=" + cmd_list[1]
• #print(my_device)
• #Scratch送出poll指令時回傳PM2.5、溫度、濕度資料
• if (cmd_list[0] == "poll") and ( my_device != "none"):
• with urllib.request.urlopen(my_device) as response:
• s = response.read()
• j = json.loads(s.decode('utf-8'))
• s = "device " + str(j['device_id']) + "\r\n"
• s += "pm " + str(j['s_d0']) + "\r\n"
• s += "temp " + str(j['s_t0']) + "\r\n"
• s += "hum " + str(j['s_h0']) + "\r\n"
• #print (s)
• if cmd_list[0] != "poll" :
• print(cmd_list[0])
• #############################################################
• self.send_resp(s)
• #http GET回傳Scratch資料
• def send_resp(self, response):
• """
• This method sends Scratch an HTTP response to an HTTP GET command.
• """
• crlf = "\r\n"
• http_response = "HTTP/1.1 200 OK" + crlf
• http_response += "Content-Type: text/html; charset=ISO-8859-1" + crlf
• http_response += "Content-Length" + str(len(response)) + crlf
• http_response += "Access-Control-Allow-Origin: *" + crlf
• http_response += crlf
• if response != '不回傳資料':
• http_response += str(response) + crlf
• #print(http_response)
• # send it out the door to Scratch
• self.wfile.write(http_response.encode('utf-8'))
• #設定SERVER功能
• def start_server():
• """
• This function populates class variables with essential data and
• instantiates the HTTP Server
• """
• try:
• server = HTTPServer(('localhost', HELPER_PORT ), CmdHandler)
• print ('啟動<' + HELPER_NAME + '>伺服程式!(port ' + str(HELPER_PORT) + ')')
• print ('要退出請按 <Ctrl-C> \n')
• print ('請執行Scrath2(記得要開啟對應的s2e檔案!)')
• except Exception:
• print ('HTTP Socket may already be in use - restart Scratch')
• raise
• try:
• global my_device
• my_device = "none"
• #start the server
• server.serve_forever()
• except KeyboardInterrupt:
• print ('\n\n退出程式……\n')
• sys.exit()
• if __name__ == "__main__":
• start_server()
• 使用python 執行lass.py

• 使用擴充積木撰寫Scratch Monitor 程式
• 設定貓咪色的程式碼

• 新增PM2.5儀表角色的程式碼

• 新增指針角色的程式碼

• 勾選更多積木中的LASS感測數值

• 點選旗子執行LASS JSON資料擷取