라즈베리파이 3B+ 4B 아두이노 시리얼통신 (UART - Tx, Rx 핀 사용)

++ 아두이노 코드와 파이코드 시험 끝나면 추가하겠슴당

 

이 글은

http://leaqua.mulple.com/?p=607

아두이노와 라즈베리 파이의 UART(serial) 통신

https://arsviator.blogspot.com/2016/07/methods-of-connecting-raspberry-pi-and.html

라즈베리 파이와 아두이노를 시리얼 포트로 연결하는 방법들 (Methods of connecting Raspberry Pi and Arduino using serial port)

 

https://canorus.github.io/2018/11/28/raspbian-%EB%B2%84%EC%A0%84-%ED%99%95%EC%9D%B8%ED%95%98%EA%B8%B0/

Raspbian 버전 확인하기 · Fabulam Canor

http://www.hardcopyworld.com/ngine/aduino/index.php/archives/3048를 참고하여 작성.

[IoT 네트워크와 서비스 강좌] # 2-2 서버-센서장치 시리얼 통신 | Hard Copy Arduino

https://blog.naver.com/hahav000/221322904700

라즈베리파이3 B+ 시리얼 통신(serial)

http://blog.prettymay.com/220672172975

라즈베리파이3 HAT - 라즈베리파이와 아두이노의 결혼 Rpino

https://pinocc.tistory.com/185

[라즈베리파이] UART 사용 설정 및 테스트

 

를 참고하여 공부하고 작성. 다들 성공하시길.

 

 

시리얼통신에는

 

1. 아두이노랑 라즈베리파이랑 USB로 연결하는 USB 통신

2. Tx,Rx 핀을 이용한 방법이 있는데

 

Tx, Rx 핀 쓰는게 더 멋있으니까 두번째 방법을 써보도록 하자.

 

★라즈베리파이에 설치된 OS 버전 별로 설정방법이 다르니까 주의
버전 순서는 Whezzy(7) → Jessie(8) → Stretch(9) → Buster(10)

 

자신의 OS버전을 확인하고 싶다면 터미널창에 

$ cat /etc/os-release

 

짜잔

 

라즈베리파이 3B+ 4B 아두이노 시리얼통신

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0. 결선

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아두이노 핀 전압은 5V 고 라즈베리파이 GPIO 핀은 3.3V 라서

 

RPI Rx → 아두이노 Tx 는  (O) 직접 연결해도 문제 없음

근데 반대로

아두이노 Rx → RPI Tx (X) 직접적으로 결선하면 문제가 될 수 있다고 하네요.

 

그 말 듣고 전압분배를 했더니 안되고 걍 다이렉트로 연결하니까 그제서야 됩니다.

라즈베리파이의 내부 풀업저항이 충분히 커버쳐줘서 그렇다는데 저는 전자과가 아니라서 잘 모르겠습니다 (◍´▽`◍) 암튼

 

라즈베리파이에 gpio readall 명령어를 치면

$ gpio readall

 

라즈베리파이 핀맵이 나오는데

(3B, 3B+, 4B 는 핀맵이 모두 같아요)

 

오른쪽에 보이는 TxD 가 tx, RxD가 rx 핀입니다.

저기 보이는 TxD에 아두이노의 RX핀, RxD에는 아두이노 TX핀을 꽂으면 됩니당

 

그럼 아두이노에서 tx, rx는 무슨 핀인가??

 

https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/communication/serial/

아두이노에서 사용하는 공식적인 rx, tx 핀은 0 (D0)번과 1 (D1)번핀인데

이 핀은 아두이노가 컴퓨터와 시리얼통신

이 시리얼 통신

을 하는 핀과 같습니당

 

그래서 아두이노 전원을 PC의 USB로 공급받고 있을 때는 이미 PC와 시리얼통신을 하는거라 이 때는 이 핀이 동작하지 않습니다

 

그래서 직접 코드로 지정해줘야합니다

 

아두이노에서 'tx, rx를 사용한 시리얼통신' 코드를 짤때는 SoftwareSerial 클래스를 사용합니다.

/* arduino에서 사용하는 코드입니다 라즈베리파이 코드 아님 */

/* SoftwareSerial raspberrySerial(rxPin, txPin); */
SoftwareSerial raspberrySerial(2, 3);

 

아두이노에서는 SoftwareSerial 객체 생성 때 생성자로 집어넣는

앞 숫자가 아두이노의 rx핀이되고 뒷 숫자가 아두이노의 tx핀이 됩니다.

보통은 2,3번 핀을 사용합니다

 

아두이노 rx핀 (2) - 라즈베리파이 tx핀

아두이노 tx핀 (3) - 라즈베리파이 rx핀

 

연결하면 이런모습

 

1. cmdline.txt 수정

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수정하기 전에 먼저 백업.

$ sudo cp /boot/cmdline.txt /boot/cmdline_backup.txt

 

백업한 다음 cmdline 을 수정

$ sudo vi /boot/cmdline.txt 

cmdline.txt의 내용은 라즈비안 버전마다 비슷하면서도 다 다름

enable 부터 console=tty1 사이의 빨간글씨를 지우면 됩니다.

 

 

 

아래는 (2019-04-08-raspbian-stretch) 의 cmdline.txt 내용입니다.

[3B+ Stretch] 

dwc_otg.lpm_enable=0 console=serial0,115200 console=tty1 root=PARTUUID=55333470-02 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait

 

rootwait 뒤는 따로 설정한 내용입니다.

 

 

아래는 (2019-09-26-raspbian-buster) 의 cmdline.txt 내용입니다. 

[4B Buster ]

console=serial0, 115200 console=tty1 root=PARTUUID=d9b3f436-02 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait quiet splash plymouth.ignore-serial-consoles

 

rootwait 뒤는 따로 설정한 내용입니다.

 

2. Serial Login 비활성화

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systemd control 명령으로

$ sudo systemctl stop serial-getty@ttyAMA0.service
$ sudo systemctl disable serial-getty@ttyAMA0.service

 

RPI 3 에서는 UART 디바이스 정보가 바뀌어서 아래와 같이 설정하면 된댔는데

$ sudo systemctl stop serial-getty@ttyS0.service
$ sudo systemctl disable serial-getty@ttyS0.service

출처: https://pinocc.tistory.com/185 [땅뚱 창고]

3. raspi-config 수정

$ sudo raspi-config

[3B+ Stretch] 

5. interfacing option 선택

P6. Serial 선택

시리얼 포트로 다른 시리얼 기기 통신하는데 사용하기 위해 No 선택

[4B Buster ] 

 

5. interfacing option 선택

P6. Serial 선택

 

시리얼 포트로 다른 시리얼 기기 통신하는데 사용하기 위해 No 선택

No를 선택하면 창이 하나가 더뜨는데

여기서는 Yes 선택

 

4. config 파일 수정

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config.txt 파일을 수정한다.

$ sudo vi /boot/config.txt

 

 UART를 사용하기위해 맨 마지막줄에 enable_uart = 1 을 추가하자.

enable_uart=1

 

3B+부터는 블루투스 기능이 들어오면서 UART사용되는 부분이 서로 겹쳐지기 때문에 블루투스가 켜져있으면 동작을 안한다고함.

블루투스 기능을 꺼주자

dtoverlay=pi3-disable-bt

 

 

[3B+ Stretch] 

수정한 config.txt

 

 

4B에는 아래 추가.

dtoverlay=uartx

 

저장 후 터미널에서

$ sudo systemctl disable hciuart

그리고

$ sudo reboot

 

 

5. 테스트

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먼저 파이 내부에서 UART 통신이 잘 되는지 확인해보자

파이의 Tx와 Rx를 직접 연결해 루프백테스트

아래는 루프백 테스트 코드. 출처는 https://embejied.tistory.com/40

[라즈베리파이] wiringPi를 이용한 시리얼통신

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

#include <wiringPi.h>
#include <wiringSerial.h>

int main ()
{
  int fd ;
  int count ;
  unsigned int nextTime ;

  if ((fd = serialOpen ("/dev/ttyAMA0", 115200)) < 0)  // 두번째 인자값이 보레이트 설정
  {
    fprintf (stderr, "Unable to open serial device: %s\n", strerror (errno)) ;                   
    return 1 ;
  }
//
  if (wiringPiSetup () == -1)
  {
    fprintf (stdout, "Unable to start wiringPi: %s\n", strerror (errno)) ;
    return 1 ;
  }

  nextTime = millis () + 300 ;

  for (count = 0 ; count < 256 ; )
  {
    if (millis () > nextTime)
    {
      printf ("\nOut: %d: ", count) ;
      fflush (stdout) ;
      serialPutchar (fd, count) ; // 데이터 전송해주는 함수
      nextTime += 300 ;
      ++count ;
    }

    delay (3) ;

    while (serialDataAvail (fd))
    {
      printf (" -> %3d", serialGetchar (fd)) ;  // 데이터 받는 함수
      fflush (stdout) ;
    }
  }

  printf ("\n") ;
  return 0 ;
}

 

 

실행결과

 

숫자가 잘뜨면 성공입니다.

 

 

 

짝짝짝짝