Arduino和Processing连接

林定祥

    Arduino和Processing作为交互媒体艺术学习的两个主要部分，各自承担着不同的角色。

      作为一个交互作品传感器是一个输入的感知器件，感知器件通过Arduino的转换将“模拟量”数字化，将“开关”信号编码数据化，将外界的各种物理变换成数据传给计算机，计算机再去处理各类事件，形成交互过程。传感器+Arduino可以说是交互系统的“输入”端。

      Processing在交互系统中是充当“表达”角色，Processing起源于数据可视化，经过进化加入了很多多媒体处理能力，因此他不仅可以用图形来表达，也可以用处理视频、声音来表达。因此在交互系统中Processing的角色是“信号处理”和“输出”。

      传感器+Arduino+Processing+投影、音箱是一个完整的媒体交互艺术的系统。

       其中传感器+Arduino和Processing间有个数据传递通道，简单的应用通常用USB当串口连接，稍复杂的应用也可以用RS232串口连接（但是现在计算机已经很少有此接口了），稍复杂的应用可以用网络（LAN）来连接，当然也有通过有线、无线和互联网相接。

       本文为了解决初学者的困难，就简单的应用，USB连接做些说明：

       在交互媒体作品中USB连接最方便，最容易。各种交互媒体作品个各类应用输入无外乎，单一开开关，多开关和模拟量信号的传递。不少杂志，书籍和网站根据不同的应用有不少方法的介绍，这往往是的初学者无法适从，现在介绍用一种方法解决这三类简单的应用。

       1、单一开关，输入往往是表达“通”与“不通”，如按键，红外传感，磁开关等；

       2、多路开关，有多路表示通短，按键键盘，仿电子琴键盘，以上键盘的组合；

       3、模拟量的传递，如电压的变化，声音的轻响，光的明暗等变化的参数。

     不管上述的哪一类首先需要建立正确的连接，用下面最简单的测试程序看看是否正确连接了，步骤如下：

    一、Arduino程序

              int valt=0；                            //输入参数进行调试
                  void setup() {
                       Serial.begin(9600);        // 打开串口设置波特率
                    }

                 void   loop(){

                    //Serial.println(valt);        //在Arduino 的串口监视器中打印val值，检查Arduino是否正常工作

                    Serial.write(valt);              // 送一个数到Processing

                   delay(100);
                }




  二、Processing程序


             import processing.serial.*;
             Serial myPort;                                              // 建立一个端口
              int valr;                                                       // 接收到的数据

         void setup()
                {
              myPort = new Serial(this, "com3", 9600);//建立一个通道和速率，必须和Arduino一致
          }

         void draw()
               {

                if ( myPort.available() > 0) {  // 如果有新数据输入
                     val = myPort.read();         // 就将串口收到数据给val
                          }
                      println(valr);                     //打印收到的数据
                  }

         从Processing下面的小黑窗中可以看到收到的数据是否正确。

         假设Arduino的valt=0，或valt=1可以模仿第一种单一开关情况，收到正确的“0”或“1”可以模仿按键“按下”或“放开”；

         进一步实验在Arduino的valt给个有规律值，“0”，”10“~~”70“，”01“，”11“~~”71“可以定义多键的状态，可以任意定义。这里为了便于阅读，将十位数定义为各个按键，将个位数定义各个键的状态，功能同单一键。

    再进一步实验，如果Arduino使用模拟输入的值给了valt，看看是否在processing能否得到正确的值，这里往往会有问题，因为Arduino模拟输入的AD是10位精度的，也就是这数值范围是0~1023，但是Arduino和Processing间的通讯是8位数的，范围在0~255，在大于256时收到数字就出现了异样，因此为了得到全范围的传感在Arduino的avlt的值需要除4，这样收到的值就被限制在0~255的范围内了，在要求不高的情况下基本够用了（还原出1024个状态的方法不在这里讨论了）。

三、需要注意的问题

      在arduino里在调试程序时，需要在串口监视器中看数字的变化使用的是Serial.print() 和Serial.println() 语句，在Arduino和Processing连线时要改为Serial.write()语句。

      如果用没有改回来或用错了会有假象，视乎数据收到了，但是会得到“乱蹦”的数据。

      Serial.print()和Serial.write()不要同时用，在最简的UNO小板上他们是共用一个口，一起用会混乱的。

四、总结

      1、在Arduino和Proseccing连线时，先在Ardiuino输入简单的测试程序看看Arduino运行是否正确；

      2、在Processing上输入简单的测试程序，需要注意使用同样的COM数，同样的波特率；

      3、在Processing上观测得到数字的正确性，如单一开关只要得到“0”和“1”就可以了，多键能得到自己定义的值，模拟输入的值需要在Arduino程序输出前除4，否则输入从小到大的值，在输出会有从小到达4次反复。

      4、两边关系理清了就可以和各自的程序关联起来了。

      5、动手试一下，就会有体会了。

丶陪妳看流星

这是用串口通讯，要是改成wifi通讯该怎么写代码？