############################################################## 基本動作例２： ArduinoのAD変換端子からの入力読取り ############################################################## ========================================================= 検証目標 ========================================================= * ハードウェア（Arduino）を遠隔制御する検証． ========================================================= 前提条件 ========================================================= * IOCは **"RaspberryPi"** 、OPIは手元PCのmacOS、制御機器は **"Arduino Uno"** ． * Arduino-RaspberryPi間はUSB接続、RaspberryPi-mac間はLANケーブルで接続する． * Arduinoの5V-GND端子間に 1KΩ抵抗x2個、さらにLEDを直列に接続し、さらに抵抗の中間地点に Arduino A0端子を接続する．A0から、A/D変換(ADC)によってデジタル値に変換した値を読み取る． * 制御モジュールとして、 **"StremDevice"** を使用する． * その他、 **asyn** , **"pyEpics"** を適宜使用する． * 作業ディレクトリ： ${HOME}/epics/app/simpleRead/ ( ${HOME}=/home/epics/ ) ========================================================= Arduinoプログラム（ADC )の転送 ========================================================= * Arduino プログラムは以下である． .. literalinclude:: ../code/arduino_ADConvertor.ino :caption: A Arduino program to measure the voltage between 2 registers. :language: c * 上記プログラムは、**Arduino IDE** を使用してArduinoへ転送しておく．（手元PCからでも勿論、可） ========================================================= IOC構築 ========================================================= --------------------------------------------------------- IOC構築 / テスト の手順 --------------------------------------------------------- * アプリ名は、参考URL（下記）に従い、simpleReadとする． * また、.dbやレコード名などは、全てsimpleReadへ統一する． * IOC-App 構築の手順は、以下である． 1. **ベースアプリ** の作成． 2. **configure/RELEASE** に共有するモジュールのインストールパスを追記． 3. **"simpleReadApp"** 内の データベース情報、及び、コンパイル用のMakefileへ追記する． 4. **StreamDevice** 用の **プロトコル** を、 **protocols/simpleRead.proto** として作成する． 5. IOC初期化スクリプト( **iocBoot/iocsimpleRead/st.cmd** ) を編集し、実行可能とする． 6. make 、及び、st.cmdの実行、camonitorにより、経時変化を観察する． 以下、上記手順について詳述する． --------------------------------------------------------- 1. ベースアプリの作成 --------------------------------------------------------- * makeBaseApp.plを用いたベースアプリの作成 :: $ mkdir -p ~/epics/app/simpleRead $ cd ~/epics/app/simpleRead $ makeBaseApp.pl -t ioc simpleRead $ makeBaseApp.pl -i -t ioc simpleRead --------------------------------------------------------- 2. 共通コンパイル設定事項の編集 ( configure/RELEASE ) --------------------------------------------------------- * configure/RELEASEに、共通のコンパイル設定（モジュールの場所等、）を例えば以下のように記載する． :: ASYN = /home/epics/epics/support/asyn STREAM = /home/epics/epics/support/StreamDevice --------------------------------------------------------- 3. データベースファイルとコンパイルの準備 --------------------------------------------------------- * データベース及び使用するモジュールの情報を記載し、${HOME}/epics/app/simpleRead/simpleReadApp/Db/simpleRead.dbを作成する． .. literalinclude:: ../code/simpleRead.db :caption: simpleRead.db :language: shell * データベースのコンパイル対象として、上記の"simpleRead.db"を追加． :: @ simpleReadApp/Db/Makefile DB += simpleRead.db * その他モジュールを利用する場合は、IOCの通信コードのコンパイルに使用するモジュール情報を、 "simpleReadApp/src/Makefile" に記載し、コンパイルできるようにする． :: @ simpleReadApp/src/Makefile simpleRead_DBD += stream.dbd simpleRead_DBD += asyn.dbd simpleRead_DBD += drvAsynSerialPort.dbd simpleRead_LIBS += stream simpleRead_LIBS += asyn --------------------------------------------------------- 4. StreamDeviceの設定ファイル ( "protocol" )の作成 --------------------------------------------------------- * ディレクトリ "protocols"を作成し、StreamDeviceの入出力情報を記載する． :: $ mkdir $HOME/epics/app/simpleRead/protocols .. literalinclude:: ../code/simpleRead.proto :caption: simpleRead.proto :language: shell --------------------------------------------------------- 5. IOC 初期化スクリプト "st.cmd" の編集 --------------------------------------------------------- * IOC初期化スクリプト ( iocBoot/iocsimpleRead/st.cmd ) に、以下の情報を記載する． .. literalinclude:: ../code/simpleRead_st.cmd :caption: st.cmd :language: shell :emphasize-lines: 14,20,24,25 .. warning:: (隘路事項) dbLoadRecord, dbLoadDatabaseの順番が逆になったりすると、うまく動作しない．しかも、".db"ファイルの１行目がおかしいというエラーメッセージがでるので、ミスリーディングである．st.cmd前後の状態も確認すべきである． * スクリプトに実行権限を与えておく． :: $ chmod u+x $HOME/epics/app/simpleRead/iocBoot/iocsimpleRead/st.cmd --------------------------------------------------------- 6. make 及び、初期化スクリプト "st.cmd" の実行 --------------------------------------------------------- * ベースディレクトリにて make する． :: $ cd $HOME/epics/app/simpleRead/ $ make distclean $ make * 初期化スクリプトを実行する． :: $ cd $HOME/epics/app/simpleRead/iocBoot/iocsimpleRead/ $ sudo ./st.cmd * make 完了後の最終的なディレクトリツリーは以下． .. literalinclude:: ../code/DirectoryTree_ex2_arduino_ADC.tree :caption: Directory tree after compilation. :language: shell ========================================================= ADCの動作状況の確認 ========================================================= --------------------------------------------------------- ローカルからのcamonitor --------------------------------------------------------- * 別コンソールを立ち上げて、以下コマンドを実行 :: epics@raspberrypi: ~ $ camonitor epics:simpleRead --------------------------------------------------------- OPI（手元macOS）からのCA --------------------------------------------------------- * pyEpicsからCA． :: $ python3 >>> import epics >>> epics.caget ( "epics:simpleRead" ) >>> epics.camonitor( "epics:simpleRead" ) * OPIからIOCを介して、制御( 電圧モニタ ) を実施することができた． ========================================================= 参考URL ========================================================= * Arduino-EPICS サンプル ( KEK-EPICS Users JP, https://cerldev.kek.jp/trac/EpicsUsersJP/wiki/epics/arduino/simpleRead )