●新しくノードを追加するためにツールnpmをインストール

　2016年11月の時点では、Node-REDのノード・パレットには各種センサを搭載したSense HATしかありません。国内では高価です。ラズパイにエミュレータが入っているのですが、本物のセンサをつなぎたいところです。

　2016年11月時点Node-REDは0.15.2です。GUI上の設定メニューManage paletteでノードを追加できます。最初に起動したとき、メニューにManage paletteの項目は存在しません。ターミナルを起動し、次のツールnpmをインストールすると、右肩の設定メニューに現れます。

　Node-REDを起動したときに、コンソールに次の命令も実行するように表示がでます。

　これら二つを実行してからNode-REDを立ち上げ、フロー・エディタをPCから実行します。

　右肩の設定メニューにManage paletteがでます。

●1-Wireの温度センサを追加

　左のノード・パレットにマキシム（旧ダラス・セミコンダクタ）のDS18B20を追加します。

　右肩の設定アイコンをクリックします。メニューにあるManage paletteを押すと、画面の左に「Nodes」と「Install」のタブが見えます。Installのタブを押し、検索のところに「DS18」と入れます。四つ見つかりました。

　その中で一番日付けの新しい「node-red-contrib-ds18b20-sensor」の横にあるinstallのボタンを押しました。インストールができたというメッセージが画面上部に出ました。Nodesのタブを見ると確認できました。

　Doneを押してManage paletteを終了します。画面左のノード・パレットにrpi-ds18b20ノードが追加されています。温度センサを利用する準備が整いました。

●1-Wire温度センサDS18B20の仕様

　1-Wireは、名前のとおり、1本の信号線にセンサをつないでいきます。複数つないでいっても固有のアドレスを持っているので、それぞれのセンサを判別できます。

　DS18B20はディジタル・サーモ・メータと呼ばれ、電子工作に十分な仕様です。

• 温度測定範囲：-55～+125℃
• 精度：±0.5℃(-10～+85℃)
• 設定可能な分解能：9～12ビット

　デフォルトの分解能は12ビットです。ビット数によって変換時間が異なり、12ビットでは750ms、9ビットでは約94msかかります。温度データは摂氏で読みだされます。トランジスタの外形をしたパッケージのピン配置は、表示面を上にしてGND、DQ、Vddです。

　電源の供給には2通りあります。二番目の方法はうまく動作しませんでした。

• VddとGND間に3から5.5Vの電源をつなぐ
• Vdd-GNDをショートしてグラウンドに、DQバスがHighの間に内部キャパシタに充電して動作する

　読みだした固有のコードは64ビットで構成されています。下8ビットは0x28というファミリ・コードで固定です。最上位の8ビットはCRCです。

●DS18B20で温度測定

　温度センサDS18B20をラズパイのGPIOとを次のようにつなぎます。GPIO4を1-Wireの機能する端子として使うには、I2CやSPIの機能を使えるようにしたのと同様に、メニューからRaspberry Pi Configurationを立ち上げ、Interfacesのタブで、1-Wireの項目でEnableにチェックをしてリブートしておくことが必要です。

　ラズパイに電源を入れ、メニューからNode-REDを起動します。

　ノード・パレットからrpi-ds18b20ノードをワーク・スペースにドラッグ＆ドロップします。

　設定するところは「Array」のチェック・ボックスだけです。センサが複数になったときにチェックします。

　injectノードをドラッグ＆ドロップし、ダブルクリックで設定画面を出します。intervalを選び1秒間隔にします。

　debugノードもドラッグ＆ドロップし、ダブルクリックで設定画面を出します。情報の表示を「complete msg object」にします。

　各ノードをつなぎ、Deployボタンを押します。右のdebugに温度が表示されます。表示されている文字は、msg.payloadと呼ばれるもので、ノード間を渡されてきます。

　DS18B20を並列にもう1個つなぎます。rpi-ds18b20の設定画面でArrayにチェックを入れます。Deployボタンを押します。

●それぞれのデータを取り出す

　DS18B20が1個のとき、右のデバッグ画面に表示されたmsg.payloadの内容はつぎのとおりです。

　"payload": 21.187　の「21.187」が温度です。debugノードの設定を次のように値だけ出力するように変更します。

　functionノードを途中に入れます。デフォルトのreturn msg;だけです。 そうすると、右のdebugエリアに温度データだけが表示されます。

　DS18B20が2個のとき、rpi-ds18b20ノードでArrayにチェックを入れます。 

　debugノードで、すべての情報を表示するに変更します。

　画面右のdebugエリアの状態です。

　右のデバッグ画面には、msg.payloadの内容はつぎのとおりです。インデントと改行を入れて整形しました。

　[ ] の中に二組のデータ・セットがあります。tempというキーワードがそれぞれにあります。最初の温度を取り出すには次のようにします。

　配列の次のデータを取り出します。

　具体的には、functionノードをもう一つ追加して、次の内容に変更します。どちらのセンサの処理かがわかるようにNameの欄にtemp0、temp1と入れました。

●出力先をWebに

　複数の1-wireセンサの出力を取り出す方法がわかったので、Webブラウザに出力を表示するように変更します。

　ノード・パレットのinputからhttpノードをドラッグ＆ドロップして、ダブルクリックで設定画面をだします。/ondoというディレクトリを作ります。rpi-ds18b20ノードの入力につなげます。この指定により、温度の表示がされるURLになります。

　ノード・パレットからfunctionノードを追加して、javascriptを次のように変更します。<br />はHTMLの改行指示のタグです。Name欄には「Web-temp」と入れました。

　ノード・パレットのoutputからhttp responseノードを追加します。内容は変更しません。

　rpi-ds18b20ノードの出力を新しく作ったfunctionノードへつなぎ、その出力をhttp responseノードへつなぎます。Deployします。

　Webを見ます。URLは「http://ラズパイのIPアドレス：1880/ondo」です。画面をリロードすると、新しい温度が表示されます。