ADKアプリの作成 ープロジェクト作成ー

Androidプロジェクトで、SDKはGoogleAPIs API Level10を選択。
これで2.3.4でUSB Accessory Modeを使用できる。

AndroidManifest.xml

<application android:icon="@drawable/ic_launcher"


                    android:label="@string/app_name" >

 ①<uses-library android:name="com.android.future.usb.accessory" />

    <activity android:label="@string/app_name"

                  android:name=".TestADKActivity" >

        <intent-filter >

            <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

         ②<action android:name="android.hardware.usb.action.USB_ACCESSORY_ATTACHED" />                

            <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />

        </intent-filter>

     ②<meta-data android:name="android.hardware.usb.action.USB_ACCESSORY_ATTACHED"

                        ③android:resource="@xml/accessory_filter" />

    </activity>

</application>

①USB Accessory APIを使う宣言。

②USBホスト接続時のアプリ起動指定。

③Arduinoのスケッチ内で起動するAndroidアプリを特定する情報を記載する。

accessory_filter.xml

<resources>

    <usb-accessory manufacturer="Utsugen" model="TestADK" version="1.0" />

</resources>

Arduinoスケッチ

AndroidAccessory acc("Utsugen",

       "TestADK",

       "TestADK by Utsugen",

       "1.0",

       "http://utsugen.blogspot.com/",

       "0000000012345678");

ADKの学習

Androidは　USBホスト　と　USBデバイス　の両方になる事が出来る。

下側のUSBデバイスとして動作する為のライブラリが

Android USB Accessory Development Kit　ADKとして提供されている。

そしてこのときのUSBホストがArduinoという構成だ。

ADKにはDemoKitというアプリが入っているので読んでみよう。

まずはAndroidManifest.xml。
アクティビティ
・.DemoKitLaunch　　　　＜ーー"android.intent.action.MAIN"
・.DemoKitActivity
・.DemoKitPhone
・.DemoKitTablet
・UsbAccessoryActivity

次にMAINのDemoKitLaunchクラス。
ここではactivity.getWindowManager().getDefaultDisplay()から
画面サイズを取り出している。
画面サイズが閾値以上ならDemoKitTablet、以下ならDemoKitPhoneを
IntentにつめてstartActivityしている。
タブレットかスマートフォンかの識別子が無いのだろう。

Xperiaで動かすのでDemoKitPhoneクラスを見ていこう。
ここは画面上のIN/OUTタブの切り替えを管理しているだけ。

DemoKitPhoneが継承しているのはBaseActivityクラス。
ここはUSBホストへの入力信号を受け取ったハンドラに合わせて
処理実行クラスのメソッドを呼び出している。

さらにBaseActivityが継承しているのはDemoKitActivityクラス。
ここでUsbManagerが生成されるいわば実装クラス。

UsbManagerのFileInputStreamとFileOutputStreamを使って

入力信号受信スレッドと、出力信号生成メソッドを実装している。


DemoKitLaunch
            ｜＿＿　DemoKitPhone　ー　BaseActivity　ー　DemoKitActivity
                                                                  ｜　　　　　　　　　｜
                                                        InputController　ColorWheelLEDController
                                                        RelayController
                                                        ServoController


AndroidManifest.xmlにはUsbAccessoryActivityが記述されている。
<intent-filter>、<meta-data>に
"android.hardware.usb.action.USB_ACCESSORY_ATTACHED"
が指定されているので、このクラスはソースから明示的に呼ばれるのではなく、
USBホストにAndoroid端末が接続された際に呼び出される。
このクラスがDemoKitLaunchをIntentにつめてstartActivityしている。

ADK！ Arduino側の準備

1. ADK一式ダウンロード
   http://developer.android.com/guide/topics/usb/adk.html
2. Arduinoライブラリのコピー
   ADK_release_0512 -> firmware -> arduino_libs -> USB_Host_Shield
                                                                             -> AndroidAccessory
   ADK内の上の２つのディレクトリを以下にコピー。
   Arduino -> パッケージの中身を表示 -> Contents -> Resources
   -> Java -> Libraries
3. USBホストシールドライブラリのダウンロード
   http://www.circuitsathome.com/arduino_usb_host_shield_projects
   このページ内のLegacy USB Host libraryからダウンロード。
4. USBホストシールドライブラリのコピー
   ３の全てのファイルを２のUSB_Host_Shieldに上書きコピー。
5. サンプルスケッチ
   ３のページ内のAndroid ADK-compatible library releaseのスケッチをUpload。
   

   #include <Max3421e.h>
   #include <Usb.h>
   #include <AndroidAccessory.h>
    
   AndroidAccessory acc("Google, Inc.",
          "DemoKit",
          "DemoKit Arduino Board",
          "1.0",
          "http://www.android.com",
          "0000000012345678");
   void setup();
   void loop();
    
   void setup()
   {
    Serial.begin(115200);
    Serial.print("\r\nStart");
    acc.powerOn();
   }
    
   void loop()
   {
     byte msg[3];
    
    if (acc.isConnected()) {
                   Serial.print("Accessory connected. ");
     int len = acc.read(msg, sizeof(msg), 1);
                   Serial.print("Message length: ");
                   Serial.println(len, DEC);
           }
    
    delay(100);
   }

9V電池でArduinoを動かす。

これまではPCとArduinoをUSBで接続して給電していた。
今後は無線で動き回る物を作りたいので電源について考えた。

Arduino UNOの入力電圧は7〜12V。最低限必要な動作電圧は5V。
ACアダプタは9Vの2.1mmセンタープラス型推奨。

9V電池が一番簡単そうだ。
DCポート用の2.1mmプラグが手元に無い。
だが、DCポートとVinポートは内部で繋がっているとのことなので、
電池ボックスの赤リード線(+)をVin、黒リード線(-)をGNDに接続する。



動作OKのようだ。

次は電池はDCポートに接続して、Vinからの9Vでモーターの制御を行いたい。

アナログ入力とシリアル通信

Arduinoのアナログ入力はアナログ0〜５ピンを使用する。

CdSセル（光センサ）の入力値を、LEDのPWM出力に使ってみる。

さらにCdSセルの入力値はシリアル通信でPCに送るのは簡単で

Serial.println　関数を呼ぶだけ。

PWMをやってみる。

モーターの回転数制御に欠かせないPWMをLEDで試してみる。

PWMとは、電圧を上下させる代わりに、HIGH/LOWの比率を変化させる事で
モーターの回転数を制御する仕組み。

回転数　速い

回転数　遅い

ArduinoのデジタルIOピン０〜13のうち、3,5,6,9,10,11の６本がPWMに使用できる。

PWMはアナログ出力を使う。

　　analogWrite(ピン番号, 0〜255)

#define  LED  11
#define  SW   6

int val = 0;
int valOld = 0;
int state = 0;
int stateOld = 0;

void  setup()
{
  pinMode( LED, OUTPUT );
  pinMode( SW, INPUT );
}

void  loop()
{
  val = digitalRead( SW );
  if( val == HIGH && valOld == LOW ){
    state = 1 - state;
    delay(10);
  }
  valOld = val;
 
  if( state != stateOld ){
    if( state == 1 ){
      for( int i=0; i<=255; i++){
        analogWrite( LED, i );
        delay( 10 );
      }
    } else {
      for( int i=255; i>=0; i--){
        analogWrite( LED, i );
        delay( 10 );
      }
    }
    stateOld = state;
  }
}

タクトスイッチを使う。

Arduinoの5V出力をタクトスイッチにつなげて、
Arduinoの入力ピンで状態を受け取る。

LEDには330Ωの抵抗を使ったが、タクトスイッチには？
仮に抵抗を使わなかった場合には、
5V　／　0Ω　＝　？
無限大の電流が流れて、ショートの状態となってしまう。

10KΩの抵抗を使う。
茶　黒　      橙　　　  金
１　０　x　1000　　±5%

スケッチはこのように書いた。

#define  LED  13

#define  SW   6

int val = 0;

void  setup()

{

  pinMode( LED, OUTPUT );

  pinMode( SW, INPUT );

}

void  loop()

{

  val = digitalRead( SW );

  if( val == HIGH ){

    digitalWrite( LED, HIGH );

  } else {

    digitalWrite( LED, LOW );

  }

}

これはスイッチを押している間だけLEDが点灯するスケッチ。

やはりスイッチはON/OFFに使いたい。

Arduinoは１秒間に数百万行のコードを実行できる。

指でスイッチを押している間にも、loop関数は何度も呼び出される事になる。

そのうちの押し初めの1回だけ検出する　＝　「前回がLOW、今回がHIGH」

#define  LED  13

#define  SW   6

int val = 0;

int valOld = 0;

int state = 0;

void  setup()

{

  pinMode( LED, OUTPUT );

  pinMode( SW, INPUT );

}

void  loop()

{

  val = digitalRead( SW );

  if( val == HIGH && valOld == LOW ){

    state = 1 - state;

    delay(10);

  }

  valOld = val;

  if( state == 1 ){

    digitalWrite( LED, HIGH );

  } else {

    digitalWrite( LED, LOW );

  }

}