Daten über die serielle Schnittstelle empfangen

Der Arduino sendet die Messdaten über den Befehl Serial.println(wert); an die serielle Schnittstelle.
In diesem Kapitel programmieren wir den Rechner in Processing so, dass er diese Daten einliest und im Display darstellt.

1. Import der serial-Bibliothek

Erstelle einen neuen Sketch mit folgendem Inhalt:

import processing.serial.*;

Serial myPort;

// Läuft einmal ab
void setup() {
 printArray(Serial.list());
}

// Läuft wiederholt ab
void draw() {
}

Erklärung des Codes

import processing.serial.*;

Importiert die passende Bibliothek. Diese wird automatisch bei der Installation von Processing installiert und muss daher nicht extra gesucht werden.

Serial myPort

Erzeugt ein neues Objekt der Klasse Serial. Mit diesem Objekt kann auf die Serielle Schnittstelle zugegriffen werden.

printArray(Serial.list());

Dieser Befehl gibt eine Liste aller verfügbarer Serieller Ports aus. Das Ergebnis sieht zum Beispiel so aus:
[0] "/dev/ttyACM0" Für die weitere Programmierung benötigst du die Nummer der Schnittstelle, an die dein Arduino angeschlossen ist. In diesem Fall ist das die [0].

2. Ansteuern der passenden Schnittstelle

Ergänze die setup-Methode um folgende Zeile:

  String port=Serial.list()[0];
  serial=new Serial(this,port,9600);

Erklärung des Codes

String port=Serial.list()[0];

Wir definieren eine lokale Variable port, die den Namen der Seriellen Schnittstelle übernimmt, mit der wir uns verbinden wollen.
Den Index [0] erhalten wir aus der Liste der printArray-Methode.

serial=new Serial(this,port,9600);

In dieser Zeile wird ein neues Objekt der Klasse Serial erzeugt. Die Parameter haben folgende Bedeutung:

• this: Das Objekt hängt an diesem Programm.
• port: Der Name des Ports der Seriellen Schnittstelle.
• 9600: Die Übertragungsrate in Baud. Diese muss mit dem Wert des Arduinos übereinstimmen.

3. Einlesen und Ausgeben von Messwerten

Ergänze deinen Code im Bereich der draw-Methode um diese Zeilen:

String input="";
int wert=0;

// Läuft wiederholt ab
void draw() {
  while (serial.available()>0) {
    input=serial.readStringUntil(10);
    if (input!=null) {
      wert=int(input);
      print(wert);
    }
  }
}

Erklärung des Codes

while (serial.available()>0) {}

Solange Daten an der Seriellen Schnittstelle verfügbar sind, soll der Rechner diese einlesen.

input=serial.readStringUntil(10);

Die Daten werden als Zeichenkette gelesen.
Da wir im Arduino die Serial.println()-Methode verwenden, wird jeder Datensatz durch einen Zeilenumbruch beendet. Der Code für diesen Zeilenumbruch entspricht der Zahl 10.
Mit diesem Befehl liest das Programm einen vollständigen Datensatz ein und speichert ihn in der Variable input.

if (input!=null) {}

Wenn die Variable input nicht leer ist, d.h. wenn Daten eingelesen wurden, sollen diese angezeigt werden.

wert=int(input);

Hier wird die Zeichenkette in die entsprechende ganze Zahl umgewandelt. Dieser Schritt ist für die spätere grafische Darstellung wichtig.

print(wert);

Und an dieser Stelle wird der Wert auf der Console ausgegeben.

4. Testen des Codes

Wenn du das Programm startest, müssten auf der Console die Temperatur-Werte des Arduinos angezeigt werden.
Es kann sein, dass der Rechner mit einem Fehlercode antwortet:
failed-to-open-dev-ttyacm0-port-busy
In diesem Fall musst du die Serielle Schnittstelle erst freigeben:

1. Öffne die Linux-Konsole
2. Tippe folgenden Befehl ein:
   fuser -k /dev/ttyACM0
   Wenn du das Programm erneut startest, sollte es die Verbindung zur Schnittstelle aufbauen können.

5. Grafische Ausgabe der Daten

Um die Messdaten grafisch darzustellen, musst du den neuen Code zum Einlesen der Daten mit dem alten Code zur Darstellung der Daten kombinieren.

Lösung

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