シリアルデバイスと Arduino

Serial* 組み込み関数は、COM ポートとして認識されるあらゆるものと通信します: USB で接続した Arduino、ESP32、 Raspberry Pi Pico、USB シリアル変換アダプター、GPS 受信機、シリアルモードのバーコードスキャナー、レシートプリンターやラベルプリンター、G コードを受け付ける 3D プリンターや CNC コントローラー、計測機器、自作のボタンボックス、マクロパッド、ロータリーノブ、LED コントローラーなどです。デバイスはテキストの行を送受信し、スクリプトはその行を Input.Observer で実行できるあらゆる操作に変換します。

活用例:

ボタンボックスやマクロパッド。 Arduino がボタンを読み取り、B1、B2、... を出力します。シリアルモニターが各行をショートカット、メディアキー、ウィンドウの操作に変換します。
音量ノブやスクロールノブ。 ポテンショメーターやロータリーエンコーダーが位置を出力し、モニターが音量を設定したりスクロールしたりします。
ステータスライト。 ジェスチャやホットキーが LED ストリップを制御するボードに LED 255 0 0 を送信し、録画中であることやビルドの失敗をライトで示します。
センサー。 タイマーがボードに温度や明るさを問い合わせ、その値を表示したり、ファイルに記録したり、画面を暗くしたりします。
スキャナーとリーダー。 リーダーが送信するバーコードや RFID タグのそれぞれが、入力されたテキスト、検索、またはファイル内の検索になります。
機械。 G コードの行をプリンターやプロッターに送信します。1 つのコマンドにつき 1 回の SerialWriteTextLine です。

ポートの確認

Windows は各デバイスに COM3 のような名前を付けます。デバイスマネージャーでは ポート (COM と LPT) の下に表示され、 Arduino IDE ではボードのメニューに表示されます。スクリプトで一覧を取得することもできます。

n = SerialEnumeratePorts();
if (n == 0) UtilityPrint("No COM ports. Is the board plugged in?");
for (i = 0; i < n; i = i + 1) {
    UtilityPrint(SerialGetEnumeratedPortAt(i));
}

一覧は番号順に並ぶため、COM3 は COM10 より前になります。デバイスを別の USB ポートに差し替えると、番号が変わることがあります。

通信速度、フレーム構成、行末

通信速度 (baudRate) はデバイスと一致させる必要があります。Arduino のスケッチの Serial.begin(...) に指定した数値で、通常は 9600 または 115200 です。
フレーム構成 はほぼ常に、データビット 8、パリティなし、ストップビット 1 です: 8、SerialParity.None、 SerialStopBits.One。定数で記述してください: ストップビットの引数に数値の 1 をそのまま指定すると、 1.5 ストップビットという意味になります。
行末。 受信した行は、指定した terminator で終わり、terminator は行から取り除かれます。空のテキストは CR LF を意味し、これは Arduino の Serial.println が送信するものです。LF だけで行が終わるデバイスには "\n" を、CR だけで行が終わるデバイスには "\r" を使用します。SerialWriteTextLine は、送信する内容の末尾に同じ terminator を付けます。呼び出し自体がポートを開く場合は CR LF を付けます。CR LF の場合、 Serial.readStringUntil('\n') で読み取る Arduino のスケッチは、末尾に CR が付いた行を受け取るため、trim() で取り除きます。 "\n" の場合は、取り除く CR はありません。
信号。 ポートを開くと、Arduino IDE と同じように DTR と RTS の信号がオンになります。これにより、 Arduino Uno や Nano の多くのボード、および同じリセット回路を持つ他のボードが再起動します。

デバイスと通信する 3 つの方法

1 回の問い合わせに 1 回の応答。 開いていないポートに対する SerialWriteTextLine と SerialGetTextLine は、その 1 回の呼び出しのために、呼び出しの baudRate、8-N-1 でポートを開きます。ポートが既に開いている場合、 baudRate 引数は無視されます。ポートを開いたときに再起動しないデバイスに適しています。シリアルデバイスに問い合わせるを参照してください。
開いたままにするポート。 SerialOpenPort は、SerialClosePort を呼び出すまで指定した設定でポートを開き、デバイスが送信するすべての行を SerialGetTextLine で読み取れるように蓄積します。Arduino Uno や Nano の多くのボードはポートが開かれるたびに再起動するため、ポートは Load グローバルイベントで一度だけ開き、ジェスチャやホットキーからはそのポートに書き込むようにします。SerialOpenPort は、ポートが存在しない場合、取り外されている場合、または別のプログラムで開かれている場合は false を返します。Input.Observer が既に開いているポートや、モニターが使用しているポートの場合は、エラーでアクションを停止します。
```
// Load global event: open the port once, at the sketch's speed. An Uno or Nano
// restarts every time its port opens, so a port opened per command would lose
// the command while the board boots.
if (!SerialOpenPort("COM4", 115200, SerialParity.None, 8, SerialStopBits.One, "")) {
    UtilityPrint("COM4 isn't available: unplugged, or open in the Arduino IDE's Serial Monitor?");
}

// Any gesture or hotkey: send a command line and read the board's reply.
// (The sketch reads a line with Serial.readStringUntil('\n') and answers OK.)
if (SerialWriteTextLine("COM4", "LED 255 0 0", 115200)) {
    reply = SerialGetTextLine("COM4", 1, 115200);
    if (reply != "OK") UtilityPrint(StringFormat("Board said: {0}", reply, ""));
}
```

モニター。 SerialMonitorCreate は、SerialMonitorDelete を呼び出すまで、デバイスが送信する行ごとにバックグラウンドでスクリプトを実行します。受信した行は ContextGetSerialTextLine() です。シリアルデバイスのボタンをメディアキーに割り当てると次の例を参照してください。

// Arduino side: a potentiometer on A0, one reading per line.
//   void setup() { Serial.begin(115200); }
//   void loop()  { Serial.println(analogRead(A0)); delay(50); }
// Empty text as the terminator means CR LF, which Serial.println sends.
SerialMonitorCreate("knob", "COM4", 115200, SerialParity.None, 8, SerialStopBits.One, "",
    "line = ContextGetSerialTextLine(); if (StringIsNumber(line, true)) MultimediaSetVolume(AudioEndpoint.Playback, StringToNumber(line, true) / 1023.0);");

注記

モニターについて知っておくべきこと。

行は届いた順に 1 つずつ実行されます: 次の行のスクリプトは、前の行のスクリプトが終了してから開始されます。待機できる行は最大 256 行で、それを超えると古いものから破棄されます。
すべてのアクションを停止すると、行に対して実行中のスクリプトが停止し、待機中の行は破棄されます。モニター自体は実行を続けます。すべてのアクションを停止するホットキーはさらに踏み込み、すべてのモニターを削除してそのポートを閉じます。
モニター自身のスクリプトを含め、どのスクリプトも SerialWriteTextLine でモニター中のポートに送信できるため、モニターはデバイスに応答できます。SerialGetTextLine はモニター中のポートを読み取れません: すべての行はモニターに届きます。
各モニター名は 1 つのポートに属します。このポートのモニターの名前で SerialMonitorCreate を呼び出すと、そのモニターが置き換えられます。その名前が既に別のポートを監視している場合、ポートが SerialOpenPort で開かれている場合、または別のモニターがポートを使用している場合は、エラーでアクションを停止します。ポートが存在しない場合、取り外されている場合、または別のプログラムで開かれている場合は false になります。
デバイスを取り外すとモニターは終了し、コンソールの システム タブに 1 行書き込まれます。デバイスを再接続しても、モニターは自動的には再開されません。 SerialMonitorCreate をもう一度実行してください (ホットキーから、または次回起動時の Load イベントで)。

警告

COM ポートを開けるのは一度に 1 つのプログラムだけです。 Arduino IDE のシリアルモニターまたはシリアルプロッターが開いている間は Input.Observer はポートを開けず、Input.Observer がポートを開いている間は IDE でスケッチを書き込めません。書き込む前にポートを閉じてください (SerialClosePort または SerialMonitorDelete)。

ポートの確認​

通信速度、フレーム構成、行末​

デバイスと通信する 3 つの方法​

ポートの確認

通信速度、フレーム構成、行末

デバイスと通信する 3 つの方法