ArduinoとNode.jsでシリアル通信で文字列を送受信するスクリプト

低価格なArduino互換機などを使って、サーバーのステータスを電光掲示板やLEDで表したいとか、逆にArduinoの光センサや温度センサの値をサーバーで処理したいってことはよくあるんじゃないかと思います。

その際に、毎回用意するのがUSBを利用したシリアル通信で文字列を送受信する実装です。よく使うのでテンプレートを用意しておきました。

sifue/arduino-serial-js

コードは、以上のリポジトリに置いてあります。

git cloneして、npm install。 serialport をそのまま使っています。

Node.js のコードは、

'use strict';

// シリアルポートに定期的に書き込んではデータを受け取る
// パーストークンは \n
// 1秒おき送信

const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('/dev/cu.usbmodem14141', {
  parser: SerialPort.parsers.readline('\n'),
  baudrate: 9600
});

port.on('open', function () {
  console.log('Serial open.');
  setInterval(write, 1000, 'OK\n');
});

port.on('data', function (data) {
  console.log('Data: ' + data);
});

function write(data) {
    console.log('Write: ' + data);
    port.write(new Buffer(data), function(err, results) {
      if(err) {
        console.log('Err: ' + err);
        console.log('Results: ' + results);
      }
  });
}

こんな感じ。writeメソッドを1000ミリ秒ごとに定期実行してます。ここでは、パーストークンを\nにして、1秒おきに送受信。レートやシリアルポートのパスはArduino IDEとか見つつ適宜書き換えて下さい。

Arduinoのコードは、

#define LED  13
int recieveByte = 0;
String bufferStr = "";
String okStr = "OK";

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

// シリアルポートに定期的に書き込んではデータを受け取る
// パーストークンは \n
// OK を受け取ったら 13 LED点灯、それ以外を受け取ったら削除
// 1秒おきループ

void loop() {
  bufferStr = "";
  while (Serial.available() > 0) {
    recieveByte = Serial.read();
    if (recieveByte == (int)'\n') break;
    bufferStr.concat((char)recieveByte);
  }

  // 受け取ったデータがあるなら送りかえしてスイッチ操作
  if (bufferStr.length() > 0) {
    Serial.print("I received: "); 
    Serial.println(bufferStr);
    if (okStr.compareTo(bufferStr) == 0) {
      digitalWrite(LED, HIGH);
    } else {
      digitalWrite(LED, LOW);
    }
  }
  
  delay(1000);
}

こんな感じでとりあえず13ピンのLEDの反応だけ書いて、受け取ったものを\nでパースしてそのまま返す感じ。それを1秒おきループで実装。これをコンパイルして送信。

これで、

~/w/arduino_serial_js $ node index.js
Serial open.
Write: OK

Data: I received: OK
Write: OK

Data: I received: OK
Write: OK

こんな感じにArudinoとNode.jsを動かしているマシンでシリアル通信して、文字列をやり取りするようにできます。LEDも送っている文字列がOKならば光ります。これをひな形にいろいろおもしろいもの作っていきましょう。