XBeeでのシリアル通信で予期せぬループをしてしまう。

Question

前提・実現したいこと

XBeeとArduino化したATMega328P-PUチップを二つ使用して、シリアル通信でセンサーから受け取った値に対して、12V電圧のオンオフを制御したい。（土が乾いていたらポンプで水やりができるプログラム）

発生している問題・エラーメッセージ

土壌センサが読み取った値によって、乾燥していれば'T'をもう一方のXBeeに送信する。'T'を受け取れば電圧がかかるようになっている。初めに湿っている状態では電圧がかからなく、そこから乾燥状態にすれば電圧がかかったが、その後に湿っている状態に戻しても電圧がかかったままになってしまう。（'T'がずっと送信された場合のループが繰り返される）

該当のソースコード

Arduino スケッチ

センサー側

const int SensorIn = A5;//土壌湿度センサー値取得ピン番号

//初期設定
void setup(){
Serial.begin(9600);
pinMode(SensorIn, INPUT);}

//機能：土壌湿度センサーの値を読み込む関数
int SensorRead(){
int SensorValue = 0;
for(byte i=0;i<=10;i++){ //A3ポートの電圧を10回読み平均値を出す
delay(10); //一定時間電流を流して測定値を安定させる
SensorValue = SensorValue + analogRead(SensorIn);
} 　　　　　　　　　　//センサー電圧を10回読み合計する
return SensorValue / 10;} //センサー電圧平均値を返す

//メインループ
void loop(){
if(SensorRead()<350) { //土が乾燥していた場合以下実行
Serial.print('T'); // 文字'T'を送信
delay(10); // シリアル通信があふれないよう
}
}

受信側

const int Power = 8;//12V制御ピン番号

//初期設定
void setup(){
Serial.begin(9600);
pinMode(Power, OUTPUT);
}

//メインループ
void loop(){
if(Serial.available() > 0){ //土が乾燥していた場合以下実行
if (Serial.read() == 'T') {
digitalWrite(Power, HIGH);//水を出す
delay(5000);//5秒待つ
}
else{
digitalWrite(Power, LOW);
}
}//水を止める
digitalWrite(Power, LOW);
delay(1000);
}//1秒待つ

試したこと

センサー側で一度乾いた状態を作って、受信側が電圧を出力する状態にした後に、センサー側の電源を切っても受信側は’T’を受信した場合のループを繰り返した。

受信側の電源を切って、再度電源を入れると'T'を受信して起こるループは止まった。
ただもう一度乾いた状態を作って、湿った状態にしても電圧がかかる状態がループした。

よろしくお願いいたします。

Answer 1

if(SensorRead()<350) {

これが成立している間、送信しっぱなしになるので、この関数の戻り値が各状態のときにどうなってるか、どっかに出してみてみることですな。

---

if (Serial.read() == 'T') {

digitalWrite(Power, HIGH);//水を出す
delay(5000);//5秒待つ
}

シリアル入力のバッファが１６バイトあるとどっかで読んだ覚えがあるので、
Tの送信が終わっても、１６回水が出ることになるけど、それは想定した動作なのかな？

Comments

[y_waiwai]

送信しっぱなしになるなら、そのときのSensorRead()の戻り値はどうなってるの？

[kazumagic]

確かに16回出てました！
どのように変更すれば1回の動作で収まるでしょうか？
よろしくお願いします。

[y_waiwai]

送信しっぱなしってのが問題じゃないの？それをどうにかしないとどうしようもない気がしますが

[kazumagic]

戻り値は湿っている状態で900近くあったので、送信しっぱなしにはなっていないみたいです。16回の繰り返しの後は動作が停止していました。

[y_waiwai]

なら水を出したあと、受信データをなくなるまで読み捨てればいい。

んだけど、５秒なにもできずに待つだけ、ってのはちとどうにかしたほうがいい気がします

[kazumagic]

はい。分かりました！
繰り返し動作がされることは思ってもみなく、終わりなくループしているものと勘違いしていました。
とても勉強になりました。
本当にありがとうございました。

[thkana]

ちなみに、Arduino UNOの受信バッファは64byteだったかと。
https://www.arduino.cc/en/serial/available
いずれにしろ、数秒をdelayで待つ、なんてのは基本的にやらないほうがいいことです。

[kazumagic]

すみません。
数分で止まったので16回だと勝手に思ってました。
64byteで確認できました。
数秒をdelayで待つことのデメリットが分かりません。
よければ教えていただけないでしょうか。
実際は3分ほど水やりをして、再度センサーで判定を行うの繰り返しを考えています。
よろしくお願いします。

[thkana]

> 数秒をdelayで待つことのデメリット
今回で言えば、送信側が100ms周期で動いていることに対するアンバランスですね。
一般論としては、待っている間なにも出来ない、というのが欠点となり得ます。例えば、「緊急停止スイッチ」を追加したとして、そのスイッチを操作しても最悪5秒システムが反応しない、などという事態になります。質問の件だけについて言えば5秒の無反応で支障はないのかも知れませんけれど。
反応の良いシステムはゆっくりでいいアプリケーションに使えますが、反応の悪いシステムでは不具合が出るので、だったらどちらで作っておいたほうが得か(大した手間でもないので)、というあたり。