LASS - Scratch Monitor

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。

Code

• LASS GitHub
• 
  

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