ノリタケ伊勢株式会社

このシリーズでは、Arduinoに7インチタッチディスプレイGT-SPシリーズを接続し、様々なプロジェクトを進める過程を解説しています。

前回はGT-SPに搭載されたスライダーの可動域を制御するシステムを構築しました。今回は、GT-SPに搭載できるラジオボタンやチェックボックス等のフォームコントロールを利用してLEDの制御を行ってみます。

この記事を読むにあたって、過去の記事が基礎となります。そこで紹介したオブジェクトの装飾技術などを応用しますので、まだの方はぜひ他の記事もご覧ください。

今回は、3色のLEDを用意し、それぞれに300Ωから1kΩ程度の抵抗を接続します。以下のようにピン接続を行います：

・赤色LEDを9番ピンに接続

・緑色LEDを10番ピンに接続

・青色LEDを11番ピンに接続

さらに、各LEDをGNDに接続します。LEDを接続する際は、極性を間違えないように注意してください。長い方のピンをArduinoの指定されたピン（9番、10番、11番）に接続し、短い方のピンをGNDに接続します。

今回は一つのページにチェックボックス、ラジオボタン、ドロップダウンを使用します。それぞれのチェックの状態を、用意されたSETボタンよりセットしてArduinoに送ることで、LEDの制御を可能にしました。

一つ目のSETボタン（左のボタン）は、用意された色を決めるチェックボックスのON/OFFを確認するトリガー（「CHK」が送られる）です。

二つ目のSETボタン（中央のボタン）は、LEDの状態を示す「Solid on」（点灯）と「Blinking」（点滅）のどちらかを選択したのかを確認するトリガー（「RAD」が送られる）です。

三つ目のSETボタン（右のボタン）は、あらかじめ動作が用意されたプリセットをドロップダウンメニューより選び、どれが選択されたのかを確認するためのトリガー（「DROP」が送られる）です。

タイトルやボタン周りのデザインについては、前回の記事（Arduinoから得られた値を、視認性の高いデザインにするのリンク）を参考にしてください。

チェックボックスは項目につきそれぞれ配置が必要です。今回は3つのチェックボックスを用意しました。

チェックボックスのデザインについては、以下の設定をしています。

具体的にはCheck Sizeを「32」にしています。（デフォルトのサイズは20です）

ラジオボタンは「Text0」にいれる「行」に応じて項目が増えていきます。

今回は項目が二つ必要だったので「Solid on」と「Blinking」を入れます。チェックされる項目ごとに、「VAL」が付与されます。この例では「Solid on」がチェックされると「VAL」の値が「0」、「Blinking」のときは「1」となります。

今回はドロップダウンに「DEMO 1」と「DEMO 2」を入れました。それぞれVALの「0」と「1」が付与されます。

ドロップダウンもラジオボタンと同様に、「Text 0」にいれる行に応じて項目が増えていきます。また行が増えていくと、項目が隠れて表示されるようになり、スクロールバーが表示されます。

今回はドロップダウンに「DEMO 1」と「DEMO 2」を入れました。それぞれVALの「0」と「1」が付与されます。

また、ドロップダウンのプロパティのStyle＞Dropdown Sizeを変更することで、表示域を増やせます。行を増やす予定があり、スクロールバーが不要な場合にサイズ変更をすると良いでしょう。（デフォルトの値には100が入っています

一つ目のSETボタン（左のボタン）には以下のEventが入っています。

二つ目のSETボタン（中央のボタン）には以下のEventが入っています。

三つ目のSETボタン（右のボタン）には以下のEventが入っています。

このプログラムは、シリアル通信を介して外部デバイスからのコマンドを受け取り、LEDの点灯状態やデモモードの制御を行います。

具体的には、受信したコマンドに応じてLEDの点灯や消灯を制御し、「CHK」コマンドでは指定されたLEDのチェック状態を更新し、「RAD」コマンドではLEDの点滅モードを設定します。また、「DROP」コマンドを通じてデモモードの切り替えを行い、デモモードでは設定に応じたLEDが順番に点灯し、ユーザーに視覚的なフィードバックを提供します。

シリアル通信でのデータ送受信を通じて、柔軟かつ効率的なLED制御を実現しています。

// ピン接続 | Pin assign #define GT_DTR 4 // DTR #define GT_DSR 6 // DSR #define GT_TRDY 7 // TRDY <--未使用 | Disused #define LED1 9 // RED LED #define LED2 10 // Green LED #define LED3 11 // Blue LED // LEDチェック状態の保管変数 bool LED1Check = false; // LED1のチェック状態 bool LED2Check = false; // LED1のチェック状態 bool LED3Check = false; // LED1のチェック状態 // 点滅モードの保管変数 unsigned long BlinkingMode = 0; // 0: Solid on, 1: Blinking // 点滅状態フラグ bool BlinkingStatus = false; // DEMOモードの状態を示す変数 int demoMode = -1; // -1: OFF, 0: DEMO1, 1: DEMO2 // 時間管理 unsigned long lastBlinkTime; unsigned long lastDemoUpdateTime; const unsigned long blinkInterval = 500; // 点滅間隔（ミリ秒） const unsigned long demoInterval = 1000; // DEMO更新間隔（ミリ秒） // 初期設定 void setup() { Serial.begin(38400); pinMode(LED1, OUTPUT); pinMode(LED2, OUTPUT); pinMode(LED3, OUTPUT); Serial.println("Setup completed. Waiting for data..."); lastBlinkTime = millis(); lastDemoUpdateTime = millis(); } // メインループ void loop() { // ボタンタッチ時の処理 if (Serial.available() > 0) { //データの取得 String commandData = gtsp_signal_read(); Serial.println("Received command: " + commandData); // 押されたボタンの判別 if (commandData.startsWith("CHK")) { updateLED(); } else if (commandData.startsWith("RAD")) { // ラジオボタンの状態を確認 updateBlinkingMode(); } else if (commandData.startsWith("DROP")) { // DEMOモードの状態を確認 updateDemo(); } } //LEDの点灯処理 if (demoMode == -1) { handleLED(); // 通常のLED点灯制御 } else { runDemo(); // DEMOモードの実行 } } //LEDチェックボックス状態の確認関数 void updateLED(){ LED1Check = gtsp_ObjPrpRead_val(3, 0x10, 4); //チェックボックスRedのVAL値読み出し LED2Check = gtsp_ObjPrpRead_val(4, 0x10, 4); //チェックボックスGreenのVAL値読み出し LED3Check = gtsp_ObjPrpRead_val(5, 0x10, 4); //チェックボックスBlueのVAL値読み出し demoMode = -1; // DEMOモードを停止 } //LED点滅モードラジオボタン選択状態の確認関数 void updateBlinkingMode(){ BlinkingMode = gtsp_ObjPrpRead_val(1, 0x10, 4); //ラジオボタンのVAL値読み出し demoMode = -1; // DEMOモードを停止 } //デモモードドロップダウン選択状態の確認関数 void updateDemo(){ demoMode = gtsp_ObjPrpRead_val(7, 0x10, 4); //ドロップダウンのVAL値読み出し } // LED点灯制御を行う関数 void handleLED() { //点滅状態フラグの制御 unsigned long currentTime = millis(); if (BlinkingMode == 1 && currentTime - lastBlinkTime >= blinkInterval) { //LED点滅モード　かつ　消灯時間となるとき if (BlinkingStatus == true) {BlinkingStatus = false;} else {BlinkingStatus = true;} //点滅状態フラグ入れ替え lastBlinkTime = currentTime; } //LED点滅の制御 if (BlinkingMode == 1 && BlinkingStatus == false) { //LED点滅モード　かつ　点滅状態フラグOFFのとき digitalWrite(LED1, LOW); digitalWrite(LED2, LOW); digitalWrite(LED3, LOW); } else{ //LED常時点灯モード　まはた　点滅状態フラグONのとき if (LED1Check == 1){digitalWrite(LED1, HIGH);} else {digitalWrite(LED1, LOW);} if (LED2Check == 1){digitalWrite(LED2, HIGH);} else {digitalWrite(LED2, LOW);} if (LED3Check == 1){digitalWrite(LED3, HIGH);} else {digitalWrite(LED3, LOW);} } } // DEMOモードの実行を行う関数 void runDemo() { unsigned long currentTime = millis(); if (currentTime - lastDemoUpdateTime >= demoInterval) { lastDemoUpdateTime = currentTime; if (demoMode == 0) { // DEMO1 static int currentLED = LED1; digitalWrite(LED1, LOW); digitalWrite(LED2, LOW); digitalWrite(LED3, LOW); digitalWrite(currentLED, HIGH); if (currentLED == LED1) currentLED = LED2; else if (currentLED == LED2) currentLED = LED3; else if (currentLED == LED3) currentLED = LED1; } else if (demoMode == 1) { // DEMO2 static int currentLED = LED3; digitalWrite(LED1, LOW); digitalWrite(LED2, LOW); digitalWrite(LED3, LOW); digitalWrite(currentLED, HIGH); if (currentLED == LED3) currentLED = LED2; else if (currentLED == LED2) currentLED = LED1; else if (currentLED == LED1) currentLED = LED3; } } } /********************** GT-SP関数 | Function for GT-SP **********************/ //////////////////////////////////////////////////// // オブジェクト制御コマンド-プロパティ読み出し（数値用）~ Read property value (for Value) //////////////////////////////////////////////////// unsigned long gtsp_ObjPrpRead_val(int obj, int prp, int ln) { unsigned long val; gt_print("CMD"); // コマンドヘッダ gt_put(0xd4); // オブジェクト-プロパティ設定コマンド gt_put(obj >> 0); // オブジェクトNo. 下位バイト gt_put(obj >> 8); // オブジェクトNo. 上位バイト gt_put(prp >> 0); // プロパティNo. 下位バイト gt_put(prp >> 8); // プロパティNo. 上位バイト gt_put(ln >> 0); // データ長 最下位バイト gt_put(ln >> 8); // データ長 下位バイト gt_put(ln >> 16); // データ長 上位バイト gt_put(ln >> 24); // データ長 最上位バイト // プロパティデータ受信 while (Serial.available() == 0) {} val = gtsp_signal_read_val(); return val; } //////////////////////////////////////////////////// // データ受信（文字列用） | Receive data from GT-SP (for String) //////////////////////////////////////////////////// String gtsp_signal_read() { byte res_dl[4] = ""; unsigned long dl; char res_data_char[255] = ""; if (Serial.find("RESb", 4)) { Serial.readBytes(res_dl, 4); // データ長抽出 dl = (unsigned long)(res_dl[0] + (res_dl[1] << 8) + (res_dl[2] << 16) + (res_dl[3] << 24)); // データ長変換 Serial.readBytes(res_data_char, dl); // データ抽出 Serial.print("Received data: "); for (unsigned int i = 0; i < dl; i++) { Serial.print(res_data_char[i], HEX); Serial.print(" "); } Serial.println(); return String(res_data_char); // String型変換、リターン } return ""; } //////////////////////////////////////////////////// // 1byte送信 | Send byte to GT-SP //////////////////////////////////////////////////// void gt_put(unsigned char onebyte) { while ( digitalRead(GT_DTR) == HIGH ) {} //busycheck Serial.write(onebyte); } //////////////////////////////////////////////////// // 文字列送信 | Send String to GT-SP //////////////////////////////////////////////////// void gt_print(String val) { int val_i; //文字列を1文字ずつ送信 | Send string per one byte for (val_i = 0; val_i < val.length(); val_i++) { while ( digitalRead(GT_DTR) == HIGH ) {} //busycheck Serial.print(val.substring(val_i, val_i+1)); } } //////////////////////////////////////////////////// // データ受信(数値用) | Receive data from GT-SP (for Value) // (バイト長4バイトまで | Byte length is up to 4 byte) //////////////////////////////////////////////////// unsigned long gtsp_signal_read_val(){ byte res_dl[4] = ""; unsigned long dl; byte res_val[4] = ""; unsigned long val; if (Serial.find("RESb", 4)){ Serial.readBytes(res_dl, 4); //データ長抽出 | Read data length dl = (unsigned long)(res_dl[0] + (res_dl[1]<<8) + (res_dl[2]<<16) + (res_dl[3]<<24)); //データ長変換 | Data length Serial.readBytes(res_val, dl); //データ抽出 | Read data val = (unsigned long)(res_val[0] + (res_val[1]<<8) + (res_val[2]<<16) + (res_val[3]<<24)); //データ抽出 | Read data return val; //リターン | Return } }

このプログラムは、シリアル通信を介して外部デバイスから送信されるコマンドに基づいて、LEDの点灯状態やデモモードの管理を行います。loop関数内でデータが受信されると、その内容に応じて異なる処理が実行されます。

前知識、gtsp_ObjPrpRead_val関数の説明

今回新たに追加されたgtsp_ObjPrpRead_val関数は、指定されたオブジェクト番号、プロパティ番号、およびデータ長を送信し、プロパティデータを受信します。例えば、LED1Check = gtsp_ObjPrpRead_val(3, 0x10, 4);のコードは、オブジェクト番号3のプロパティ番号0x10の値を読み取り、その値をLED1Check変数に格納します。これにより、LED1がオンかオフかが決まります。

LEDの状態制御

「CHK」コマンドを受け取ると、特定のLEDのチェック状態が更新されます。各LEDのチェック状態はgtsp_ObjPrpRead_val関数を使用して取得され、その結果に基づいてLEDがオンまたはオフになります。

グローバル点滅制御

「RAD」コマンドを受け取ると、全てのLEDの点滅状態が設定されます。BlinkingMode変数を更新することで、LEDの点滅モードがオンまたはオフに切り替わります。これにより、全LEDが一斉に点滅するかどうかが決まります。

デモモードの管理

「DROP」コマンドを受け取ると、デモモードが切り替わります。このモードでは、LEDが特定のパターンで点灯し、視覚的な効果を提供します。別のコマンドが受信されると、デモモードは自動的に解除されます。

このプログラムは、受け取ったコマンドに基づき、さまざまな機能を適切に制御できる柔軟性を持っています。各機能は独立しており、迅速かつ正確に反応するように設計されています。

今回のプロジェクトはフォームコントロールとArduinoを連携したLEDの制御でした。今回のようなシステムを用いれば、機器のリモート制御の自動化に役立ちます。

次回はアウトラインフォントとドローシェイプツールを使用して画面の装飾を行うプロジェクトを紹介します。