ArduinoUnoR3とRaspberryPi3MODEL:Bでシリアル通信を行い文字を送信させたい

Question

#やりたいこと
Arduinoと指紋認証センサのZFM-20を用いて、指紋データと紐付けされたID番号をシリアル通信によりRaspberryPiへ送信してテキスト出力したいです。
IDと指紋の登録にはこちらで提供されているenroll、確認にはfingerprintを用いました。
今回使用したArduinoのソースコードはfingerprintを一部改変して使用しました。
RaspberryPiとArduinoはusbケーブルで接続されています。
##できないこと
テキストファイルが正しく出力されません。
ID番号ではなく、シリアルモニタに出力している文字列の一部が出力されてしまいます。
enrollにより指紋とID番号2との紐付けは出来ております。
##Ardunioのソースコード
void loopの部分でID番号の送信を行わせたいです。

/*************************************************** 
  This is an example sketch for our optical Fingerprint sensor

  Designed specifically to work with the Adafruit BMP085 Breakout 
  ----> http://www.adafruit.com/products/751

  These displays use TTL Serial to communicate, 2 pins are required to 
  interface
  Adafruit invests time and resources providing this open source code, 
  please support Adafruit and open-source hardware by purchasing 
  products from Adafruit!

  Written by Limor Fried/Ladyada for Adafruit Industries.  
  BSD license, all text above must be included in any redistribution
 ****************************************************/


#include "./Adafruit_Fingerprint.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// On Leonardo/Micro or others with hardware serial, use those! #0 is green wire, #1 is white
// uncomment this line:
// #define mySerial Serial1

// For UNO and others without hardware serial, we must use software serial...
// pin #2 is IN from sensor (GREEN wire)
// pin #3 is OUT from arduino  (WHITE wire)
// comment these two lines if using hardware serial
#include <SoftwareSerial.h>


SoftwareSerial mySerial(2, 3);

Adafruit_Fingerprint finger = Adafruit_Fingerprint(&mySerial);
FILE *fp;

void setup()  
{
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial);  // For Yun/Leo/Micro/Zero/...
  delay(100);
  Serial.println("\n\nAdafruit finger detect test");

  // set the data rate for the sensor serial port
  finger.begin(57600);

  if (finger.verifyPassword()) {
    Serial.println("Found fingerprint sensor!");
  } else {
    Serial.println("Did not find fingerprint sensor :(");
    while (1) { delay(1); }
  }

  finger.getTemplateCount();
  Serial.print("Sensor contains "); Serial.print(finger.templateCount); Serial.println(" templates");
  Serial.println("Waiting for valid finger...");
}

void loop()                     // run over and over again
{
  //追加部分
  int id;
  id =  getFingerprintIDez();
  Serial.write(id);
  delay(20);
  //追加部分

 fprintf(fp,"%d",id);
 fclose(fp);
  delay(50);            //don't ned to run this at full speed.
}



uint8_t getFingerprintID() {
  uint8_t p = finger.getImage();
  switch (p) {
    case FINGERPRINT_OK:
      Serial.println("Image taken");
      break;
    case FINGERPRINT_NOFINGER:
      Serial.println("No finger detected");
      return p;
    case FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR:
      Serial.println("Communication error");
      return p;
    case FINGERPRINT_IMAGEFAIL:
      Serial.println("Imaging error");
      return p;
    default:
      Serial.println("Unknown error");
      return p;
  }

  // OK success!

  p = finger.image2Tz();
  switch (p) {
    case FINGERPRINT_OK:
      Serial.println("Image converted");
      break;
    case FINGERPRINT_IMAGEMESS:
      Serial.println("Image too messy");
      return p;
    case FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR:
      Serial.println("Communication error");
      return p;
    case FINGERPRINT_FEATUREFAIL:
      Serial.println("Could not find fingerprint features");
      return p;
    case FINGERPRINT_INVALIDIMAGE:
      Serial.println("Could not find fingerprint features");
      return p;
    default:
      Serial.println("Unknown error");
      return p;
  }
  
  // OK converted!
  p = finger.fingerFastSearch();
  if (p == FINGERPRINT_OK) {
    Serial.println("Found a print match!");
  } else if (p == FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR) {
    Serial.println("Communication error");
    return p;
  } else if (p == FINGERPRINT_NOTFOUND) {
    Serial.println("Did not find a match");
    return p;
  } else {
    Serial.println("Unknown error");
    return p;
  }   
  
  // found a match!
  Serial.print("Found ID #"); Serial.print(finger.fingerID); 
  Serial.print(" with confidence of "); Serial.println(finger.confidence); 

  return finger.fingerID;
}

// returns -1 if failed, otherwise returns ID #
int getFingerprintIDez() {
  uint8_t p = finger.getImage();
  if (p != FINGERPRINT_OK)  return -1;

  p = finger.image2Tz();
  if (p != FINGERPRINT_OK)  return -1;

  p = finger.fingerFastSearch();
  if (p != FINGERPRINT_OK)  return -1;
  
  // found a match!
  Serial.print("Found ID #"); Serial.print(finger.fingerID); 
  Serial.print(" with confidence of "); Serial.println(finger.confidence);
  return finger.fingerID; 
}

##Arduinoのシリアルモニタ
シリアルモニタの画像です。
5行目の「Found ID #2 ...」から指紋とIDの紐付けが確実に行われていることが分かります。
このID番号を出力させたいのですが、現在はモニタ内の文章の一部がテキストファイルに出力されてしまいます。

##RaspberryPiのソースコード

# -*- encoding: utf-8 -*-

import serial
import time

ser = serial.Serial('/dev/ttyACM0',9600)
time.sleep(2)#boottime

str = ser.read(5)
f = open('text.txt','w')
f.write(str)
f.close()

##出力されたtxtファイル
上記のシリアルモニタ内の「Adafruit finger....」のAdaの部分が出力されています。

Ada

分かりにくい部分があれば連絡お願い致します。

Answer 1

ser.read(5)で１回だけ５文字しか受信していないからです。
そのため、通信設定にもよりますがおそらく改行(\r\n)含めて「ada(\r\n)」しかテキストには出力できていません。

シリアル通信で連続的に送信されるデータを受信するにはテキスト行ベースで扱うと楽です。
すなわち、送信側(Arduino)は、データをすべて文字列（テキストデータ）として構築し、最後に改行を含めて送信します。
受信側(RaspPi)ではreadline()で改行まで一気に受信します。
さらに全体終了を示すコマンド文字列<end>も決めておくと制御が楽になります。

以下、概念コードです。

while True:
    str = ser.readlne()
    if str.rstrip() == '<end>':
        break

    # テキストに出力など

なお、Arduino側ソースのSerial.write(id);はSerial.print(id);と数値文字（テキストデータ）として出力したほうが、受信側にとっても分かりやすいです。

Comments

[x066]

回答ありがとうございます。
テキストファイルに無事に書き込まれました。

続けての質問になってしまうのですが、このID番号の部分のみを出力することは可能でしょうか？
また無限ループではなく、1つのIDを識別したら終了するような仕組みにはできないでしょうか？

現在のテキストファイル出力結果です↓
3-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1Found ID #3 with confidence of 70

[8524ba23]

RaspPi側で「Found ID #3」という文字が含まれていたら
＃の後ろの数字部分を抜き出してファイルに出力して受信ループを抜ければよいです。
それぞれ簡単な文字列判定、比較、抽出でできます。

[x066]

分かりました。試してみます。
丁寧な回答をしてくださり、ありがとうございました。