Tarkoituksena olisi koodailla ohjelma joka juttelee, sarjaportin kautta, mikrokontrollerin kanssa. Mikrokontrolleri lähettelee ohjelmalle muutaman merkin mittaisia viestejä, jotka ohjelma käsittelee ja kirjoittaa levylle tiedostoiksi. Jonkin verran tietoa täytyy saada siirrettyä myös kontrollerin suuntaan. Elikäs kyseessä siis olisi kokonaan itse rakenneltava kiinteistön ohjaus/valvonta systeemi...
Ympäristönä on Linux (Debian) ja käytetyksi ohjelmointikieleksi on valikoitunut C (tai hätätilassa C++ ;-)
Miksi? "Entisessä elämässä" harrastettu VisualBasic ei oikein taivu Linux-ympäristössä, ja PHP ei taas muuten onnaa tässä projektissa. C:stä ei ole paljoa kokemusta, mitä nyt se vähä mitä sitä on joutunut mikrokontrollereiden koodaamiseksi opiskelemaan.
Siispä netistä haeskelemaan sopivaa esimerkkikoodia projektin pohjaksi.
http://www.comptechdoc.org/os/linux/programming/
Tältä sivulta löytyvää koodia läksin testailemaan, koska tässä koodissa on sarjaportin käpistelyn lisäksi, myös mahdollisuus lukea näppiksen painalluksia ohjelman pyöriessä.
Mikrokontrollerin päässä on nyt softa joka lähettää sekunnin välein, muutaman merkin mittaisen viestin PC:lle. Yllä olevasta esimerkkikoodista käännetty softa toimii ... melkein siten kuin (ymmärtääkseni) pitäisi.
Eli käsittääkseni. Aina kun sarjaporttiin tulee merkkejä, pitäisi koodin lopussa olevan:
void signal_handler_IO (int status) { // printf("received SIGIO signal.\n"); wait_flag = FALSE; }
keskeytysohjelman laittaa "wait_flag" tilaan FALSE, jolloin pääohjelma lukee portiin tulleet merkit ja kirjoittaa ne näytölle...
Ei kuitenkaan toimi ihan näin. Näytölle saakka ei ilmesty mitään, ennen kuin painan näppikseltä, mitä tahansa (paitsi esc) näppäintä. Tällöin ohjelma tulostaa näytölle kaikki siihen saakka porttiin tulleet merkit. Hetken kulutta uusi painallus, jolloin tulee taas seuraavat, jne.
Osaisiko joku kertoa, missä mättää. Onko koodissa joku vika, vai Debianissa, vai olenko ymmärtänyt ihan väärin, miten tuon pitäisi toimia?
Vika on todennäköisesti siellä ohjelman pääloopissa. Ehkä olisi hedelmällisempää laittaa sen koodi näkyviin, kuin tuo minkä laitoit.
OK. Koodi nykytilassaan on kokonaisena tässä. Omat lisäykseni erottuvat suomen kielisinä, loput ovat alkuperäisestä mallista, joka on sen alkuperäusen viestin linkissä.
#include <termios.h> #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <sys/signal.h> #include <sys/types.h> #include <stdlib.h> // lisätty #include <string.h> // lisätty #define BAUDRATE B38400 #define MODEMDEVICE "/dev/ttyS1" #define _POSIX_SOURCE 1 //POSIX compliant source #define FALSE 0 #define TRUE 1 volatile int STOP=FALSE; void signal_handler_IO (int status); //definition of signal handler int wait_flag=TRUE; //TRUE while no signal received char devicename[80]; long Baud_Rate = 38400; // default Baud Rate (110 through 38400) long BAUD; // derived baud rate from command line long DATABITS; long STOPBITS; long PARITYON; long PARITY; int Data_Bits = 8; // Number of data bits int Stop_Bits = 1; // Number of stop bits int Parity = 0; // Parity as follows: // 00 = NONE, 01 = Odd, 02 = Even, 03 = Mark, 04 = Space int Format = 4; FILE *input; FILE *output; int status; main(int Parm_Count, char *Parms[]) { char version[80] = " POSIX compliant Communications test program version 1.00 4-25-1999\r\n"; char version1[80] = " Copyright(C) Mark Zehner/Peter Baumann 1999\r\n"; char version2[80] = " This code is based on a DOS based test program by Mark Zehner and a Serial\r\n"; char version3[80] = " Programming POSIX howto by Peter Baumann, integrated by Mark Zehner\r\n"; char version4[80] = " This program allows you to send characters out the specified port by typing\r\n"; char version5[80] = " on the keyboard. Characters typed will be echoed to the console, and \r\n"; char version6[80] = " characters received will be echoed to the console.\r\n"; char version7[80] = " The setup parameters for the device name, receive data format, baud rate\r\n"; char version8[80] = " and other serial port parameters must be entered on the command line \r\n"; char version9[80] = " To see how to do this, just type the name of this program. \r\n"; char version10[80] = " This program is free software; you can redistribute it and/or modify it\r\n"; char version11[80] = " under the terms of the GNU General Public License as published by the \r\n"; char version12[80] = " Free Software Foundation, version 2.\r\n"; char version13[80] = " This program comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY.\r\n"; char instr[100] ="\r\nOn the command you must include six items in the following order, they are:\r\n"; char instr1[80] =" 1. The device name Ex: /dev/ttyS0\r\n"; char instr2[80] =" 2. Baud Rate Ex: 2400 \r\n"; char instr3[80] =" 3. Number of Data Bits Ex: 8 \r\n"; char instr4[80] =" 4. Number of Stop Bits Ex: 0 or 1 elikkä 1 stop bitti\r\n"; char instr5[80] =" 5. Parity Ex: 0=none, 1=odd, 2=even\r\n"; char instr6[80] =" 6. Format of data received: 1=hex, 2=dec, 3=hex/asc, 4=dec/asc, 5=asc\r\n"; char instr7[80] =" Example command line: com /dev/ttyS0 2400 8 1 0 2 \r\n"; char Param_strings[7][80]; char message[90]; int fd, tty, c, res, i, error; char In1, Key; struct termios oldtio, newtio; //place for old and new port settings for serial port struct termios oldkey, newkey; //place tor old and new port settings for keyboard teletype struct sigaction saio; //definition of signal action char buf[255]; //buffer for where data is put input = fopen("/dev/tty", "r"); //open the terminal keyboard output = fopen("/dev/tty", "w"); //open the terminal screen if (!input || !output) { fprintf(stderr, "Unable to open /dev/tty\n"); exit(1); } error=0; fputs(version,output); //display the program introduction fputs(version1,output); fputs(version2,output); fputs(version3,output); fputs(version4,output); fputs(version5,output); fputs(version6,output); fputs(version7,output); fputs(version8,output); fputs(version9,output); fputs(version10,output); fputs(version11,output); fputs(version12,output); fputs(version13,output); //read the parameters from the command line if (Parm_Count==7) //if there are the right number of parameters on the command line { for (i=1; i<Parm_Count; i++) // for all wild search parameters { strcpy(Param_strings[i-1],Parms[i]); } i=sscanf(Param_strings[0],"%s",devicename); if (i != 1) error=1; i=sscanf(Param_strings[1],"%li",&Baud_Rate); if (i != 1) error=1; i=sscanf(Param_strings[2],"%i",&Data_Bits); if (i != 1) error=1; i=sscanf(Param_strings[3],"%i",&Stop_Bits); if (i != 1) error=1; i=sscanf(Param_strings[4],"%i",&Parity); if (i != 1) error=1; i=sscanf(Param_strings[5],"%i",&Format); if (i != 1) error=1; sprintf(message,"Device=%s, Baud=%li\r\n",devicename, Baud_Rate); //output the received setup parameters fputs(message,output); sprintf(message,"Data Bits=%i Stop Bits=%i Parity=%i Format=%i\r\n",Data_Bits, Stop_Bits, Parity, Format); fputs(message,output); } //end of if param_count==7 if ((Parm_Count==7) && (error==0)) //if the command line entrys were correct { fputs("1. Lähti käyntiin...\r\n",output); //run the program tty = open("/dev/tty", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NONBLOCK); //set the user console port up tcgetattr(tty,&oldkey); // save current port settings //so commands are interpreted right for this program // set new port settings for non-canonical input processing //must be NOCTTY newkey.c_cflag = BAUDRATE | CRTSCTS | CS8 | CLOCAL | CREAD; newkey.c_iflag = IGNPAR; newkey.c_oflag = 0; newkey.c_lflag = 0; //ICANON; newkey.c_cc[VMIN]=1; newkey.c_cc[VTIME]=0; tcflush(tty, TCIFLUSH); tcsetattr(tty,TCSANOW,&newkey); fputs("2. Lähetään valmisteleen portin asetuksia...\r\n",output); switch (Baud_Rate) { case 38400: default: BAUD = B38400; break; case 19200: BAUD = B19200; break; case 9600: BAUD = B9600; break; case 4800: BAUD = B4800; break; case 2400: BAUD = B2400; break; case 1800: BAUD = B1800; break; case 1200: BAUD = B1200; break; case 600: BAUD = B600; break; case 300: BAUD = B300; break; case 200: BAUD = B200; break; case 150: BAUD = B150; break; case 134: BAUD = B134; break; case 110: BAUD = B110; break; case 75: BAUD = B75; break; case 50: BAUD = B50; break; } //end of switch baud_rate switch (Data_Bits) { case 8: default: DATABITS = CS8; break; case 7: DATABITS = CS7; break; case 6: DATABITS = CS6; break; case 5: DATABITS = CS5; break; } //end of switch data_bits switch (Stop_Bits) { case 1: default: STOPBITS = 0; break; case 2: STOPBITS = CSTOPB; break; } //end of switch stop bits switch (Parity) { case 0: default: //none PARITYON = 0; PARITY = 0; break; case 1: //odd PARITYON = PARENB; PARITY = PARODD; break; case 2: //even PARITYON = PARENB; PARITY = 0; break; } //end of switch parity fputs("3. Avataan portti...\r\n",output); //open the device(com port) to be non-blocking (read will return immediately) fd = open(devicename, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NONBLOCK); if (fd < 0) { fputs("Portin avaus ei onnistunut...\r\n",output); perror(devicename); fputs("Suljetaan...\r\n",output); // restore old port settings tcsetattr(fd,TCSANOW,&oldtio); tcsetattr(tty,TCSANOW,&oldkey); close(tty); close(fd); //close the com port fclose(input); fclose(output); exit(-1); } fputs("4. Portti avattu...\r\n",output); //install the serial handler before making the device asynchronous saio.sa_handler = signal_handler_IO; sigemptyset(&saio.sa_mask); //saio.sa_mask = 0; saio.sa_flags = 0; saio.sa_restorer = NULL; sigaction(SIGIO,&saio,NULL); // allow the process to receive SIGIO fcntl(fd, F_SETOWN, getpid()); // Make the file descriptor asynchronous (the manual page says only // O_APPEND and O_NONBLOCK, will work with F_SETFL...) fcntl(fd, F_SETFL, FASYNC); tcgetattr(fd,&oldtio); // save current port settings // set new port settings for canonical input processing newtio.c_cflag = BAUD | CRTSCTS | DATABITS | STOPBITS | PARITYON | PARITY | CLOCAL | CREAD; newtio.c_iflag = IGNPAR; newtio.c_oflag = 0; newtio.c_lflag = 0; //ICANON; newtio.c_cc[VMIN]=1; newtio.c_cc[VTIME]=0; tcflush(fd, TCIFLUSH); tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio); // loop while waiting for input. normally we would do something useful here while (STOP==FALSE) { status = fread(&Key,1,1,input); if (status==1) //if a key was hit { switch (Key) { /* branch to appropiate key handler */ case 0x1b: /* Esc */ STOP=TRUE; break; default: fputc((int) Key,output); // kirjoittaa painetun näppäimen terminaaliin // sprintf(message,"%x ",Key); //debug => kirjottaa painetun desimaalina terminaaliin // fputs(message,output); write(fd,&Key,1); //write 1 byte to the port fputs("Painettu...\r\n",output); break; } //end of switch key } //end if a key was hit // after receiving SIGIO, wait_flag = FALSE, input is available and can be read if (wait_flag==FALSE) //if input is available { res = read(fd,buf,255); if (res>0) { for (i=0; i<res; i++) //for all chars in string { In1 = buf[i]; switch (Format) { case 1: //hex sprintf(message,"%x ",In1); fputs(message,output); break; case 2: //decimal sprintf(message,"%d ",In1); fputs(message,output); break; case 3: //hex and asc if ((In1<32) || (In1>125)) { sprintf(message,"%x",In1); fputs(message,output); } else fputc ((int) In1, output); break; case 4: //decimal and asc default: if ((In1<32) || (In1>125)) { sprintf(message,"%d",In1); fputs(message,output); } else fputc ((int) In1, output); break; case 5: //asc fputc ((int) In1, output); break; } //end of switch format } //end of for all chars in string } //end if res>0 // buf[res]=0; // printf(":%s:%d\n", buf, res); // if (res==1) STOP=TRUE; /* stop loop if only a CR was input */ wait_flag = TRUE; /* wait for new input */ } //end if wait flag == FALSE } //while stop==FALSE // restore old port settings tcsetattr(fd,TCSANOW,&oldtio); tcsetattr(tty,TCSANOW,&oldkey); close(tty); close(fd); //close the com port } //end if command line entrys were correct else //give instructions on how to use the command line { fputs("Ei lähre käyntiin...\r\n",output); fputs(instr,output); fputs(instr1,output); fputs(instr2,output); fputs(instr3,output); fputs(instr4,output); fputs(instr5,output); fputs(instr6,output); fputs(instr7,output); } fclose(input); fclose(output); } //end of main /*************************************************************************** * signal handler. sets wait_flag to FALSE, to indicate above loop that * * characters have been received. * ***************************************************************************/ void signal_handler_IO (int status) { // printf("received SIGIO signal.\n"); wait_flag = FALSE; }
Ja tällaista tavaraa se tulostetelee konsoliin.
Alusta leikattu pois ne lontoonmurteiset ohjetekstit
1. Lähti käyntiin... 2. Lähetään valmisteleen portin asetuksia... 3. Avataan portti... 4. Portti avattu... 0 8 1 -40 0 8 1 -40 0 8 1 -41 0 8 1 -41 aPainettu... 0 8 1 -41 0 8 1 -43 0 8 1 -43 aPainettu... 0 8 1 -44 0 8 1 -44 0 8 1 -43 0 8 1 -43 aPainettu... 0 8 1 -43 0 8 1 -43 0 8 1 -42 0 8 1 -42 aPainettu... 0 8 1 -42 0 8 1 -42 0 8 1 -42 0 8 1 -42 aPainettu...
Linkin takana oleva koodi ainakin on niin sotkuista, että en jaksaisi sitä debugata. Lisäksi on mielestäni hölmöä tehdä yhteen järjestelmään sidottu ohjelma (kuten tuosta koodista helposti tulee). Projektissa voisi päästä helpommalla, kun tekisi varsinaisen hallintaohjelman jollain tutulla kielellä (kuten PHP:llä) ja yhdistäisi sarjaportin TCP-, UDP- tai Unix-sockettiin esimerkiksi socat-ohjelmalla.
Jos välttämättä haluat tehdä C:llä, ainakin ensimmäinen asia, joka tuolle koodille kannattaa tehdä, on turhan osuuden karsiminen. Kun kuitenkin tiedät sarjaportin oikeat asetukset, voit poistaa tuosta satoja rivejä ylimääräistä asetuskoodia ja laittaa vain suoraan ne asetukset, joita itse käytät. Käyttöliittymään taas kannattaa käyttää vaikka ncurses-kirjastoa, joka on huomattavasti helpompi ja luotettavampi kuin tty:n lukeminen tuollaisilla purkkaviritelmillä.
Komppaan Metabolix:ia.
Tässä yksinkertainen python-terminaali, jonka lisenssistä ei ole tietoa.
http://src.gnu-darwin.org/ports/comms/py-serial/work/pyserial-2.2/examples/miniterm.py
Valitettavasti tämä on python 2-perusteinen, mutta osaava muuttaa sen 3-sarjalaiseen.
Ohjelman idea on yksinkertainen. Sarjaportin lukemiseen käytetään omaa säiettä, jolloin lukemisen ei tarvitse pysäyttää koko ohjelmaa.
Lisäksi bonuksena tulee lähes järjestelmäriippumatonta koodia.
Suomenkielinen alkeisopas pythoniin.
https://www.ohjelmointiputka.net/oppaat/
Koodi on tässä vaiheessa, mitä on. Eli lähinnä vasta kokeilua. Siivottavaa siinä on paljon, ja asetukset ajattelin tuoda ohjelmalle jonkinlaisen asetustiedoston kautta.
Varsinainen käyttöliittymä, jonka kautta voisi vaikka seurailla lämpötiloja yms. olisi tarkoituskin tehdä PHP:llä selaimen kautta käytettäväksi. Mutta se olisi vasta seuraava vaihe tässä (ikuisuus)projektissa.
Nyt olisi siis tarkoituksena luoda simppelihkö palikka, jonka päätarkoituksena olisi siirtää dataa mikrokontrollerilta tiedostoiksi, ja tiedostoista mikrokontrollerille.
Tälle "palikalle" ei siis mitään hienompaa käyttöliittymää tarvita. Lähinnä simppeli (merkkipohjainen) "huoltokäyttöliittymä" jossa olisi toimintoina systeemin hallittu alasajo, sekä mahdollisesti jotain asetustiedostojen käyttöönottoa lennossa...
Lisäys:
Metabolix kirjoitti:
Projektissa voisi päästä helpommalla, kun tekisi varsinaisen hallintaohjelman jollain tutulla kielellä (kuten PHP:llä) ja yhdistäisi sarjaportin TCP-, UDP- tai Unix-sockettiin esimerkiksi socat-ohjelmalla.
PHP oli noista tuttu sana, muut ei;-) No. Google kertonee noista lisää, ja aina parempi, tällaisen wanhan koulukunnan wirittelijän kannalta, jos kertoisi niistä suomeksi.
Mutta joo. Sainko väärän käsityksen asiasta, vai tarkoititiko sitä että nuo yllä olevat taikasanat mahdollistaisivat sarjaportin käpistelyn PHP:llä?
Metabolix kirjoitti:
Käyttöliittymään taas kannattaa käyttää vaikka ncurses-kirjastoa, joka on huomattavasti helpompi ja luotettavampi kuin tty:n lukeminen tuollaisilla purkkaviritelmillä.
OK. Tätä täytyy tutkia tarkemmin. Voisiko tämä olla se millä kannattaisi tehdä tämän välipalikan käyttöliittymä?
Karhu kirjoitti:
Voisiko tämä [ncurses] olla se millä kannattaisi tehdä tämän välipalikan käyttöliittymä?
Kyllä, jos välttämättä tarvitset siihen käyttöliittymän. Tosin itse en nyt ymmärrä, miksi tarvitsisit: jos ”välipalikan” ainoa tarkoitus on lukea sarjaporttia ja siirtää tiedot PHP:llä käsiteltävään muotoon, voisi olla kaikkein helpointa tehdä suunnilleen näin:
# Käynnistetään socat, joka avaa sarjaportin ja suorittaa PHP-skriptin. # socatin ohjesivulla neuvotaan, miten säädetään baud rate ym. socat /dev/ttyS0,raw,echo=0 EXEC:"/usr/bin/php ohjelma.php"
<?php // Lukeminen ei blokkaa (toimii socatin kanssa). stream_set_blocking(STDIN, 0); while (true) { $sleep = true; // Yritetään lukea. Jos saadaan dataa, käsitellään se. $data = fread(STDIN, 1024); if (is_string($data) && strlen($data)) { // TODO: Voit esim. tallentaa datan tietokantaan. fprintf(STDERR, "DEBUG: IN: ".bin2hex($data)."\n"); $sleep = false; } // Jos on kirjoitettavaa, kirjoitetaan. // TODO: Voit esim. lukea dataa tietokannasta. $data = keksi_kirjoitettavaa(); if (is_string($data) && strlen($data)) { fwrite(STDOUT, $data); fprintf(STDERR, "DEBUG: OUT: ".bin2hex($data)."\n"); $sleep = false; } // Jos mitään ei tapahtunut, nukutaan 0,1 s. if ($sleep) { usleep(100000); } } // Leikkifunktio edellisen koodin avuksi. function keksi_kirjoitettavaa() { static $t0; if (time() > $t0 + 3) { $t0 = time(); return substr(md5($t0), 0, 4); } }
Kiitokset Metabolix
Tuohan näyttää jopa huolestuttavan simppeliltä. Eipä sitä mitään tällaista osannut ajatellakaan, kun PHP:tä on aina tottunut käyttämään vain nettisivun koodin generoimiseen.
Elikä ymmärinkö oikein. Socat käynnistetään ja se jää käyntiin, muodostaen pysyvän "putken" sarjaportin ja tuon php-scriptin välille?
Ja kun Socat on PHP-scriptin kerran potkaissyt käyntiin, see jää while silmukaan pyörimään vaikka maailman tappiin? Ja nuo STDIN, STDOUT,ja STDERR ovat ne (pysyvät?) kahvat, joilla porttiin pääsee kiinni?
PHP-koodista ymmärsin itseasiassa kaiken muun, paitsi sen mikä on noiden STDERR-kahvoihin kirjoittettavien DEBUG-juttujen idea.
Tuohon Socat:tiin täytyy vielä perehtyä paremmin. Harmi että siitä ei netistä näyttänyt löytyvän mitään matskua kotimaisella kielellä.
Kyllä. STDERR on virhevirta eli yleensä hyvä paikka lokitulosteille, ja tulosteet olivat koodissa vain esimerkin (ja debuggauksen) vuoksi. Jos nyt englanti on liian vaikeaa lukea, suomeksikin löytyy edes jotain tietoa standardivirroista.
Ookkei. Nyt hoksasin senkin. Kait sitä vielä vanhakin koira voi jotain uusia temppuja oppia. Ajan kanssa toki, ja kärsivällisesti ;-)
Mutta ei mitään. Nyt tarttee seuraavaksi asennella tuohon serverikoneelle PHP ja Socat. Ja sitten alkaa testailemaan tuon toimintaa. Kiitokset tähän astisista ... enköhän vielä palaa asiaan, kun jotain hämminkiä taas vastaan tulee...
Aihe on jo aika vanha, joten et voi enää vastata siihen.