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PythonでArduinoとシリアル通信

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python3.6でarduinoから送られる-180~180のデータをtkinterを用いて画面に表示するプログラムを描こうとしています。こちらです。

from tkinter import *
import numpy as np
import serial
import sys
import time

WIDTH = 1440
HEIGHT = 900

port = serial.Serial("/dev/cu.usbmodem1411", 9600)

root = Tk()
root.title("IR Ball Plotting")
root.geometry(str(WIDTH)+"x"+str(HEIGHT))
canvas = Canvas(root, bg="white", height=HEIGHT, width=WIDTH)


def create_circle(radius, x=WIDTH/2, y=HEIGHT/2, fcolor="", tag=""):
    canvas.create_oval(x-radius, y-radius, x+radius, y+radius, fill=fcolor, tag=tag)


def polar_to_cartesian(theta, r=300):
    x = np.sin(theta*np.pi/180) *r
    y = np.cos(theta*np.pi/180) *r
    return [x, y]



for i in range(50, 800, 50):
    create_circle(i)

create_circle(30, polar_to_cartesian(30)[0] + WIDTH/2, HEIGHT/2 - polar_to_cartesian(30)[1], "orange", "ball")

while True:
    canvas.delete("ball")

    data = float(port.readline().rstrip().decode('utf-8'))
    print(data)

    create_circle(30, polar_to_cartesian(data)[0] + WIDTH/2, HEIGHT/2 - polar_to_cartesian(data)[1], "orange", "ball")
    canvas.pack()
    canvas.update()

root.mainloop()

port.close()


このプログラムでは受信したデータをリアルタイムにfloat型にキャストしてターミナルに出力するようになっています。
しかし実際に動作させてみると実行直後のデータの近似値が表示されてしまいます。
arduinoのシリアルモニタで確認したところ、送信しているデータに問題はありませんでした。
また、ソース下部の

create_circle(30, polar_to_cartesian(data)[0] + WIDTH/2, HEIGHT/2 - polar_to_cartesian(data)[1], "orange", "ball")


を消すと、リアルタイムなデータが出力されます。
代わりに canvas.create_line(0, 0, 90, 90)としてみたところ、0.00と出力され続けました。

どうすれば正しく出力されるかわかる方がいれば、是非教えてください。
よろしくお願いします。

追記~
arduino側では-180~180の値をSerial.println("hogehoge")しているのですが、
loop()の最後にdelay(100)をいれてみたところ、
リアルタイムでゆっくりとですが画面上にボールの位置が表示されました。

Pythonの実行速度がarduinoのシリアルプリント周期より遅いことが原因でしょうか?
その場合、何か対処法を教えてください。

追記2~
arduino側のプログラムは、センサーの取得値をSerial.println("hogehoge")するものでしたが、実験的に-180~180の値を順番に出力させてみたところ( loop()1回目->-180, 2回目->-179, ....)tkinterでの表示も上手くいきました。

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回答 1

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ソースを拝見いたしました。
’恐らく’と言う面と、確認して欲しい部分について記載します。

まず、arduino側に関しては、ほぼ問題が無い。
通信速度が9600bpsは遅いかも、115200bpsをお勧めします。

またpython側で'port,readline()'が気になります。
'tkinter'に渡す前に、シンプルにpythonのprintで内容を表示してみて期待する値がarduinoから送られているか?の確認が近道。

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  • 2018/01/31 10:51

    回答ありがとうございます。
    通信速度は115200に直しておきました。
    port.readline()した直後にprint(data)しているのですが、表示に遅延があるように思えます。
    arduinoに取り付けたセンサーが反応して2,3秒してから、python側でprint()されているように思えます。

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