Python→Arduino 受信した値をリアルタイムでシリアルモニターで見たいです

Question

※ソースコードを追記しました
rの結果はb''となります

テンプレートも使用せず申し訳ございません。

Python→Arduinoのシリアル通信を行っています。

Python側からはser.write("送る数値")でArduinoに送信しています。

この時、ArduinoがSerial.readで読んでいる値をリアルタイムでモニターしたいです。

シリアルモニターを使用しようと思いましたが、シリアルモニターを起動していると
Python側で下記エラーが発生します。(起動していない場合は問題ないです)

ご教授願えましたら幸いです。

ser = serial.Serial('COM3',9600)
↑
例外が発生しました: SerialException
could not open port 'COM3': PermissionError(13, 'アクセスが拒否されました。', None, 5)

該当のソースコード

#シリアル通信
z=1
ser = serial.Serial('COM3',9600)
ser.write(str(z).encode())
r= ser.read_all()
ser.close()
print(r)

int ledPin = 13;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(ledPin, OUTPUT); 
}

void loop() {
  byte var = Serial.read(); 
  var = var - 0x30;  

  switch (var) {
    case 1: 
      Serial.println('1');  
      digitalWrite(ledPin, HIGH);
      delay(1000);
      digitalWrite(ledPin, LOW);
      break;
    case 2:
      Serial.println('2');
      break;
    case 3:
      Serial.println('3');
      break;

Answer 1

COMポートは排他的(１つのプログラムが占有する)なので、同じポートをPythonとシリアルモニタに振り分けることは出来ません。なにか特別なデバイスドライバとかを作れば同等のことは出来るかも知れませんが...

ところで、欲しい物は本当に

ArduinoがSerial.readで読んでいる値をリアルタイムでモニターしたいです

でしか得られないのでしょうか? というか、そもそも知りたい情報はなんなのでしょうか。
Arduino部分の動作を確認したいだけならシリアルモニタで事足ります。
それで不満だとしたら、何を知りたいのでしょう。最終的にはArduino側で加工したデータを送り返させたい、とかでしょうか?「手段」にとらわれて、何を知りたいのかがブレると迷走してしまいますよ。

とりあえずやりかけている方法を推進するなら...

通信路で、送られてきた情報をそのまま送り返すことを「エコー(バック)」といいます。これをやるなら、

<略>
void loop() {
  if(Serial.available()<=0){ //何も受信していないなら何もしない
    return;
  }
  byte var = Serial.read(); 
  Serial.write(var); //エコーバックする
  var = var - 0x30;  
<略>

とでもするのがスジでしょう。あなた自身が言っています。"Serial.readで読んでいる値"を知りたいのでしょう? 加工した後の値を送り返すものでもないでしょう。

Python側は

import serial
import time
z=1
ser =serial.Serial('COM6',9600,timeout=1) #一応タイムアウト設定
time.sleep(2) #COMポートを開いた後、Arduinoにリセットがかかる場合があるので立ち上がり待ち
ser.write(str(z).encode())
r=ser.read() #Serial.read()は受信できるまでブロックする
ser.close()
print(r)

とかなんとか。

「欲しい物」によっては

• USBを2つ以上積んだArduino m0/PRO(生産終了品)とかを使って、受信したデータを別のUSBポートに出力させる
• 別途USB-シリアル変換器(あるいはArduinoをもう一台、ただのUSB-シリアル変換器として使って)、ArduinoのRXに繋いで受信したシリアル信号を直接読む (ある意味これが一番「Serial.readで読んでいる値をリアルタイムでモニター」と言えるものです)

なども考えられますけれど。

Answer 2

COMポートは、１つのプログラムでOpenしていたら、他ではOpenできません。

Pythonのプログラムの方で、受信文字列をなにかに出力させるように組みましょう

＃あるいはもう一つシリアルデバイスを用意して、受信データを接続してしまうってテですね

Comments

[Li3]

回答ありがとうございます。Arduino→Python側に送信するコードを追加したのですが
rの結果はb''となってしまい、思うようなモニターができません。(ソースコードを追加しました)
差し障りなければご教授願いたく。。。

[y_waiwai]

read_allメソッドは、その時点で受信されているシリアルデータを取得します
シリアルポートをオープンして直後に実行したところで、よっぽど送信側のタイミングが良くないと受信できません。
そこでread_allしたところで空が帰るだけです
無限ループでそれを実行し続け、受信データが帰ってきたらprintするようにしましょう。
closeは不要です

[y_waiwai]

で、単純にデータを見たいだけなら、わざわざコードを書かなくても、ArduinoIDEのシリアルモニタを立ち上げればみれますよ。

＃COMポート番号とボーレートは合わせる必要あります

[Li3]

ArduinoIDEのシリアルモニターを立ち上げながら
Python側を走らせるとcould not open port 'COM3': PermissionErrorとなりますが
回避できる方法があるのでしょうか。。。

[y_waiwai]

ああ、それは回答に書いたとおりムリですね。。