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ArduinoUnoでIR Remote.hライブラリを用いて赤外線受信を開始すると、間隔毎に時間のかかる処理が発生。他の機能に不具合。

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Arduino UnoでIR remote.hライブラリを用いて赤外線受信機能を追加すると、
1秒程のフリーズが1~2秒毎に入り、指紋認証の精度が低下してしまいます。

接続している部品は、指紋認証モジュール人感センサー赤外線受信機マイクロサーボSG90の4点で、
部屋の内側からは人感センサー、外側からは指紋認証で鍵が解除されるようになっていて、

鍵の解除にリモコンを追加しようと試してみたところ、リモコンでの鍵の開閉は可能なのですが…、
指紋認証に数回かかったり(普段1回)、認証するまでに時間がかかったりといった問題が発生。

プログラムを書き換えたり、ループの流れをシリアルモニタで確認してみたところ、
irrecv.enableIRIn();//受信を開始
を書き込んだ段階で、loop内にIR remote.hに関する記述がない場合においても、フリーズが入ることを確認。
(フリーズがない場合、毎秒のループ回数約140回程[7ms])

まとめると、
《コード上で受信機を起動すると、Loop()内のIR remoteの処理の有無に関わらず、1秒程のフリーズが1~2秒毎に入り、他の機能に不具合》
といった感じです。

割と珍しい症状なのかなとも思うのと、絶対リモコン操作が必要というわけでもないので、諦めてもいいのですが…、
もし思い当たる原因に心当たりがあればと質問させて頂きました。
何卒宜しくお願いいたします。

以下コード

#include <Adafruit_Fingerprint.h>//指紋認証ライブラリ
#include <SoftwareSerial.h>//シリアル通信ライブラリ
#include<Servo.h>//サーボライブラリ
#include <IRremote.h>//赤外線通信ライブラリ

int RECV_PIN = 11;//↓赤外線センサーを11番Pinに指定
IRrecv irrecv(RECV_PIN);
decode_results results;

SoftwareSerial mySerial(2, 3);//↓指紋認証通信用Pinを2,3に指定
Adafruit_Fingerprint finger = Adafruit_Fingerprint(&mySerial);
int fingerprintID = 0;//指紋登録番号が入る変数
Servo servo1; //サーボ1を設定
unsigned long times=micros();//計測用


void setup() {
  irrecv.enableIRIn(); //受信開始(←問題発生)
  Serial.begin(9600);
  finger.begin(57600);
  pinMode(5,INPUT);//5番PinをInput(人感センサー)
}

void loop() {
  Serial.println(micros()-times);//ループの経過時間
  times=micros();//計測開始
  fingerprintID = getFingerprintID();//指紋認証(登録番号を返す)
  delayMicroseconds(10);

  //指紋が何かしらと一致するか、人感センサー検知でサーボ操作(鍵解除)。
  if (fingerprintID>0 || digitalRead(5) == HIGH){
    Serial.println("鍵解除");
    servo(180);
    int count = 0;
    //人感センサーが10秒間検知なしなら鍵を閉める。
    while(true){
      Serial.println(count);
      delay(1000);
      if(count>=10){
        servo(0);
        break;
      }else if(digitalRead(5)==LOW){
        count=count+1;
      }else if(digitalRead(5)==HIGH){
        count = 0;  
      }
    }
  }

}

//角度指定でサーボ起動→操作→停止
void servo(int radian){
   servo1.attach(4,465,2340); //SG90
   servo1.write(radian);
   delay(400);
   servo1.detach();
}
//一致する指紋があれば、登録番号を返す。
int getFingerprintID() {
  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;
  return finger.fingerID;
}
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回答 4

+2

逆に、IRRemoteを生かして他のライブラリのどれかを使わない状態にしたらどうなるでしょう。
複数使っているライブラリの内部でタイマー(あるいは他のなにか)がコンフリクトしてたりしませんかね。
それぞれのライブラリのソースを覗いてみて、リソースの使用状況を確認してみた方がよさそうな気がします。

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  • 2019/06/29 21:38

    getFingerprintID(){}での指紋認証をループ内に取り入れると、0.07秒のループが1~2秒毎に1秒程止まる、といった状態になるので、IRRemoteと干渉してる可能性が高そうに思います。ライブラリのソース(?)と聞いて、GitHubに公開されている.cppファイルや.hファイルを覗いてみたのですが、初めて1月も経ってない自分には何をどう見れば良いのかもわからずでした…。リソースの仕様状況はどのように確認すればよいのでしょう?  ArduinoIDEにそういった機能があるのか、それともコードを書いて確認する類のものなのでしょうか?

    キャンセル

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+1

Adafruit_Fingerprintのソースを見てみたら、データの受信ができない場合、1秒ほど受信部分で待っているようです。
指紋認証機器からのリターン値も出力してみて、原因の特定をしてみたらどうでしょうか。

通信できていないのはハードウェアのトラブル(ノイズ・電源など)ではないかと思います。

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  • 2019/06/29 22:02

    それぞれのパターンで接続を替えて確認したところ、サーボと人感センサーは無関係と見て良さそうでした。
    不安定になる組み合わせは、コード上で Adafruit_FingerprintとIRRemoteを同時使用した時で、
    例外として、指紋認証モジュールの接続を外した場合、受信待機でループが1秒毎となり。
    赤外線受信機の接続、未接続は影響せず。といったものになりました。

    追加した接続が赤外線受信機のみで、その接続の有無に関わらず問題が発生するので、
    実際の原因は未だわからずですが、ノイズや電源に問題ないと見て良いのでしょうか…?

    キャンセル

  • 2019/06/30 10:53

    海外のQAサイトに、IRRemoteのenableIRInで設定するタイマー割り込みが、ソフトウェアシリアルの受信に影響を及ぼし、正しく動作しないという質問がありました。
    thkanaさんが書かれている通り、割り込み関連の影響が出ているのかもしれません。

    考えられるのは、IRRemoteのタイマー割り込みでの処理のため、シリアル側の受信処理ができなくなってしまうとか。

    解決策としては、割り込みを使わないでリモコンの受信を行うような実装を考えるか、複数のハードウェアシリアルを持つ機械に変更するか。もしくはpcとの通信はあきらめ、0,1ピンを使ってハードウェアシリアルを指紋認証との通信に使うか(これはできるかどうかわかりませんが)。

    キャンセル

  • 2019/07/03 20:14

    そのような書き込みまで調べて頂いてありがとうございます。
    筋も通りますしその可能性が高そうですね。
    一応コードを伸ばしてスイッチを取り付けたので、機能上は対応できたのですが、
    見目が少し悪いのをなんとかしたい所なので、そのうち色々と試してみようと思います。

    原因と思しき理由がわかって助かりました。
    解答ありがとうございました。

    キャンセル

+1

UnoのCPUだと、赤外線受信ユニットだけでも結構メモリを消費していたと思うんだけど、それだけ詰め込んでRAMの消費量はどうなってますか。
1秒のフリーズというより、赤外線受信でメモリ不足で暴走してリセットしてそうな感じもしますが。

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  • 2019/06/29 21:14

    RAM消費量の確認方法がわからず行き詰まってます。
    .elfファイルをコマンドプロンプトでavr-objdumpを用いて開く方法でいいのでしょうか?

    一応書き込み後、下の黒い画面では、【最大32256バイトのフラッシュメモリのうち、スケッチが6478バイト(20%)を使っています。最大2048バイトのRAMのうち、グローバル変数が619バイト(30%)を使っていて、ローカル変数で1429バイト使うことができます。】となっています。

    キャンセル

+1

赤外線受光モジュールが、サーボモーター等のノイズで誤作動していると思われます

赤外線受光モジュールをノイズ源と離して、参考先の回路を追加してみて下さい

参考 google翻訳
■ For Noisy Power Supply
ノイズの多い電源の場合は、Vccラインとグランドに100Ωの抵抗と47μFの電解コンデンサを直列に挿入してください。

http://akizukidenshi.com/download/OSRB38C9AA.pdf

イメージ説明

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