Arduino 與Processing 通訊一：從Processing 中接收Arduino 的數據

也許，你已經用Arduino 來閃爍LED，也許你甚至用Processing 處理了一些漂亮的照片，那麼，他們的下一步是什麼？
在這裡，您可能會想，“我想知道有沒有辦法讓Arduino 和Processing 進行交流？” 那麼，猜猜這裡有什麼！是的，本教程將向您展示如何連接Arduino 與Processing。
在本教程中，我們將學習：
  • 如何從Arduino 通過串口發送數據到Processing
  • 如何從Processing 中接收Arduino 的數據
  • 如何從Processing 向Arduino 發送數據
  • 如何從Arduino 接收Processing 中的數據
  • 如何在Arduino 和Processing 之間編寫串行“握手” 來控制數據流
  • 如何使用模擬傳感器來控制槳的“乒乓球” 遊戲
在開始之前，請確認你已經熟悉下面的一些內容，以便充分利用本教程：
  • 什麼是Arduino？
  • 如何使用麵包板
  • 使用電線
  • 什麼是串口通訊？
  • 基本熟悉Processing，但不是絕對必要的。

步驟1：From Arduino...

讓我們先從Arduino 開始。我們將向您展示如何設置Arduino 程序的基本步驟，以便能通過串口發送信息。
  • 第一件事，如果你還沒有下載並安裝適用於您的操作系統的Arduino 軟件，請下載它。
  • 您還需要一個Arduino 兼容的微控制器，並將其連接到計算機（一個AB USB 數據線，微型USB 或FTDI 板）的適當方式。
好了。您應該在已經安裝了Arduino 軟件、擁有某種Arduino 板和一根數據線。現在開始編碼！別擔心，這很簡單。
打開Arduino 軟件。然後在白色區域輸入以下的內容：
void setup()
{
  //initialize serial communications at a 9600 baud rate
  Serial.begin(9600);
}
這被稱為我們的安裝方法。我們在這裡設置了我們的程序。在這裡，我們正在使用它來開始從Arduino 到我們的計算機的串行通信，波特率為9600。現在，您現在所需要知道的是波特率（基本上），這是我們發送數據的速率到計算機，如果我們以不同的速率發送和接收數據，一切都會變成gobbledy-gook，一方不能理解另一個。這不好。
在我們的setup()方法之後，我們需要一個名為loop()的方法，只要我們的程序運行，它將重複運行。對於我們的第一個例子，我們將通過串行端口一遍又一遍地發送字符串“Hello，world！”。在您的Arduino程序中鍵入以下代碼：
void loop()
{
//send 'Hello, world!' over the serial port
Serial.println("Hello, world!");
//wait 100 milliseconds so we don't drive ourselves crazy
delay(100);
}
這就是我們第一個例子中，以上是Arduino 所需要的代碼。我們正在從Arduino 設置串行通信，並告訴它每100 毫秒發送一次數據。
現在，所要做的就是插入您的Arduino 板，選擇您的主板類型（在Tools -> Board 裡）和串行端口（在Tools - > Serial Port 下），然後點擊“Upload” 按鈕將代碼加載到Arduino的。
現在，我們準備好看看我們是否可以神奇地（或通過代碼）檢測我們從Processing 發送的“Hello，world！” 字符串。

步驟2：...to Processing

我們現在的任務是，找到一種方式來監聽我們的Arduino 程序發送的數據。幸運的是，Processing 提供了一個專為這種事情設計的串行庫！如果您的Processing 版本沒有這個庫，請從processing.org 網站上，依據你的操作系統下載最新版本。一旦安裝了Processing，打開它。
看起來很像Arduino，嗯？這其中的原因是，Arduino 軟件的一部分是基於Processing，這就是開源項目的優點。一旦我們有一個打開的程序，我們的第一步是導入串​​行庫。轉到Sketch -> Import Library -> Serial。
現在，你在程序的開頭應該看到一行，諸如import processing.serial.*的代碼。在我們的import語句下，我們需要聲明一些全局變量。所有這些意味著，這些變量可以在我們的程序中的任何地方使用。在import語句下方添加這兩行：
Serial myPort;  // Create object from Serial class
String val;     // Data received from the serial port
為了監聽任何串行通信，我們必須得到一個Serial對象（我們稱之為myPort，但您可以隨意選擇）。這樣可以讓我們在計算機上的串口上，監聽任何傳入的數據。我們還需要一個變量，來接收實際的數據。在這種情況下，由於我們要從Arduino發送一個String（字符序列Hello，World！），我們希望在Processing中接收一個String。就像Arduino有setup()和loop()，Processing有setup()和draw()（而不是loop）。
對於Processing中的setup()方法，我們將找到我們的Arduino連接的串行端口，並設置我們的Serial對象來監聽該端口。
void setup()
{
  // I know that the first port in the serial list on my mac
  // is Serial.list()[0].
  // On Windows machines, this generally opens COM1.
  // Open whatever port is the one you're using.
  String portName = Serial.list()[0]; //change the 0 to a 1 or 2 etc. to match your port
  myPort = new Serial(this, portName, 9600);
}
記住我們是如何在Arduino中設置Serial.begin(9600)？那麼，如果我不想讓討論的那個gobbledy-gook，我們最好把9600作為Processing中的Serial對象的最後一個參數。這樣Arduino和Processing以相同的速度進行通信。Happy Times!
在我們的draw()循環中，我們將在我們的串行端口上監聽，我們將得到一些東西，把它放在我們的val變量中，並將它打印到控制台（Processing程序底部的黑色區域）。
void draw()
{
  if ( myPort.available() > 0)
  {  // If data is available,
    val = myPort.readStringUntil('\n');         // read it and store it in val
  }
  println(val); //print it out in the console
}
噹噹！如果您點擊“Run” 按鈕（您的Arduino 已插入上一頁的代碼），您應該會看到一個小窗口彈出窗口，一秒鐘後，您將看到“Hello，World！” 出現在Processing 控制台。一遍又一遍。如下：
null
null

Hello, world!
Hello, world!

步驟3：結論

優秀！我們現在征服瞭如何將數據從Arduino 發送數據到Processing。我們的下一步就是找出相反的方式- 從Processing 到Arduino 發送數據。

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