Arduino-Processing シリアル通信１

【変更】以下はArduino1.0までのシリアル通信に対応したプログラム内容です。
Arduino2.0使用の際は、バイト送信する場合は、
Serial.print(value,BYTE);
のかわりに、
Serial.write(value);
を使用してください。

今回はシリアル通信を用いて、Arduino基盤に接続した入力装置（可変抵抗器）で、Processingで描かれた図形を動かしてみます。
Arduino側のシリアル通信は、前回のモニタリングで使用したときのような感じです。Processingにおいても、シリアル通信の設定が必要になります。

通信の流れとして：
Arduino基盤に接続した入力装置からの値をanalogRead()で読み取る。
その値をSerial.print()でProcessing側に送る。
Processing側で、その値をSerial.read()で読み取る。
Processing上の図形の座標値に入れる。
という感じです。

まずは、Arduino側からプログラムしていきます。今回入力装置となる可変抵抗器を基盤に接続します。


Arduino側のプログラム：

int val; //読み取り値の変数を用意

void setup(){
  Serial.begin(9600);
}
void loop(){
  //アナログ入力０番ピンの値を読み取り(0~1023)
  //4で割った値を変数valに入れる(0~255)
  val=analogRead(0)/4;
  //シリアルでvalを送信
  Serial.write(val);
  //1秒間に20回ループ(0.05sec)とする
  delay(50);
}

上記プログラムの説明：
Processingと通信する場合、Serial.write()で一度に送ることができる値は、０〜２５５までの数値になるので、analogRead()で読み取った値（０〜１０２３）を４で割って、最大値が２５５になるようにスケーリングした値をvalに代入し送信します。delay(50)程度にし、一秒間に２０回送信することにします。Arduino側から一方的にデータを送り続けるので、あまりにも多くのデータを送りすぎると、Processing側での受取処理が追いつかなくなり、反応に時差がでることがあります。

Processingのプログラムについて：
Processing側のプログラムでは、シリアル通信（Serial）はライブラリに含まれており、必要に応じてその機能を取り込む（import）必要があります。
Processingのsketchを開いたら、メニューバーのSketch>Import Library>serialを選択します。そうすると、プログラムを書く欄に自動的に「import processing.serial.*;」という一文が追加されます。これによって、シリアル機能が導入されます。そして以下のようにmyPort（名前は任意）というシリアルのためのインスタンスを用意し、シリアルポート、通信速度を設定します。Processingのシリアル通信についての説明は、Processing画面のメニューバーでHelp>Referenceへ行き、そのページ内の上部のLibrariesをクリックし、さらにページ内のCore Librariesの欄にSerialという項目があるので、そこをクリックします（Processingのサイトにも同じSerialのページがあります）。

Processing側のプログラム：

//シリアルライブラリを取り入れる
import processing.serial.*;
//myPort（任意名）というインスタンスを用意
Serial myPort;

int x; //図形のX座標の変数を用意

void setup(){
  //画面サイズ
  size(256,256);
  //シリアルポートの設定
  myPort=new Serial(this,"/dev/tty.usbserial-A4001Kjl",9600);
}

void draw(){
  //背景色を白に設定
  background(255);
  //XY座標を(x,100)に設定し、
  //幅50、高さ50の円を描画
  ellipse(x,100,50,50);
}

void serialEvent(Serial p){
  //変数xにシリアル通信で読み込んだ値を代入
  x=myPort.read();
}

上記プログラムの説明：
初期設定のsetup()内の「myPort=new Serial(this,"/dev/tty.usbserial-A4001Kjl",9600);」の設定において、MacOSXの場合は「/dev/tty.usbserial-********」の箇所の********の部分は使用しているArduino基盤によって異なります。Arduino画面のメニューバーのTools>Serial Portのなかから使用している基盤のシリアルポートと同じものを書いて、両端を「"」マークで括ってください。Windowsの場合は、「COM*」（*は番号）のようにポートが表示されるので、同様に「COM*」を「"」マークで括ってください。
通信速度の「９６００」は、通常この設定で構いません。

シリアル通信が行われるたびに、serialEvent()内のx=myPort.read()によってArduino基盤から送られて来た値を読み込み、変数xに代入され、最終的にellipse()のX座標に代入されます。Arduinoから送られてくる値は０〜２５５であるため、Processing上のellipse()のX座標の移動範囲も０〜２５５（２５６段階）となります。それに合わせて、Processingの画面幅を２５６に設定しました。つまり、ellipse()を１ピクセルずつ左右に動かすことができます。


関連：
「Arduino-Processing　シリアル通信２」（複数の値をバイトで送る／同期通信）
「Arduino-Processing　シリアル通信３」（大きな値を複数送る）
「Processing-Arduino　シリアル通信４」（ProcessingからArduinoを制御する）
「Arduino-Processing　シリアル通信５」（複数の値を文字列で送信する）
「Arduino-Processing　シリアル通信６」（２台のArduinoとProcessingを通信させる）