部品箱で眠っているArduinoに安い7Seg LEDを接続してデジタル時計を作ります。
簡単にするために4桁(12:34)のLED(4桁7セグLED表示器 [BW428G-E1-10MM])を使います。
Arduinoの内部クロックでは精度が得られないので高精度(月差13秒程度)のRTC(RX-8025NB使用 I2C接続リアルタイムクロック(RTC)モジュール)を接続しました。
＊RTCを接続しなくても動きますが精度は悪いです・・
電源投入時は、00:00で計時開始します、時刻合わせは「YYMMDDhhmmss＋CR(‘\r’)」の形式でUARTに書込めば同期します。
全体の写真
Arduino 7SEG 時計全体
前記事の「ESP-WROOM-02 Wi-Fiラジコンカー」ではApple Store AppのiOSCを使って操作しましたが、今回はAndroid携帯から操作するアプリを紹介します。
Android上でもOSCアプリは多くありますが、その中でラジコンのコントローラーっぽい操作画面に設定できるAndrOSCを使用します。（Android版でも同様にアクセスポイント無しで直接接続できます）
AndrOSCのダウンロードサイト（寄付アプリ）
AndrOSCで設定した操作画面
AndrOSC操作画面
AndrOSCネットワーク設定画面
AndrOSCネットワーク設定画面
Galileo GEN 2のポート操作が普通の速さになったので、気を良くして、超音波距離センサーモジュール(HC-SR04)を接続して、パルス幅を読取るファンクションpulseIn()を使ったスケッチを試したところ、あっさりと動いてしまいました。
（以前にはpulseIn()は非サポートとなっていました）
Galileo GEN2 + HC-SR04
昨年末に「Intel Galileo ポート操作が異様に遅い」という記事を書きましたが、Galileo GEN 2が発売になり、購入しましたので再計測しました。
ポート操作(digitalWrite)の処理速度を確認するために、前回と同じ下記のスケッチでポート操作に必要な時間を計測してみました。
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int led = 13; void setup() { Serial.begin(9600); Serial.println("Start"); pinMode(led, OUTPUT); } void loop() { long tt = millis(); for (int i = 0; i <10000; i++) { digitalWrite(led, HIGH); digitalWrite(led, LOW); } tt = millis() - tt; Serial.println(tt); while(1); } |
mbed(LPC1768)仕様でフォームファクタがArduinoというseeedstudioのArch Proを購入、aitendoの2.6インチ液晶 for Arduino UNO[UNO026LCD7781TP]を接続してみました。
Arch Proのピン配列に少しイラッと（ピン配置のポリシーが理解できない）しながらもタッチパネルまで移植完了。
Arch Pro、TFT液晶どちらも価格の割には満足度は高いかも(^^)
2.6TFT & Arch Pro
タッチパネルテスト用のPaintアプリ
Arduino UNO/Mega 2560で動作する.WAVファイル再生スケッチを作成しました。
.WAVファイルは、フォーマット変換アプリで「8000Hz/8bit/Mono」または「16000Hz/8bit/Mono」形式にして、SDカードにコピーします（サンプルスケッチでは「test0001.wav」です）。
UNOではD3pin、MegaではD9pinから出力されますので簡単なローパスフィルターを通してアンプに接続します。
液晶ディスプレイへの書き込みが気が遠くなるほど遅く、使い物にならないので調べてみました。
最初にポート操作(digitalWrite)の処理速度を確認するために、下記のスケッチでポート操作に必要な時間を計測してみました。
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int led = 13; void setup() { Serial.begin(9600); Serial.println("Start"); pinMode(led, OUTPUT); } void loop() { long tt = millis(); for (int i = 0; i <1000; i++) { digitalWrite(led, HIGH); digitalWrite(led, LOW); } tt = millis() - tt; Serial.println(tt); while(1); } |
Arduino UNO(IDE:1.0.5)では、10,000回ループで82msでしたが、Galileo(IDE:1.5.3)では、1,000回で4,778msでした（Galileoでは、10,000回でなく、1,000回ループ）。
UNOが約4usで処理されているところを約2ms以上を要しています、約500倍遅いということになります。
次にポート設定(pinMode)の処理速度が気になったので、ポート設定をループ内部に移動して計測しました。
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int led = 13; void setup() { Serial.begin(9600); Serial.println("Start"); } void loop() { long tt = millis(); for (int i = 0; i <1000; i++) { pinMode(led, OUTPUT); digitalWrite(led, HIGH); digitalWrite(led, LOW); } tt = millis() - tt; Serial.println(tt); while(1); } |
結果、Arduino UNOでは、10,000回ループで128msでしたが、Galileoでは、1,000回で23,840msでした（Galileoでは、10,000回でなく、1,000回ループ）。
Galileoでは、ポート設定に約10msを要しています。
普通に考えるとポート設定は、初期化の時に１回だけ実行するものと思いますが、実はこのポート設定処理が液晶ライブラリのポート出力を行うときに毎回呼び出されていました。
これが、液晶表示を異様に遅くしている原因のようです。
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void LiquidCrystal::write4bits(uint8_t value) { for (int i = 0; i < 4; i++) { pinMode(_data_pins[i], OUTPUT); digitalWrite(_data_pins[i], (value >> i) & 0x01); } pulseEnable(); } |
このポート設定をLiquidCrystal::init()に移動して、初期化時に１回だけ設定するように変更すると多少速くなります。
それでも、実用に耐える速度ではありません(-_-;)
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if (fourbitmode) { _displayfunction = LCD_4BITMODE | LCD_1LINE | LCD_5x8DOTS; for (int i = 0; i < 4; i++) pinMode(_data_pins[i], OUTPUT); } else { _displayfunction = LCD_8BITMODE | LCD_1LINE | LCD_5x8DOTS; for (int i = 0; i < 8; i++) pinMode(_data_pins[i], OUTPUT); } |
インテルのGalileoが年末ぎりぎりに届きました。期せずしてArduino MEGA 2560も同じ日に届きました。
早速、お決まりのLチカ動かしてみました。
「スケッチの例：Basics->Blink」を使用して、特に問題無く動作確認完了。
結構互換性高いかもと思いながら、これも定番のキャラクタ液晶をつないでみました。
「スケッチの例：LiquidCrystal->Display」を使用しました。
ハードの結線に合わせて定義文を変更して、コンパイル、ダウンロードしましたが、液晶の表示は全く変化なく、リセットすらされていないようです。
検索したところ、Intel Makers Communityに報告(https://communities.intel.com/thread/45643)がありました。
これによると、ファームウェアのバグのようです、LCD関連の関数を呼び出す前にlcd.init();で初期化を行うことで回避する方法が書かれていました。
取りあえず、「Hello, world!」は表示できましたが、表示速度が遅く（このことも書かれています）、一文字一文字丁寧に書き込まれているのが眼に見えます(-_-;)
設計思想に無理があるのか、エミュレータの出来が今一なのか残念な仕上がりです。今後の改善に期待です。
Galileo & Arduino MEGA 2560
