hirax.net::Keywords::「シリアルポート」のブログ

■シリアルデータをExelへ転送したい　

計測器のデータを簡単に入力しよう

計測を行って、解析処理を行いたい時にどうにも入力が面倒なことが多い。処理はExcelなどで行うことが多いのだが、計測したら即座にExcelのワークシートに入力されたら便利である。膨大なデータを計測して、そのデータからどれだけ意味ある情報を抽出することが簡単にできたらいい。そう考えて、シリアルデータ出力を持つ計測器の出力データをExcelへ自動的に送信するソフトを作成した。現在、対応しているソフトは画像関係の計測器の6種類だ。 Tool++はシリアル出力を行うことができる計測器のデータをExcelのシートへ自動入力するソフトウェア。計測すると同時にデータがExcelのシートに取り込まれる。画像出力結果のデータ処理などを簡単に行うことが出来る。
現在、対応している計測器は

• Macbeth社製 RD-1151PB 濃度計
• Macbeth社製 RD-1255 濃度計
• Macbeth社製 RD-914 濃度計
• Macbeth社製 RD-918 濃度計
• X-Rite社製 X-Rite404 濃度計
• 東京電色 かぶり測定器 TC-6DS(I/Fをつくる必要がある。といってもとても簡単なものだ)

ソフトのダウンロード

• 最新版

Tool++の画面

さて、本家「できるかな」のゴン太くんにならい、本サイトでもサブキャラを登場させることにした。称して「ちび太」くんである。今回は、ちび太はせっせと計測しているところだ。MacromediaFlashをいじってみたかったので、Flashのプラグインをインストールしていない人は見えないだろう。内容は大したしたものではない。

■リモートカメラから世界をノゾこう!　

Macintosh用カメラ制御プログラムを作る

　今日もニュースを探しに
MAQ?MAK?MAC! ( http://www.maqmakmac.com/)
を見に行くと、おやおや何やら見たことのあるキーワードがある。これが「デジャブ」という奴かと一瞬思ったが、そうではないようだ。本WEBについての記載がある。ビックリだ。いや、ホント。
自分の興味の趣くままにやっているサイトではあるが、好きなサイトで「面白い」といってもらうと、とても嬉しい。また、そこから辿り
WebCatchを見る。「ノーラ」氏の文章には頭が下がる思いである。

　MAQ?MAK?MAC!には「もっとMacintoshに関連した話題が多ければ良いのになぁ?。 」とも書いてある。そう、私もMacintoshの話題が少ないとは思っていたのだ。Macintoshが多い私の職場の人々からも(次回の話への伏線)言われ続けてきたことなのである。ならば、MAQ?MAK?MAC!( http://www.maqmakmac.com/ )登場記念にMacintoshを使った話をやってみたい。

　というわけで、今回は急遽Macintoshを使った実験の話である。物語は、こんなジャンクを手に入れたところから始まる。ごくたまに、秋葉原でも見かける。もし見かけて、かつ、安かったら、迷わず「買い」だ。LEGOのMindstormsなんかと組み合わせたら、かなりかっこいいはずだ。

シリアル制御可能なカメラ

　これが、「Canon製ビジュアルコミュニケーションカメラ」である。シリアル通信でカメラの向きやズームピントを変えることができるものである。上下左右に首を振ることができるし、ズームやマクロ撮影も可能だ。発売当初は20万円位もしていたものだ。この後継機種も出ている。

　これを使って、何か面白いことをしてみようと思った。いや、はっきり言ってしまえば、ネットワーク上のMacintoshにこのカメラをつなげて、それを他のコンピュータから制御しようにしたい。今でこそ、そういったWEBサイトも多々あるが、今回の話の実験を行った時(確か2,3年前)にはまだ少なかったのだ。

　このカメラはジャンクとして手に入れたので、ソフトも何も付いていない。しかし、シリアル通信のコマンドは何とか判明したので、制御プログラムを作ってみた。といっても、単なるシリアルポートへコマンドを送りつけるプログラムである。

　プログラムはここに置いておく。名前もずばり、「のぞき見君」である。もちろん、Macintosh版なのでWindowsでは使えない。

のぞき見君 0.1anozokimi01a.sit ( sit形式 332kB )

　正式にこのカメラを持っているユーザーにも今回のような用途(イヤな用途である)であれば、このソフトはきっと役に立つと思う。

　今回(といっても作成したのはずいぶん昔だ)作成したプログラム「のぞき見君」の起動画面が下である。

「のぞき見君」の起動画面

　下がメニュー画面である。画面を見れば判ると思うが、全てのメニューをコマンドキーを用いてキーボードのみでコントロールするようにしてある(これが素早く使うためのミソだ)。

「のぞき見君」のメニュー画面

　このソフトをインストールして、Macintoshとカメラをシリアルポートでつないで、また、ビデオ出力もMacのビデオ入力につなげばとりあえず、接続完了だ。これで、Macintoshから自由自在に制御できるビデオカメラの完成だ。

　さて、次はネットワーク経由で制御するための作戦だが、何ら苦労(私の)は必要ない。例えば、innfo-macに登録されているremote-mouse-keysというようなソフトを使えば、ネットワークにながっているMacintoshのキーボードやマウスを制御することが簡単にできる。

ftp.flashnet.it/mirror/8/sumex-aim.stanford.edu/comm/remote-mouse-and-keys-10.hqx

　ビデオ画面の転送はもちろん、Cu-SeeMeでも使えば良い。最近はその手のソフトも多いだろう。それでは、今回のプログラム群を使った構成図を以下に示す。Macintoshはネットワークの自由度が高いので色々な使い道がある。

セットアップ構成図

　remote-mouse-keysとCu-SeeMeの組み合わせが軽くてお勧めなのだが、今なら
vnc (http://www.uk.research.att.com/vnc/index.html )
を使うといったやり方もアリだろう。これなら、プラットフォームをあまり選ばないので、WindowsやUnix系OSからでも制御できるし、一つのソフトで制御もビデオ画面転送も済んでしまう。ただし動作がまだ重いとは思う。

　それでは、今回のソフトを使った顧客例を紹介しよう。

　それは私の職場の「ち*の」氏の使用例である。彼は結婚間近であった。いずれ妻と住む新居にPowerMacintosh6100がこのカメラとともに設置してあった。彼は家の戸締りが気になって、職場から家にPPP経由でRemote-Accessを試みた。彼のPowerMacintosh6100は電話がかかってくるとともに起動音を発し、起動した。そして、彼は職場からの制御により、家のPowerMacintosh6100につながったカメラは首を起こし右へ左へと方向を変え、戸締りのチェックを始めた。彼の目的は達成された。家の戸締りは完璧であった。

　ただ一つの問題は、彼は知らなかったが、結婚間近の恋人が掃除をするために新居を尋ねていたことである。彼女の目の前で、電話の音とともに勝手にMacの電源が入り、「ジャーン」という音を発し、そして、そこにあるカメラが「ウィィィーン、ウィィィーン」と右へ左へ動き始めたのである。「ひどい恐怖を感じました」、と彼女は後に語ることになる。

　その後、彼の結婚がはたして実現したのか、それとも実現しなかったのかはここでは明らかにしない。

■「計測・解析ソフトのハック」が実験系技術者の一番のLifeHack…かもしれない。　

　「計測・解析ソフトウェア/ハードウェアのハック」が実験系技術者の一番のLifeHack…かもしれない、と思っています。それを逆に言うならば、実験系技術者が費やす多くの時間を、計測・解析ソフトが消費しているということになります。つまり、一番時間を消費している部分の高速化をすることが、全体の高速化に効果的だろう、ということです。

　そんなこんなで、何を今更…という、Perlで「シリアル通信とユーザインターフェース自動制御」のやり方を整理しておくことにしました。なぜかというと、経験的に「計測・解析ソフトウェア/ハードウェアのハック」は、シリアル通信制御とユーザインターフェース自動制御でほとんどの場合対応できることが多いから、です。しかも、計測・解析ソフトウェア/ハードウェアを外注したりすると、時間や費用が無視できないほどかかったりするわけで、そういったシステムを簡単に作ることができるということを知っていると、結構便利であるわけです。

　たとえば、RBIOシリーズのような汎用(入)出力ボードは、お小遣い程度の価格で「シリアル通信経由でのハードウェア制御をする」ことが簡単にできます。それは、「計測ハードウェアのハック」がとても簡単にできる、ということです。
　そして、Windows上（あるいはWindows上で動くソフトウェア）の作業を”勝手に”プログラミングすることができれば、「計測・解析ソフトウェアのハック」も簡単にすることができます。

　というわけで、「シリアル通信とユーザインターフェース自動制御」ができれば、「計測・解析ソフトウェア/ハードウェアのハック」を簡単に実現することができるわけです。

　とりあえず、たとえば、Perlで「シリアル通信とユーザインターフェース自動制御」を使うには、Win32::SerialPort と Win32::GuiTest という二つのライブラリが必要です。それらのインストールは、コマンドプロンプトから、

ppm install Win32-SerialPort
ppm install http://www.bribes.org/perl/ppm/Win32-GuiTest.ppd

set HTTP_proxy=http://proxy.hoge.com:8080
set HTTP_proxy_user=hogehoge
set HTTP_proxy_pass=hogehoge

　あとは、シリアルポート通信ようのConfigファイルを作る、プログラムを書く、ということだけです。たとえば、

!c:\perl\bin\perl
use Win32::SerialPort;
use Win32::GuiTest qw( FindWindowLike GetWindowText SetForegroundWindow MouseMoveAbsPix SendMouse GetWindowRect SendKeys);

MouseMoveAbsPix(320, 160);
SendMouse("{LEFTCLICK}");
SendKeys($fileName);
SendKeys("{ENTER}");

my $conf_file="serialport.conf";
tie *PORT, 'Win32::SerialPort',$conf_file or die; pushSwitch(0);
close PORT or warn "Can't close serialport:COM*";

sub pushSwitch{
my ($portNo) = @_;
my $text=sprintf "PCT%d%d\n",$portNo,1;
print PORT $text;
}

　＊（なお、ここで使用している"serialport_conf"は、こういったserialport_conf.plで作成します）

■Rubyで「シリアル通信スレッドクラス」を作る　

　Rubyで「(Ｒｕｂｙシリアル通信ライブラリ（Windows用）TEXCELL を使った)シリアル通信スレッドクラス」を作りました。ソースコードとサンプルはここに置いておきます。”Microsoft Windows VISTAではほとんど見捨てられているような”シリアルポートでの送受信をRubyでスレッドを使って行うクラスです。Queueにデータを突っ込めば「シリアル通信スレッドクラス」から自動的に送信されます。また、受信した文字列が「（指定した改行コードで）一行になるたびに」receiveイベントが呼ばれるので(また、その際にQueueを指定しておけば受信行が自動的にそのQueueに追加されていきます)、読み込みのタイミング・必要な情報がまだ途中までしか読み込まれていない場合などの処理を気にすることなく使いたい、と考えながら作ってみた「シリアル通信スレッドクラス」です。
　たとえば、COM3で受信した内容をコンソールに出力するだけであれば、このようなコードで動くはずです。

require 'comThread'
receiveComThread=ComThread.new({:icomno=>3})
receiveComThread.start({:receive=>true, 
　　　　　　　　:receiveMonitor=>true})
sleep 60
receiveComThread.stop

  require 'comThread'
  q=Queue.new
  receiveComThread=ComThread.new({:icomno=>3,:rq=>q})
  sendComThread=ComThread.new({:icomno=>4,:sq=>q})
  receiveComThread.start({:receive=>true,
　　　 :receiveMonitor=>true})
  sendComThread.start({:send=>true})  
  sleep 60
  sendComThread.stop
  receiveComThread.stop

　以前、こんなことを書きました。

　「計測・解析ソフトウェア/ハードウェアのハック」が実験系技術者の一番のLifeHackかもしれない…と思っています。その思いを逆に言うならば、実験系技術者が費やす多くの時間を、計測・解析処理が消費していると思っているからです。そして、一番時間を消費している部分の高速化をすることが、全体の高速化に効果的だろう、と思っているわけです。

　そんなこんなで、何を今更…という、Perlで「シリアル通信とユーザインターフェース自動制御」のやり方を整理しておくことにしました。なぜかというと、経験的に(既成機器をを使わざるえないことが多い)「計測・解析ソフトウェア/ハードウェアのハック」は、シリアル通信制御とユーザインターフェース自動制御でほとんどの場合対応できる、からです。

■シリアルポートで受信した内容を最前面アプリにキー送信するRubyスクリプト　

　10年以上前、自分の勉強がてら、シリアル・ポートで受信した内容をエクセルに貼り付けるプログラムをC++で作りました。確か、Windows 98が出た頃で、Windows 2000が出る前だったと思います。

　今日、久しぶりに、Windowsでシリアル・ポートで受信した内容をエクセルに貼り付けるプログラムを作り直したくなりました。そこで、Rubyで「シリアル・ポートで受信した内容を最前面アプリにキー送信するスクリプト」を書いてみました。

　といっても、スレッドを使いシリアル・ポート送受信を行うRubyのクラス"ComThread"は、少し前に書いています。また、Windowsの（キー操作やマウス操作などを扱う）各種APIを使うためのRubyクラス"Win32GuiTest"も、同じように書いてあります。

　ということは、その2つを使うと、こんな風に「シリアル・ポートで受信した内容を最前面アプリにキー送信するRubyスクリプト」を簡単に書くことができます。

require 'comThread'
require 'win32GuiTest'
  
class SendKeyComThread < ComThread
  def receive(data)
    @gui=Win32GuiTest.new
    @gui.sendKeys data.strip+"{ENTER}"
  end
end

skCom=SendKeyComThread.new(1,
        Queue.new,nil,0x1807, 9600) 
skCom.start(:receive=>true)
sleep 60
skCom.stop

　このサンプル・ソースと必要なファイルは、ここに置きました（wincom.rbも必要です）。

　計測器等を使う人であれば、この手のスクリプトは結構便利に感じるのではないでしょうか？こうしたスクリプトを書き、自分が使っている計測器や機器の送出コマンドに合わせたデータ加工正規表現を書き、"receive"メソッドをオーバーライドするのがシェフのお勧めメニューになります。もちろん、RubyScript2exeで、アプリケーション化しておけば、さらに便利だと思います。