シリアル検証スケッチ


VS-RC003のシリアル関連についてですが、前回のスケッチでは動くもののデータの切り出し方にちょっと無駄がありました。
シリアルの情報は公式に開示されているのですが、細かな点が素人にはちょっとわかりづらいです。
コールバック、#プロンプト、[CR]、[LR]の受信順について厳密に理解しておくため、改めて専用のスケッチを作って検証しておきたいと思います。いそがばまわれ。




使うのは例によってハードウェアシリアルの安定性も高いMEGAです。
Serial1のTX,RXピンをVS-RC003のRX,TXとそれぞれ繋ぎます。
LeonardoやMICROでもたぶん大丈夫だと思います。


//VS-RC003等から送られてくるデータの順番を可視化するプログラム。
//特例として、復帰記号[CR]は「C」、改行記号[LF]は「L」として可視化する。

int LEN = 128;//読み込むシリアル文字列の長さ。仮に決める。
String WRITE_MSG ="r 2009dc 04";//送信したいシリアル文字列はここで指定する。

void setup() {
 Serial.begin(115200); // 115200bpsでPCモニタ用ポートを開く
 Serial1.begin(115200);// 115200bpsでVS-RC003通信用ポートを開く
}

void loop() {
 char VSmsgs[LEN];// 読み取ったシリアルを入れる配列を宣言。
 Serial1.println(WRITE_MSG);//こちらから送信するシリアル命令。
 delay(30);//このディレイが小さすぎると失敗しやすい。
 //if (Serial1.available() > 0 ) {
   for (int i = 0; i < LEN; i++) {
     char data = Serial1.read();
     if (data == 0x0d) {//受信した文字が復帰記号[CR]だったら配列に「C」を代入して可視化する。
       VSmsgs[i] = 0x43;
     }
     else if (data == 0x0a) {//受信した文字が改行記号[LF]だったら配列「L」を代入して可視化する。
       VSmsgs[i] = 0x4c;
     }
     else {
       VSmsgs[i] = data;//受信した文字が上記以外なら、そのまま配列に入れる。
     }
   }
 //}
 Serial.println("Arduino read...");
 Serial.println(VSmsgs);//取得データを表示。
 Serial.println("from Serial1.");
 Serial.println();
 delay (1000);
}




まず、読み込みのテストです。

r 2009dc 04[CR][LR]を送信すると、帰ってくるのは、

Arduino read...
r 2009dc 04C#L
from Serial1.

Arduino read...
r 2009dc 04C#L#2009dc 02 00 d2 0f CL
from Serial1.

Arduino read...
r 2009dc 04C#L#2009dc 02 00 d2 0f CL
from Serial1.
(以降繰り返し)

という結果になりました。
Cは[CR]、Lは[LF]を示します。
1発目はVS-RC003からの返信がこないことが多いので扱いに注意が必要ということがわかります。
最初の#は、VS-RC003からのコマンド受領合図です。[CR]を受け取るとまずこの#を返してきます。
また、2回目の#よりも前の文字列は、送信したコマンドのコールバック(受領したデータを一文字ずつ返してくる仕様)になりますので、データとしては不要なものです。
[LF]#と2バイト連なる文字列を受け取ってから、次の[CR]が来るまでの文字列を読み取るようにプログラムすれば、欲しいデータを切り出せそうです。



次に、書き込みのテストです。

w 2009f6 01 00を送信すると、帰ってくるのは、

Arduino read...
w 2009f6 01 00C#L
from Serial1.

Arduino read...
w 2009f6 01 00C#L
from Serial1.

Arduino read...
w 2009f6 01 00C#L
from Serial1.
(以降繰り返し)

という結果になりました。
書き込みコマンドを受領したVS-RC003は、[CR]を受け取ってすぐに#を返してくれることがわかります。
書き込みが成功しているかのチェックは、もう一度該当箇所を読み込んで比較するのが良さそうです。



そこで、書き込んだ後に読み込み実行するスケッチも簡易的に書いてみました。
こちらを実行すると、ずらずらと改行なしで結果を出力します。
どういう順番でシリアルが帰ってくるのでしょうか。


//VS-RC003等から送られてくるデータの順番を可視化するプログラム。
//特例として、復帰記号[CR]は「C」、改行記号[LF]は「L」として可視化する。

int LEN = 128;//読み込むシリアル文字列の長さ。仮に決める。
String WRITE_MSG1 = "w 2009f6 00 00"; //送信したいシリアル文字列その1を指定。
String WRITE_MSG2 = "r 2009f6 02"; //送信したいシリアル文字列その2を指定。
void setup() {
 Serial.begin(115200); // 115200bpsでPCモニタ用ポートを開く
 Serial1.begin(115200);// 115200bpsでVS-RC003通信用ポートを開く
}

void loop() {
 char VSmsgs1[LEN];// 読み取ったシリアルを入れる配列を宣言。
 Serial1.println(WRITE_MSG1);//こちらから送信するシリアル命令。
 delay(30);//このディレイが小さすぎると失敗しやすい。
 for (int i = 0; i < LEN; i++) {
   char data = Serial1.read();
   if (data == 0x0d) {//受信した文字が復帰記号[CR]だったら配列に「C」を代入して可視化する。
     VSmsgs1[i] = 0x43;
   }
   else if (data == 0x0a) {//受信した文字が改行記号[LF]だったら配列「L」を代入して可視化する。
     VSmsgs1[i] = 0x4c;
   }
   else {
     VSmsgs1[i] = data;//受信した文字が上記以外なら、そのまま配列に入れる。
   }
 }

 char VSmsgs2[LEN];// 読み取ったシリアルを入れる配列を宣言。
 Serial1.println(WRITE_MSG2);//こちらから送信するシリアル命令。
 delay(30);//このディレイが小さすぎると失敗しやすい。
 for (int i = 0; i < LEN; i++) {
   char data = Serial1.read();
   if (data == 0x0d) {//受信した文字が復帰記号[CR]だったら配列に「C」を代入して可視化する。
     VSmsgs2[i] = 0x43;
   }
   else if (data == 0x0a) {//受信した文字が改行記号[LF]だったら配列「L」を代入して可視化する。
     VSmsgs2[i] = 0x4c;
   }
   else {
     VSmsgs2[i] = data;//受信した文字が上記以外なら、そのまま配列に入れる。
   }
 }
 Serial.print(VSmsgs1);//取得データを改行なしで表示。
 Serial.print(VSmsgs2);//取得データを改行なしで表示。
 delay (100);
}



実行結果は、
w 2009f6 00 00C#Lr 2009f6 02C#L#2009f6 00 00 CLw 2009f6 00 00C#Lr 2009f6 02C#L#2009f6 00 00 CLw 2009f6 00 00C#Lr 2009f6 02C#L#2009f6 00 00 CL (以下繰り返し)
となります。

ここから上手に該当箇所を切り出すことができれば、ArduinoとVS-RC003は晴れて通信開通となる・・・はずです。
パズルゲームを遊んでいるようで、面倒ながらも楽しいです^^
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VS-RC003→Arduinoのシリアル解読


以前挫折してほったからしになっていた案件。
ArduinoとVS-RC003の安定したシリアル通信について、突然思い立ってリベンジ中です。

前回の挫折からもう3年も経っているのが驚きです。
ブログではあまり書いてきませんでしたが言語の勉強はチクチクと進めており、C言語、RASPBERRY PI、ROS、LINUX、PYTHONなどの入門書を2冊ぐらいずつ読んだところです。入門書ばかりで何も身にはついていませんが、少しは理解力が向上していると信じたいです。




今回のリベンジでは純粋にソフトウェアのことに集中できるよう、万全を期してArduino MEGAを購入しました。
Arduino MEGAはやや高いのですがハードウェアシリアルを複数扱うことができます。
ハードウェアシリアルが複数あることで、115200のスピードでVS-RC003とのシリアル通信の実験をしながら、
同時にUSB経由でPCでモニンタリングもできるというわけです!
ハードウェアの限界に悩まされなければ、あとはソフトの話なのでパズルゲームのように楽しめるはず・・・です。




ArduinoからVS-RC003に命令を書き込む場合には、115200のスピードのシリアルで文字列を一方的に送りつければ済む話です。あとは安定性をアップさせるための仕掛けをいれれば大丈夫でしょう。

一方、読み取りの方はグッと難易度があがります。
今回はシリアルの読み取りから攻略してみます。




読み取りにはクリアすべきいろいろな難題があります。

・VS-RC003は送った命令をエコーバックしてくるが、データとの区別はどうするか?
・Arduinoが扱えるシリアルデータは1バイトずつだが、文字列のシリアルパケットをどう受け取るか?
・リトルエンティアンのビックエンディアンへの入れ替えは?
・ASCIIコードから16進数への変換は?
・16進数から10進数への変換は?

などなど。絡まったテグスを解きほぐすように、順番に解決していく必要があります。




さっそく、VS-RC003の信号をArduinoで読み取るためのスケッチを書いて見ました。
シリアル仕様マニュアルの例にもある電圧の読み取りに挑戦です。
作業の途中経過がわかるよう、

・読み取った信号
・該当箇所のデータをビッグエンディアンに変更したもの
・それを10進数に置き換えたもの
・さらに換算し、電圧の数値として読み取れるように直したもの

のそれぞれを表示するようにしてみました。




実際のコードです。


// VS-RC003のシリアルを読み取るプログラム作例
// rコマンドで読み出し命令を出し、結果を変数VSmsgsに入れて表示する。
// 例では、r 2009dc 04で電圧を読み取る。
// 2009dc 02 00 xx yy が読み出されるが、xx yy の部分が、該当の電圧データとなる。
// また、リトルエンディアンからビッグエンティアンへ、
// さらにアスキーコードの16進数を数値に変換し、10進数に換算する。
// ArduinoのTX,RX(MEGAなら18,19番ピン、LeonardoやMICROなら1,0番ピン)を
// VS-RC003のRX,TXにそれぞれ配線する。5VとGNDもそれぞれ接続する。
// ※ UNO系等ではハードウェアシリアル(Serial1.begin())が使えないので注意。

int vcc1, vcc2, vcc3, vcc4;// 換算用の変数を宣言。
bool ERR;// 読み取りエラーのフラグ用変数を宣言。

void setup() {
Serial.begin(115200); // 115200bpsでPCモニタ用ポートを開く
Serial1.begin(115200);// 115200bpsでVS-RC003通信用ポートを開く
}

void loop() {
char VSmsgs[64];// 読み取ったシリアルを入れる配列を宣言。
Serial1.println("r 2009dc 04");//電圧を読み込む命令
delay(30);//このディレイが小さすぎると失敗しやすい。
if (Serial1.available() > 0 ) {
int i = 0; //文字配列カウンタ
int CRcounter = 0; //CR記号カウンタ。これが2回出たら1パケット終了。
int SHcounter = 0; //#記号カウンタ。これの2回目から本データ取得。(それまではエコーバックの文字列ということ。)
while (1) {
char data = Serial1.read();
VSmsgs[i] = data; //文字配列に文字を一個入れる。
i ++;
if (data == 0x23) { //#文字が出てきたら#カウンタを加算。
SHcounter ++;
if (SHcounter >= 2) {
i = 0; //#カウンタが2になったら、コールバック終了なので改めてデータを取る。
}
}
if (data == 0x0D) { //改行文字が出てきたらCRカウンタを加算。
CRcounter ++;
if (CRcounter >= 2) { //2回目の改行文字が出てきたら、データ取得完了し、換算と表示処理へ。
VSmsgs[i] = 0x00;//データにヌル終端を追加
Serial.println(VSmsgs);//取得データを表示。
Serial.print("Big endian : ");//以下、該当の電圧データをエンディアンを交換して表示する。
Serial.print(VSmsgs[16]);
Serial.print(VSmsgs[17]);
Serial.print(" ");
Serial.print(VSmsgs[13]);
Serial.println(VSmsgs[14]);
Serial.print("ASCII to HEX to DEC : ");

//以下、取得したASCIIコードを16進数に換算していく。
//その際、範囲にない文字であれば、エラーフラグを立てる。
if (VSmsgs[16] <= 0x2f) {//取得した文字が0よりも前の文字であればエラー。
ERR = 1;
}
else if (VSmsgs[16] >= 0x67) {//取得した文字がfよりも後の文字であればエラー。
ERR = 1;
}
else if (VSmsgs[16] >= 0x41) {
vcc1 = VSmsgs[16] - 0x57;//取得した文字がa以上であれば10からの数字に換算。
} else
{
vcc1 = VSmsgs[16] - 0x30;//それ以外であれば、0から9の数字に換算。
}

if (VSmsgs[17] <= 0x2f) {
ERR = 1;
}
else if (VSmsgs[17] >= 0x67) {
ERR = 1;
}
else if (VSmsgs[17] >= 0x41) {
vcc2 = VSmsgs[17] - 0x57;
} else
{
vcc2 = VSmsgs[17] - 0x30;
}

if (VSmsgs[13] <= 0x2f) {
ERR = 1;
}
else if (VSmsgs[13] >= 0x67) {
ERR = 1;
}
else if (VSmsgs[13] >= 0x41) {
vcc3 = VSmsgs[13] - 0x57;
} else
{
vcc3 = VSmsgs[13] - 0x30;
}

if (VSmsgs[14] <= 0x2f) {
ERR = 1;
}
else if (VSmsgs[14] >= 0x67) {
ERR = 1;
}
else if (VSmsgs[14] >= 0x41) {
vcc4 = VSmsgs[14] - 0x57;
} else
{
vcc4 = VSmsgs[14] - 0x30;
}

Serial.print(vcc1, DEC);//ビッグエンディアンに変更後の16進数を並べる。
Serial.print(" ");
Serial.print(vcc2, DEC);
Serial.print(" ");
Serial.print(vcc3, DEC);
Serial.print(" ");
Serial.println(vcc4, DEC);
Serial.print("VCC : ");
int vcc = vcc1 * 4096 + vcc2 * 256 + vcc3 * 16 + vcc4;//16進数を10進数に換算する。
Serial.print(vcc, DEC);//結果の数値を表示する。
Serial.println();
Serial1.flush();
break;
if (ERR = 1) {//取得データにエラーが出ていればエラーと表示する。
Serial.println("*** READ ERROR!! ***");
ERR = 0;
delay (100);
}
}
}
}
}
Serial.println();
delay (1);
}


実行結果は、PCシリアルモニタで見ると


2009dc 02 00 3c 0e
Big endian : 0e 3c
ASCII to HEX to DEC : 0 14 3 12
VCC : 3644

2009dc 02 00 33 0e
Big endian : 0e 33
ASCII to HEX to DEC : 0 14 3 3
VCC : 3635

2009dc 02 00 29 0e
Big endian : 0e 29
ASCII to HEX to DEC : 0 14 2 9
VCC : 3625
・・・


のような感じになります。
たぶん、結果の換算もうまくいっていると思います。

スケッチ文はかなり雑で下手くそですが、とりあえず基本ができてきたと思います。
これをベースに、使える関数にしていきたいと思います。

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3Dプリンタのスイッチ位置変更


軽くエクササイズをしてからじゃないと電源を入れることができないという家電製品があったとしたら、買いますか?
私は買ってしまいました!




CUBIS 1.5 という3Dプリンタを使っていて機能的にもなかなか満足なのですが、気力が満タンの時以外はなかなかスイッチを入れる気がおきません。
スイッチを押すのが非常にめんどうなためです。

この3Dプリンタはメインスイッチが本体の裏側にあるのですが、都合により本体を机の下に設置してあります。
使うためには一度しゃがんだ上に身をよじった変な態勢のまま手探りでスイッチを探すという儀式を経なくてはならないのですが、これがちょっとしたエクササイズなのです。
無事にスイッチを入れた後、万力にガツンと後頭部をぶつけたりした日には作業をやめてふて寝するしかありません。




引越しにより置き場所を変えようとも、裏側スイッチの不便さは変わらないであろう!
と思えましたので、メインスイッチの位置を変更することにしました。
(※改造は大変危険なので自己判断でお願いします。通常の電子工作とは違い、交流を扱いますので特別な訓練を受けてない方や資格を持っていない方はこれ以上はやらないでください。ちなみに私は第二種電気工事士の資格を持っています。)




th_CIMG9009.jpg
CUBISのケースの底面のネジをすべて外し、ケースを取り外すと、スイッチの部分が露出します。
スイッチを押さえているパネルのネジをはずすと、スイッチを取り出すことが出来ます。




ぴったりのギボシを探すのも手間なので、スイッチのケーブルを途中で切断して延長します。
延長ケーブルをつかっての再接続時には、リングスリーブなどを使ってケーブル同士を圧着し、絶縁テープで養生しておきます。
電子工作ではハンダを使いますが、交流を扱う電気工事ではハンダは使わない方が安全です。




th_CIMG9011.jpg

スイッチを移設する場所にノコギリで穴をあけていきます。
ちょっと変な場所ですが、CUBISは全体的に丸みがあるので、スイッチがしっくり取り付けられる場所は限られます。
スイッチの幅ぴったりにしないとガバガバになってしまうので、この手の作業はいつも緊張します。




th_CIMG9012.jpg

本当は正面が理想的でしたが、サイドに取り付けてみました。
ぴったりとハマりました。とりあえずできあがりです^^




th_P1120145_20170420003547203.jpg

th_P1120146_2017042000354904b.jpg

ついでにCNCの箱のサイズ感を見るためにダンボールで囲ってみました。
動かしてみて問題がなければ家具を改造した「ミニ工場タワー」として再作成する予定です。(動かし方はまだ知らないです。)

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プロフィール

二名川(ニナガワ)

Author:二名川(ニナガワ)
ホビーロボットをレトロゲームが発展したものと捉えて楽しく遊び倒します。
子供が夢を見ている時間帯に稼働します。

宣伝:電子出版しました。
「コンソロイド ガイドブック」
46107_CONSOLOID_GUID_FACE_200.jpg





■作成中の機体
汎用ヒト型決戦遊具 ~RX計画~
RX-7.5 ゼロタンク
RRf-0.6 ゼニィ
RXM-7.9 ゼムネス
RX-7.5R 量産型ゼロタンク
RX-7.5Fp ファミタンク仮設1号
RX-7.7 ゼロキャノン
RX-7.8 ゼログレイ
SMS-0.1 ゼロライナー
以下続く

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