Raspberry Piでシリアル通信(他のデバイスと)

はい、Reveの技術担当です。
もうネタが尽き始めて困り始めたところなのですが、今日はとりあえずタイトルの通りです。
Raspberry Piでシリアル通信するための記事を書こうかと。
ちなみに、ここでいうシリアル通信とは、いわゆるRS 232C通信を意味します。
詳しくは、こちらの記事を参照していただければ。
(注意)
この記事では、Raspberry PiのOSインストールは済ませているものとします。
また、シリアルコンソールでのログインは使用できません(ログインに必要なピンを使用するため)。
(シリアル通信の方法)
それでは早速はじめましょう。
まずはRaspberry Piを起動してください。ログインが済んだあとは、以下の手順で設定します。
1．Raspberry Pi 内のcmdline.txtを編集ツールで開きます。
$ sudo nano /boot/cmdline.txt
2．ファイル内容を全て消去し、以下の内容に書き換えます(実際は改行しないほうが良いらしいです(未確認))。

　<span style="color:#0033FF">dwc_otg.lpm_enable=0
rpitestmode=1
console=tty1
root=/dev/mmcblk0p2
rootfstype=ext4
elevator=deadline
rootwait</span>

　<span style="color:#0033FF">dwc_otg.lpm_enable=0

rpitestmode=1

console=tty1

root=/dev/mmcblk0p2

rootfstype=ext4

elevator=deadline

rootwait</span>

3．Raspberry Pi のコンフィギュレーション設定を起動します
$ sudo raspi-config
4．項目「8 Advanced setting」の中にある

「A7. Serial」を選択して

NO(使用不可)に設定します。

こうすることで、シリアルコンソールによるログインを無効化します。
5．Pythonでシリアル通信をするためのパッケージをインストールします。
$ sudo apt-get install python-serial
もし、インストールが失敗した場合は、$ sudo apt-get update および $ sudo apt-get upgrade を実行してみてください。
6．再起動します。
ここまでの流れでシリアル通信の設定は完了です。
(デバイスのつなぎ方)
まずは図に表わしてみます。

Raspberry Pi の8番ピンが送信用、10番ピンが受信用のピンになります。また、GNDは6番ピンに当たるため、これらのピンを向こう側の対応するピンに接続することで(互いのTx、Rxピンはクロスさせて接続、つまり互いに逆のピンをつなぐ)通信ができるようになります。
また、電源供給ができるピンもあるため、必要に応じて利用すると良いでしょう。
(プログラム)
続いて、Raspberry Piのプログラムを記載します。
このプログラムでは、送られてきた文字列を画面に表示する処理を行っています。

;  title="serial-pi1.py"]#! /usr/bin/env /usr/bin/python
import serial
import time
def main():
# USB-Serial:ttyUSB0
# GPIO:ttyAMA0
#       con=serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 9600, timeout=10)
con=serial.Serial('/dev/ttyAMA0', baudrate=9600, timeout=10)
print con.portstr
time.sleep(3)
while True:
str=con.readline()
print str
#con.write(str)
if __name__ == '__main__':
main()

; title="serial-pi1.py"]#! /usr/bin/env /usr/bin/python

import serial

import time

def main():

# USB-Serial:ttyUSB0

# GPIO:ttyAMA0

# con=serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 9600, timeout=10)

con=serial.Serial('/dev/ttyAMA0', baudrate=9600, timeout=10)

print con.portstr

time.sleep(3)

while True:

str=con.readline()

print str

#con.write(str)

if __name__ == '__main__':

main()

では、それぞれの解説に入ります。
まず、必要なパッケージをインポートします。シリアル通信にはserialというパッケージが必要となります。

import serial

1	import serial

続いて、シリアル通信の初期設定を行います。
Raspberry Pi では、”/dev/ttyAMA0″というポートでシリアル通信を行うため、このポートに接続すると宣言します。
今回は、通信速度を9600bps、タイムアウトを10秒にしました。

con=serial.Serial('/dev/ttyAMA0', baudrate=9600, timeout=10)
print con.portstr # show all of available serial ports

1 2	con=serial.Serial('/dev/ttyAMA0', baudrate=9600, timeout=10) print con.portstr # show all of available serial ports

そして、データの送信、および受信はそれぞれreadlineメソッド、writeメソッドを使用します(writeメソッドはコメントアウト)。
readlineメソッドは改行が来るまでのデータを一度に読み取る処理を行います。
ちなみに、ここではwhile文で無限ループをかけています。

while True:
str=con.readline()
print str
#con.write(str)

while True:

str=con.readline()

print str

#con.write(str)

以上でプログラムの解説は終了です。
シリアル通信はArduinoなどのマイコン(ボード)をはじめ、様々なデバイスで搭載されているため、通信ができるようになれば制作の幅も広がってきます。ぜひお試しください。