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本記事を書くきっかけ

以前、Raspberry Pi Pico(以降 パイピコ)で、Sigfox 通信を実現する記事を記載しました。
https://qiita.com/kataoka_se/items/293c7d7a2e466f1f5f65

上記の記事では、uart0 と Sigfox モジュールを接続し、シリアル通信で機能実現を行ったのですが、より入り組んだコードを組む上でとりあえずログぐらいは取れるようにしようと printf() の内容を USB 経由で PC に転送させたところ、そのUSBからのログと uart0 の通信が混雑してしまい、まともに動かない状態になりました。

より詳しく説明すると、uart0 に "AT$I=10\r" という ATコマンドを送ると、Sigfoxモジュールから デバイスID が返ってくるのですが、それを USB経由でログを出力しようとすると、そのログが再度 uart0 にも流れてしまい Sigfox モジュールから "Parse Error" というレスポンスが返ってきてしまうので、使い物にならないのです。

その解決策を模索したところ、パイピコには UART が2系統あるで、一つを Sigfoxモジュールの通信用とし、もう一方をログ出力用としようと考えました。

パイピコの uart

パイピコには、uart が2系統搭載されています。
https://www.switch-science.com/catalog/6900/

今回の実験では、uart0 に Sigfox モジュールを接続し、uart1 の USB - TTLシリアルアダプター を接続しPCからログを確認します。

使用した機材

構成と接続

Sigfoxモジュールとパイピコ、TTLシリアルアダプターとパイピコはそれぞれ下記のポートを接続します。

パイピコ UART パイピコ 物理的ピン番号 GPIOピン番号 接続先
UART0_TX 1 0 Sigfox モジュール RX
UART0_RX 2 1 Sigfox モジュール TX
UART1_TX 6 4 TTLシリアルアダプター RX
UART1_RX 7 5 TTLシリアルアダプター TX
  • Sigfox モジュール は、パイピコから 3.3V と GND を取ります
  • TTLシリアルアダプターは、GND だけでOKです

connection.JPG

ソースコード

#include <stdio.h>
#include "pico/stdlib.h"
#include "hardware/uart.h"


#define UART_ID_SIGFOX  uart0
#define UART_ID_TTL     uart1

#define BAUD_UART_0_RATE 9600
#define BAUD_UART_1_RATE 115200

#define UART_SIGFOX_TX_PIN 0
#define UART_SIGFOX_RX_PIN 1

#define UART_TTL_TX_PIN 4
#define UART_TTL_RX_PIN 5


int main() {
    stdio_init_all();

    uart_init(UART_ID_SIGFOX, BAUD_UART_0_RATE);
    uart_init(UART_ID_TTL, BAUD_UART_1_RATE);

    gpio_set_function(UART_SIGFOX_TX_PIN, GPIO_FUNC_UART);
    gpio_set_function(UART_SIGFOX_RX_PIN, GPIO_FUNC_UART);
    gpio_set_function(UART_TTL_TX_PIN, GPIO_FUNC_UART);
    gpio_set_function(UART_TTL_RX_PIN, GPIO_FUNC_UART);    

    uart_puts(UART_ID_TTL, "Sigfox - Dual UART\n");

    sleep_ms(1000 * 10);

    while (true) {
        uart_puts(UART_ID_SIGFOX, "AT$I=10\r");   

        sleep_ms(10);

        uart_puts(UART_ID_TTL, "Device ID : ");
        while (uart_is_readable(UART_ID_SIGFOX)) {
            char ret = uart_getc(UART_ID_SIGFOX);
            uart_putc(UART_ID_TTL, ret);
        }

        sleep_ms(1000);

    }
    return 0;
}

Tera Term で接続

Tera Term を使用して、シリアルポートに接続。
teraterm2.png

今回、パイピコ側のボーレートを 115200 に設定しているので、Tera Term 側で速度を合わせて接続。

teraterm2.png

無事に、UART0 経由で取得した、Sigfox モジュールの Device ID を UART1 にシリアル転送して PC上(Tera Term)確認することができました。

気が付いてしまった事

ここまでやってようやく気が付いたのですが、uart0 と usb が混線するなら、Sigfox を uart1 に接続して、ログ出力を usb からとればいいのでは?と今更気が付きました。

実際やってみると、下記のコードで Sigfox モジュール と UART 通信しながら、USB からログを取得できました。

#include <stdio.h>
#include "pico/stdlib.h"
#include "hardware/uart.h"


#define UART_ID_SIGFOX  uart1

#define BAUD_UART_1_RATE 9600

#define UART_SIGFOX_TX_PIN 4
#define UART_SIGFOX_RX_PIN 5


int main() {
    stdio_init_all();
    char response[1024];
    int ptr = 0;

    uart_init(UART_ID_SIGFOX, BAUD_UART_1_RATE);

    gpio_set_function(UART_SIGFOX_TX_PIN, GPIO_FUNC_UART);
    gpio_set_function(UART_SIGFOX_RX_PIN, GPIO_FUNC_UART);

    printf("Sigfox - UART with USB\n");

    sleep_ms(1000 * 10);

    while (true) {
        uart_puts(UART_ID_SIGFOX, "AT$I=10\r");   
        ptr = 0;
        sleep_ms(10);

        while (uart_is_readable(UART_ID_SIGFOX)) {
            char ret = uart_getc(UART_ID_SIGFOX);
            response[ptr++] = ret;
        }

        response[ptr] = '\0';

        printf("Device ID : %s", response);

        sleep_ms(1000);

    }
    return 0;
}

uart1 から受信したデータの扱いが雑ですが、動作確認目的なのでご容赦ください。

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