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Bluetoothとは短距離の間でデータを交換するための無線通信規格である。固定・モバイル両方のデバイスから、短波の電波送信を行うことで、高いセキュリティをもつパーソナルエリアネットワーク(PAN)を構築する。

Arduino

Arduinoは、AVRマイコン、単純なI/O(入出力)ポートを備えた基板、C言語を元としたArduinoのプログラム言語と、それを実装した統合開発環境から構成されたシステムです。

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RN4020(bluetoothモジュール)を用いてiphoneとarduinoでの通信しドローンの無線操作を行いたい

komekopan

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Bluetoothとは短距離の間でデータを交換するための無線通信規格である。固定・モバイル両方のデバイスから、短波の電波送信を行うことで、高いセキュリティをもつパーソナルエリアネットワーク(PAN)を構築する。

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投稿2021/01/21 06:19

前提・実現したいこと

RN4020(bluetoothモジュール)を用いてiphoneとarduinoでの通信を行い、iphoneの画面で1を入力したならドローンが上昇、0を入力したら下降というプログラムを作成したいと考えています。
現在は、その前段階としてiphoneの画面で1を入力したならLEDが点灯0を入力したらLEDが消灯のプログラムを作成しました。

発生している問題・エラーメッセージ

Rn4020を用いてiphoneとarduinoでの通信とドローン制御自体は行うことができたのですが、ドローン制御とiphoneとarduinoでの通信のプログラムを組み合わせること(どのタイミングでプログラムを追加するかが分からない)ができなくて困っています。ご教授お願いします。

試したこと

ドローン制御はこちらのサイトのプログラムを使用しました。
https://tora-k.com/2019/10/12/quadpid/

RN4020を用いてiphoneとarduinoでの通信はドローンの上昇、下降の箇所はLEDの点灯にして試作しました。
こちらのサイトを参考にしました。
https://qiita.com/gome1234/items/a456cd4d1f0db2a99fd0
また、実際に組み合わせてみました(実行自体はできたが、1を入力するとLEDが点滅し続け、0を入力しても消灯しなかった)

該当のソースコード(RN4020を用いてiphoneとarduinoでの通信)

c

1#include <SoftwareSerial.h> 2SoftwareSerial mySerial(7, 8); // RX, TX 3String buff; 4char KEY = 0; 5String RD; 6String TD; 7int i = 0, mode = 0 ; 8long oneSec = 0; 9int input=0; 10void setup() { 11 Serial.begin(115200); // ハードウェアシリアルを準備 12 mySerial.begin(115200); 13 14 pinMode(9, OUTPUT); 15 Serial.println("/*****Arduino Nano*****/"); 16 17// /************************************************************** 18// 子機:ペリフェラル 19// **************************************************************/ 20// //出荷時設定 21 mySerial.println("SF,1"); 22 //ボーレート設定 23 mySerial.println("SB,1"); 24 //Reboot 25 mySerial.println("R,1"); 26 //ソフトウェアシリアル変更 27 mySerial.end(); 28 mySerial.begin(9600); 29 //エコー 30 mySerial.println("+"); 31 //Device Name 32 mySerial.println("SDM,Arduino_nano"); 33// /************************************************************** 34// SS:サービス設定 35// SetRegister 36// 0x00000001 : User 37// **************************************************************/ 38 mySerial.println("SS,00000001"); 39// /************************************************************** 40// SR:機能設定 41// SetRegister 42// 0x20000000 : パワーサイクル、再起動、切断後にアドバタイズ開始 43// 0x10000000 : シリアル非同期転送サービス 44// 0x04000000 : No Direct Advertisement 45// 0x02000000 : UART Flow 46// **************************************************************/ 47 mySerial.println("SR,36000000"); 48 //Reboot 49 mySerial.println("R,1"); 50 delay(500); 51 52 53 54 Check_CMD(); 55 PORTB &= ~_BV(1); 56 Serial.println("/******START BLE******/"); 57 Serial.println("Ready"); 58 59while(1){ 60 if(mySerial.available() > 0) { 61 input = mySerial.read(); 62 if(input=='9'){ 63 Serial.println("OK"); 64 break; 65 } 66} 67 } 68} 69void loop() { 70 71if (mySerial.available() > 0) { 72 mode = mySerial.read();//シリアル通信で受け取ったデータを読み込む 73 if (mode == '1') {//1が送られてきたらLEDをON 74 digitalWrite(9, HIGH); 75 Serial.println("ON"); 76 } 77} 78 79 if (mySerial.available() > 0) { 80 mode=mySerial.read(); 81 if(mode == '0') {//0が送られてきたらLEDをOFF 82 digitalWrite(9, LOW); 83 Serial.println("OFF"); 84 85 } 86 87 } 88 89} 90 91//RN4020 エコー確認 92void Echo_Print(){ 93 while(1){ 94 if(mySerial.available()>0){ 95 buff = mySerial.readString(); 96 Serial.print(buff); 97 break; 98 } 99 } 100} 101//RN4020 コマンド受付チェック 102void Check_CMD(){ 103 while(1){ 104 if(mySerial.available()){ 105 buff = mySerial.readString(); 106 } 107 if((buff.indexOf("CMD") >= 63) || (buff.indexOf("CMD") == 0)){ 108 i = 0; 109 break; 110 } 111 if(i >= 1000){ 112 Serial.println("Reset"); 113 mySerial.println("R,1"); 114 i = 0; 115 } 116 i++; 117 delay(1); 118 } 119}

######該当のソースコード(組み合わせた)

c

1#include <MadgwickAHRS.h> 2#include "MPU9250_ktora.h" 3#include <MadgwickAHRS.h> 4#include "MPU9250_ktora.h" 5#include <SoftwareSerial.h> 6SoftwareSerial mySerial(7, 8); // RX, TX 変える箇所 7MPU9250_ktora mpu9250; //MPU9250 8Madgwick MadgwickFilter; //Madgwick 9 10String buff; 11char KEY = 0; 12String RD; 13String TD; 14int i = 0, mode = 0 ; 15long oneSec = 0; 16int input=0; 17 18float errDegY=0,preErrDegY=0,refDegY=0,sumErrY=0, outputRoll=0,throttle=10; 19float errDegX=0,preErrDegX=0,refDegX=0,sumErrX=0, outputPitch=0; 20float degY=0,degX=0,degZ=0;//目標角度 21 22float pitch = 0.0; 23float roll = 0.0; 24float yaw = 0.0; 25 26#define moter1 3 27#define moter2 5 28#define moter3 6 29#define moter4 9 30 31#define Kp 5 32#define Ki 0 33#define Kd 0 34#define Dt 5 35 36#define Pwm_Max 255 //最大パルス幅 37#define Pwm_Min 0 //最小パルス幅 38 39int LF=0;//moter1 40int RF=0;//moter2 41int RB=0;//moter3 42int LB=0;//moter4 43 44void setup() { 45 Serial.begin(115200); // ハードウェアシリアルを準備115200 46 mySerial.begin(115200); 47 //Serial.begin(9600); 9600にさげるべきかも 48 pinMode(9, OUTPUT); 49 pinMode(moter1,OUTPUT); 50 pinMode(moter2,OUTPUT); 51 pinMode(moter3,OUTPUT); 52 pinMode(moter4,OUTPUT); 53 Serial.println("/*****Arduino Nano*****/"); 54 // /************************************************************** 55// 子機:ペリフェラル 56// **************************************************************/ 57// //出荷時設定 58 mySerial.println("SF,1"); 59 //ボーレート設定 60 mySerial.println("SB,1"); 61 //Reboot 62 mySerial.println("R,1"); 63 //ソフトウェアシリアル変更 64 mySerial.end(); 65 mySerial.begin(9600); 66 //エコー 67 mySerial.println("+"); 68 //Device Name 69 mySerial.println("SDM,Arduino_nano"); 70// /************************************************************** 71// SS:サービス設定 72// SetRegister 73// 0x00000001 : User 74// **************************************************************/ 75 mySerial.println("SS,00000001"); 76// /************************************************************** 77// SR:機能設定 78// SetRegister 79// 0x20000000 : パワーサイクル、再起動、切断後にアドバタイズ開始 80// 0x10000000 : シリアル非同期転送サービス 81// 0x04000000 : No Direct Advertisement 82// 0x02000000 : UART Flow 83// **************************************************************/ 84 mySerial.println("SR,36000000"); 85 //Reboot 86 mySerial.println("R,1"); 87 delay(500); 88 89 Check_CMD(); 90 PORTB &= ~_BV(1); 91 Serial.println("/******START BLE******/"); 92 Serial.println("Ready"); 93 94while(1){ 95 if(mySerial.available() > 0) { 96 input = mySerial.read(); 97 if(input=='9'){ 98 Serial.println("OK"); 99 break; 100 } 101} 102 } 103 104 Wire.begin(); //I2C通信を開始する 105 mpu9250.set_Wire(&Wire); //Wireのコピー 106 mpu9250.setup_Mpu9250(); //mpu9250の設定 107//mpu9250.set_Offset(0,0,0,0,0,0,-28.10,-11.27,-6.04); //オフセットの設定 108 mpu9250.calc_Offset(); //オフセットの計算 109 110 MadgwickFilter.begin(20); //20hz 111 delay(3000); //3秒待機 112} 113 114//RN4020 コマンド受付チェック 115void Check_CMD(){ 116 while(1){ 117 if(mySerial.available()){ 118 buff = mySerial.readString(); 119 } 120 if((buff.indexOf("CMD") >= 63) || (buff.indexOf("CMD") == 0)){ 121 i = 0; 122 break; 123 } 124 if(i >= 1000){ 125 Serial.println("Reset"); 126 mySerial.println("R,1"); 127 i = 0; 128 } 129 i++; 130 delay(1); 131 } 132} 133 134void loop() { 135 mpu9250.update_Data_Mpu9250(); //データの更新 136 137 float AccX = mpu9250.get_AccX(); 138 float AccY = mpu9250.get_AccY(); 139 float AccZ = mpu9250.get_AccZ(); 140 141 float GyrX = mpu9250.get_GyrX(); 142 float GyrY = mpu9250.get_GyrY(); 143 float GyrZ = mpu9250.get_GyrZ(); 144 145 float MagX = mpu9250.get_MagX(); 146 float MagY = mpu9250.get_MagY(); 147 float MagZ = mpu9250.get_MagZ(); 148 149 if (mySerial.available() > 0) { 150 mode = mySerial.read();//シリアル通信で受け取ったデータを読み込む 151 if (mode == '1') {//1が送られてきたらLEDをON 152 digitalWrite(9, HIGH); 153 Serial.println("ON"); 154 } 155 } 156 157 if (mySerial.available() > 0) { 158 mode=mySerial.read(); 159 if(mode == '0') {//0が送られてきたらLEDをOFF 160 digitalWrite(9, LOW); 161 Serial.println("OFF"); 162 163 } 164 165 } 166 167 //計算処理 168 MadgwickFilter.update(GyrX,GyrY,GyrZ,AccX,AccY,AccZ,MagX,MagY,MagZ); 169 170 pitch = MadgwickFilter.getPitch(); 171 roll = MadgwickFilter.getRoll(); 172 yaw = MadgwickFilter.getYaw() -180; //(-180~180)に調整 173 174 errDegY = roll - refDegY; 175 sumErrY = sumErrY + errDegY * Dt / 1000.0;//PID用の偏差の積分値(roll) 176 outputRoll = Kp * errDegY + Ki * sumErrY + Kd * (errDegY - preErrDegY); 177 preErrDegY = errDegY; 178 179 errDegX = pitch - refDegX; 180 sumErrX = sumErrX + errDegX * Dt / 1000.0;//PID用の偏差の積分値(roll) 181 outputPitch = Kp * errDegX + Ki * sumErrX + Kd * (errDegX - preErrDegX); 182 preErrDegX = errDegX; 183 184 LF = throttle - outputRoll - outputPitch; 185 RF = throttle - outputRoll + outputPitch; 186 RB = throttle + outputRoll + outputPitch; 187 LB = throttle + outputRoll - outputPitch; 188 189 190 191 LF=max(LF,Pwm_Min); 192 RF=max(RF,Pwm_Min); 193 RB=max(RB,Pwm_Min); 194 LB=max(LB,Pwm_Min); 195 196 LF=min(LF,Pwm_Max); 197 RF=min(RF,Pwm_Max); 198 RB=min(RB,Pwm_Max); 199 LB=min(LB,Pwm_Max); 200 201 Serial.print(LF); Serial.print(" "); 202 Serial.print(RF); Serial.print(" "); 203 Serial.print(RB); Serial.print(" "); 204 Serial.println(LB); 205 206 analogWrite(moter1,LF); 207 analogWrite(moter2,RF); 208 analogWrite(moter3,RB); 209 analogWrite(moter4,LB); 210 211 delay(5); 212} 213 214

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y_waiwai

2021/01/21 07:04

blurtoothではそもそも十数メートルしか届かないもんですが、そこらへんは大丈夫なんでしょうか
komekopan

2021/01/21 07:11

室内で目の見える範囲で飛ばす予定なので大丈夫です
guest

回答1

0

送信をprintlnで、行単位で送信してるんですから、受信も行単位で処理しましょう。
ある程度の大きさのバッファを用意しておいて、そこに受信文字を順番に格納していくようにします。
0. 受信文字があるか、なければリターン
0. 受信文字が改行か、
0. 改行でないなら、バッファに受信文字を格納してリターン
0. 改行なら、バッファに'\0'(文字列終端文字)を入れて、そのバッファを1行分の受信メッセージとして処理を行う

というシーケンスにして、1行単位で受信、処理しましょう

投稿2021/01/21 07:23

y_waiwai

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