RS-232 Python with Arduino

การพัฒนาโปรแกรม ส่งข้อมูลผ่าน RS-232:

RS-232 เป็นมาตรฐาน (Standard) สำหรับการสื่อสารข้อมูลแบบอนุกรมผ่านสายสัญญาณ (serial communication) ที่กำหนดโดย EIA (Electronic Industries Alliance) ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1960 ซึ่ง RS-232 กำหนดมาตรฐานสำหรับระดับแรงดันไฟฟ้า (Voltage levels), ความเร็วในการส่งข้อมูล (Baud rate), การเชื่อมต่อสาย (Pinouts) และโปรโตคอลการสื่อสาร  การส่งข้อมูลการตรวจวัดจากบอร์ด Arduino ไปให้การโปรแกรม Python ที่รันอยู่บนเครื่องคอมพิวเตอร์ จะเริ่มต้นจากการเขียนโปรแกรมอ่านข้อมูลจากเซนเซอร์ที่เชื่อมต่ออยู่กับพิน Analog - Digital ต่างๆ และเขียนโปรแกรมให้ส่งข้อมูลออกไปสู่ Serial port หลังจากนั้นจะต้องเขียนโปรแกรม Python ที่รันอยู่บนเครื่องคอมพิวเตอร์ให้สามารถรับข้อมูล และแสดงผลข้อมูลรูปแบบต่างๆ ได้

โปรแกรมสำหรับอ่านข้อมูลจากพิน Digital (D2) และส่งข้อมูลออกไปสู่ Serial port มีรูปแบบดังนี้

1. void setup() {

2.     pinMode(2, INPUT);

3.     Serial.begin(9600);

4. }

5. 
   

6. void loop() {

7.     int state = digitalRead(2);

8.     if (state == HIGH) {

9.         Serial.println("HIGH");

10.     } else {

11.         Serial.println("LOW");

12.     }

13.     delay(500);

14. }

การเขียนโปรแกรมบนโปรแกรม ArduinoIDE แสดงตามภาพด้านล่าง

โปรแกรมสำหรับอ่านข้อมูลจากพิน Digital (D2) และส่งข้อมูลออกไปสู่ Serial port มีรูปแบบดังนี้

1. from tkinter import Tk

2. from tk_tools import Led

3. import serial

4. import threading

5.     

6. def read_arduino():

7.     while True:

8.         if ser.in_waiting:

9.             state = ser.readline().decode('utf-8').strip()

10.             if state == "HIGH":

11.                 led.to_green(on=True)

12.             else:

13.                 led.to_green(on=False)

14.                 

15. def close_app():

16.     ser.close()

17.     root.destroy()

18. 
    

19. # Setup serial connection

20. ser = serial.Serial('COM7', 9600, timeout=1)  # Change 'COM3' to your Arduino port

21.     

22. root = Tk()

23. root.title("LED Example")

24. root.geometry("600x500+300+300")

25. 
    

26. # Create and display LED

27. led = Led(root, size=50)

28. led.place(x=250,y=80)

29. 
    

30. thread = threading.Thread(target=read_arduino, daemon=True)

31. thread.start()

32. 
    

33. root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", close_app)

34. root.mainloop()

โปรแกรมสำหรับควบคุมพิน Digital (D13) จาก Serial port มีรูปแบบดังนี้

1. int ledPin = 13;

2. char command;

3. 
   

4. void setup() {

5.     pinMode(ledPin, OUTPUT);

6.     Serial.begin(9600);

7. }

8. 
   

9. void loop() {

10.     if (Serial.available()) {

11.         command = Serial.read();

12.         if (command == '1') {

13.             digitalWrite(ledPin, HIGH);

14.         } else if (command == '0') {

15.             digitalWrite(ledPin, LOW);

16.         }

17.     }

18. }

การเขียนโปรแกรมบนโปรแกรม ArduinoIDE แสดงตามภาพด้านล่าง

โปรแกรมสำหรับอ่านข้อมูลจากพิน Digital (D2) และส่งข้อมูลออกไปสู่ Serial port มีรูปแบบดังนี้

1. from tkinter import Tk, Button

2. from tk_tools import Led

3. import serial

4. 
   

5. def onled():

6.     ser.write(b'1')

7. 
   

8. def offled():

9.     ser.write(b'0')

10. 
    

11. def close_app():

12.     ser.close()  # Close the serial connection

13.     root.destroy()  # Close the window

14. 
    

15. root = Tk()

16. root.title("LED Example")

17. root.geometry("600x500+300+300")

18. 
    

19. # Setup serial connection

20. ser = serial.Serial('COM7', 9600, timeout=1)  # Change 'COM3' to your Arduino port

21. 
    

22. button = Button(root, text="on", font=('Courier 20 bold'), command=onled, width=5, height=1, bg="gray")

23. button.place(x=150, y=200)

24. 
    

25. button = Button(root, text="off", font=('Courier 20 bold'), command=offled, width=5, height=1, bg="gray")

26. button.place(x=350, y=200)

27. 
    

28. root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", close_app)

29. root.mainloop()

โปรแกรมสำหรับควบคุมพิน Digital (D13) จาก Serial port มีรูปแบบดังนี้

1. void setup() {

2.     pinMode(13, OUTPUT);

3.     pinMode(2, OUTPUT);

4.     Serial.begin(9600);

5. }

6. 
   

7. void loop() {

8.     if (Serial.available()) {

9.         String command = Serial.readStringUntil('\n');

10.         int commaIndex = command.indexOf(',');

11.         if (commaIndex != -1) {

12.             int pin = command.substring(0, commaIndex).toInt();

13.             int state = command.substring(commaIndex + 1).toInt();

14.             digitalWrite(pin, state);

15.         }

16.     }

17. }

การเขียนโปรแกรมบนโปรแกรม ArduinoIDE แสดงตามภาพด้านล่าง

โปรแกรมสำหรับอ่านข้อมูลจากพิน Digital (D2) และส่งข้อมูลออกไปสู่ Serial port มีรูปแบบดังนี้

1. from tkinter import Tk, Button

2. from tk_tools import Led

3. import serial

4. 
   

5. def onled_1():

6.     ser.write(b'13,1')

7. 
   

8. def offled_1():

9.     ser.write(b'13,0')

10.     

11. def onled_2():

12.     ser.write(b'2,1')

13. 
    

14. def offled_2():

15.     ser.write(b'2,0')

16.     

17. def close_app():

18.     ser.close()  # Close the serial connection

19.     root.destroy()  # Close the window

20. 
    

21. root = Tk()

22. root.title("LED Example")

23. root.geometry("600x500+300+300")

24. 
    

25. # Setup serial connection

26. ser = serial.Serial('COM7', 9600, timeout=1)  # Change 'COM3' to your Arduino port

27. 
    

28. button = Button(root, text="on_1", font=('Courier 20 bold'), command=onled_1, width=5, height=1, bg="gray")

29. button.place(x=150, y=200)

30. 
    

31. button = Button(root, text="off_1", font=('Courier 20 bold'), command=offled_1, width=5, height=1, bg="gray")

32. button.place(x=350, y=200)

33. 
    

34. button = Button(root, text="on_2", font=('Courier 20 bold'), command=onled_2, width=5, height=1, bg="gray")

35. button.place(x=150, y=300)

36. 
    

37. button = Button(root, text="off_2", font=('Courier 20 bold'), command=offled_2, width=5, height=1, bg="gray")

38. button.place(x=350, y=300)

39. 
    

40. root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", close_app)

41. root.mainloop()