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Python 3はPythonプログラミング言語の最新バージョンであり、2008年12月3日にリリースされました。

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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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Python3とArduino間のシリアル通信での正しい型変換

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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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投稿2017/10/17 12:53

編集2017/10/24 07:26

PythonとArduino間でシリアル通信を行い,PythonでArduinoの制御を行おうとしています。

今はPythonからLチカを行うプログラムを作成しています。
調べながら進めているのですが、つまずいた箇所があるので質問させていただきます。

まず、実行できたコードを以下に示します。

受け側Arduino

Arduino

1#define LED_PIN 13 2 3void setup() { 4 pinMode(LED_PIN, OUTPUT); //13番ピンを出力に設定 5 Serial.begin(9600);//シリアル通信のレートを9600に設定 6 digitalWrite(13, LOW); 7} 8 9void loop() { 10 if (Serial.available() > 0) { 11 int cmd = Serial.read(); 12 13 switch (cmd) { 14 case '0' : digitalWrite(13, HIGH); break; 15 case '1' : digitalWrite(13, LOW); break; 16 } 17 } 18}

送信側Python

Python

1#coding:utf-8 2 3import serial 4from time import sleep 5 6def main(): 7 with serial.Serial("/dev/tty.usbmodem1421",9600,timeout=1) as ser: 8 sleep(5) 9 flag=bytes('0','utf-8') 10 11 print(type(flag)) 12 13 ser.write(flag) 14 15if __name__ == "__main__": 16 main()

次に、失敗したコードを書きます。

Arduino側は同じ。

送信側Python

Python

1#coding:utf-8 2 3import serial 4from time import sleep 5 6def main(): 7 with serial.Serial("/dev/tty.usbmodem1421",9600,timeout=1) as ser: 8 sleep(5) 9 flag = bytes(0) 10 print(type(flag)) 11 12 ser.write(flag) 13 14if __name__ == "__main__": 15 main()

成功時、失敗時ともにflagをbytes型に変換したつもりです。
type(flag)の結果はどちらもbytes型でした。

成功時はstr→bytes型へ、失敗時はint→bytes型への型変換なのですが、なぜ後者ではLチカできなかったのでしょうか。

--追記 2017/10/24 --
回答を参考にint.to_bytesを用いてPython側のプログラムを書き直しました。

Python

1#coding:utf-8 2 3import serial 4from time import sleep 5 6def main(): 7 with serial.Serial("/dev/tty.usbmodem1421",9600,timeout=1) as ser: 8 sleep(5) 9 flag = 1 10 flag_byte = flag.to_bytes(1,'big') 11 print(flag_byte) 12 ser.write(flag_byte) 13 14if __name__ == "__main__": 15 main()

またこれに応じてArduinoのcase文を書き直しました。

Arduino

1#define LED_PIN 13 2 3void setup() { 4 pinMode(LED_PIN, OUTPUT); //13番ピンを出力に設定 5 Serial.begin(9600);//シリアル通信のレートを9600に設定 6 digitalWrite(13, LOW); 7} 8 9void loop() { 10 if (Serial.available() > 0) { 11 int cmd = Serial.read(); 12 13 switch (cmd) { 14 case 0 : digitalWrite(13, HIGH); break; 15 case 1 : digitalWrite(13, LOW); break; 16 } 17 } 18}

このソースで正しく動作しました。感謝します。

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回答2

0

bytes(0)は、長さ0のbytesオブジェクトを作成するという意味になるので、flag変数の型はbytesでも内容はb''(中身がないbytesオブジェクト)になります。なお、その後writeでは0バイトのデータを書き込んでいることになるため、Arduinoでは何も起きません。

投稿2017/10/17 15:42

yukkeorg

総合スコア985

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退会済みユーザー

退会済みユーザー

2017/10/17 16:02

bytes(0)で型変換が行えていると思っていました。無反応だった原因がわかりました。 感謝します。
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ベストアンサー

Pythonのドキュメントのbytesの項目を見てみると、

bytes は bytearray のイミュータブル版です。

とありますので、bytearrayの項目を見てみます。

class bytearray([source[, encoding[, errors]]])
オプションの source 引数は、配列を異なる方法で初期化するのに使われます:

文字列 の場合、 encoding (と、オプションの errors) 引数も与えなければなりません。このとき bytearray() は文字列を str.encode() でバイトに変換して返します。
整数 の場合、配列はそのサイズになり、null バイトで初期化されます。

sourceに文字列を指定した場合は、「文字列を str.encode() でバイトに変換して返します」
一方で、整数を指定した場合は、「配列はそのサイズになり、null バイトで初期化されます。」

そのため、bytes(0)で返ってくるのは要素数0のbytes型の配列ということになります。
後者のソースでLチカができなかったのは、上記の理由が原因です。

int型→bytes型への変換はint.to_bytes(length, byteorder, *, signed=False)を使います。

(参考)
bytearrayの説明

投稿2017/10/17 15:07

sa-yu

総合スコア201

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退会済みユーザー

退会済みユーザー

2017/10/17 16:03

int.to_bytesを用いて型変換を行ったのですが、予想した実行結果と違うものになってしまいました。 よろしければまたアドバイス、宜しくお願いします。
sa-yu

2017/10/18 15:40

なんででしょう。。。 Arduinoのコードの`int cmd = Serial.read();`の直後に`Serial.println(cmd);`とかを入れて、 Python側のコードで`ser.write(flag)`の直後に`ser.readline()`とかを入れて、 Arudino側で何を受け取ったのか確認すれば、何かわかるかもしれません。
退会済みユーザー

退会済みユーザー

2017/10/24 07:24

確認したところ、変換後のflag_byteではなく、変換前のflagを送信していました。 修正したところ、正しく動作してくました。 感謝します。
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