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Arduino シリアル通信に関して

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numa_2

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 前提・実現したいこと

Arduinoへシリアル通信を使って周波数と長さのデータを送って音を鳴らしたいです。
送る形式は・・・周波数,長さ,・・・,周波数,長さ,
(例)100,1000,200,1000,300,500,
これで100Hzが1秒、200Hzが1秒、300Hzが0.5秒なります。

 発生している問題・エラーメッセージ

途中で音が鳴らなくなってしまいます。
Serial.printを用いて色々調査したところ、画像のようになりました。
1000,1000,1000,1000,1000,1000,・・・1000,1000,
と送ったところ、7回実行でき、8回目はできませんでした。
配列の中身を一つづつ確認したところ、途中で打ち切られたようです。
7回目までは1 0 0 0 , 1 0 0 0 とbuf[i]に入っていたのですが、
8回目に行こうとするときに 1 0 0 でとまりました。
本当なら 1 0 0 0 , 1 0 0 0 , 実行回数8 ・・・
になるはずです。

 該当のソースコード

#define PIN 12

char buf[20];
int data[2], i, a, c;
void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  pinMode(PIN, OUTPUT);
}

void AP()
{
  if (Serial.available())
  {
    buf[i] = Serial.read();
    Serial.println(buf[i]);
    if (buf[i] == ',')
    {
      i = i + 1;
      a = a + 1;
      if (a == 2) {
        c = c + 1;
        Serial.println(c);
        a = 0;
        Serial.println(buf);
        data[0] = atoi(strtok(buf, ","));
        data[1] = atoi(strtok(NULL, ","));
        Serial.println(data[0]);
        Serial.println(data[1]);
        tone(PIN, data[0], data[1]);
        delay(data[1]);
        noTone(PIN);
        i = 0;
      }
    }else
    i++;
  }
}

void loop() {
  AP();
}

シリアルモニタ

 補足情報(FW/ツールのバージョンなど)

Arduino

一日かけても分からなかったので、教えていただけるとありがたいです。
宜しくお願い致します。

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回答 2

checkベストアンサー

+2

推測ばかりになってしまいますが…

記載のスケッチ内にdelay()が入っていることにより、シリアル通信の受信バッファあふれが発生しているのではないかと推測します。

Arduino UNOを使っているのであれば、シリアル通信の受信バッファは64バイト(実質63バイト)です。
今回は、"1000,1000,"の組を8個で、合計80バイト(+改行コード)送信しようとしています。最初のdelay()が動作する前に10バイト("1000,1000,")分処理されます。delay()により以降の文字列処理は遅延(今回は1000ミリ秒)します。この間に、残りの70バイトのうち、63バイトが受信バッファに入り、受信バッファに入りきらなかった7バイトが捨てられてしまっていると思います。

試しに、delay()をコメントアウトしてみて、動作を確認してみてください。data[0]/data[1]以外の表示もやめる必要があるかもしれません。
(もちろん、numa_2さんが想定している動作にはなりませんが、文字列の処理は確認できます)

上記の推測が正しければ、解決策としては、以下のようなことが考えられます。

  • 1回に送信する文字列を短くしたうえで、delay()中は送らない
  • シリアル通信の受信バッファを増やす(Arduinoのソースを変更する必要あり)
  • delay()を使わない(この場合、tone()を実行するタイミングを別途調整する必要があるのと、送られてきた文字列を処理した結果を格納するために、data[]のサイズを大きくしたり、どこまで処理したかを覚えておいたりといった処理を追加する必要があります)

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  • 2018/11/25 14:51

    回答ありがとうございます。
    delayをコメントアウトしたところ、実行回数が1回増えましたが、それ以降は同じように実行できませんでした。

    受信バッファを増やしたところ、大幅に実行できる回数が増えましたが、やはり上限がきます。

    最終的な目標としては、そこそこ長い曲をデータ化してシリアル通信で送り、流すことです。
    いま私が考えている対策としては、実行ごとにバッファを削除して新たに次のデータを入れられれば良いのではないかと思うのですが・・・

    お知恵を頂けないでしょうか・・・?

    キャンセル

  • 2018/11/25 17:18 編集

    「そこそこ長い」の具体的な長さがわかりませんが、最初に受信したデータをすべて配列内に格納し、その後、ゆっくりと演奏するのが楽かもしれませんね。

    周波数2バイト、長さ2バイトで、合計4バイトなので、Arduino UNOであれば、400音~450音分くらいであれば保存できそうです。
    SDカードに保管してもいいかもしれませんが、読み出しをうまくしないと、演奏がスムーズではなくなってしまうかもしれません。

    データの生産(演奏データの送信)とデータの消費(演奏)の差がありすぎるので、保存する量を増やすか、ゆっくり送信するかくらいですかね。

    キャンセル

-1

・文字列終端の'\0'をきちんと入れるようにしましょう
・文字数チェックをきちんと行うようにしましょう
・空行が来たとき、想定以外のデータが来たときに破綻します

まずはこんなもんですね

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