📢 Webサイト閉鎖と移転のお知らせ
このWebサイトは2026年9月に閉鎖いたします。
新しい記事は移転先で追加しております。（旧サイトでは記事を追加しておりません）
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== | == EthernetシールドとDHCPの利用 == | ||
ArduinoでEthernetシールド等を使用する場合、プログラムで明示的にIPアドレスを指定するのではなく、<br> | ArduinoでEthernetシールド等を使用する場合、プログラムで明示的にIPアドレスを指定するのではなく、<br> | ||
DHCPで自動的にIPアドレスの割り当てを行う方法を記載する。<br> | DHCPで自動的にIPアドレスの割り当てを行う方法を記載する。<br> | ||
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} | } | ||
</syntaxhighlight> | </syntaxhighlight> | ||
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== EthernetシールドとWebサーバの実装 == | |||
このセクションでは、Arduinoの標準のEthernetライブラリを使用して、単純なWebサーバを実装する。<br> | このセクションでは、Arduinoの標準のEthernetライブラリを使用して、単純なWebサーバを実装する。<br> | ||
簡単なWebサーバの実装例はExampleに含まれている。<br> | 簡単なWebサーバの実装例はExampleに含まれている。<br> | ||
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} | } | ||
</syntaxhighlight> | </syntaxhighlight> | ||
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== EthernetシールドとArduinoの遠隔操作 == | |||
Arduinoのメリットの1つに、各種シールドと開発環境における各種ライブラリの存在が挙げられる。<br> | Arduinoのメリットの1つに、各種シールドと開発環境における各種ライブラリの存在が挙げられる。<br> | ||
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また、ArduinoとホストPCは、有線LANケーブルを使用してルータまたはハブに接続する。<br> | また、ArduinoとホストPCは、有線LANケーブルを使用してルータまたはハブに接続する。<br> | ||
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Arduinoのソースコードでは、TCP 50000番をリスニングしており、データ<code>S:1</code>を受信するとLEDを点灯、データ<code>S:0</code>を受信するとLEDを消す。<br> | |||
ホストPCのソフトウェアでは、ONボタンを押下した時はArduinoにデータ | ホストPCのソフトウェアでは、ONボタンを押下した時はArduinoにデータ<code>S:1</code>を送信、OFFボタンを押下した時はデータ<code>S:0</code>を送信する。<br> | ||
このようなクライアントとサーバ間のデータ通信の取り決めのことを、プロトコルという。<br> | このようなクライアントとサーバ間のデータ通信の取り決めのことを、プロトコルという。<br> | ||
[[ファイル:Arduino Ethernet 1.jpg|フレームなし|中央]] | |||
<br> | <br> | ||
次に、ArduinoにEthernetシールドを接続する。<br> | 次に、ArduinoにEthernetシールドを接続する。<br> | ||
下図に、Ethernetシールドの表面と裏面、接続図を示す。<br> | 下図に、Ethernetシールドの表面と裏面、接続図を示す。<br> | ||
[[ファイル:Arduino Ethernet 2.jpg|フレームなし|中央]] | |||
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下図に、ArduinoとLEDの接続を示す。<br> | 下図に、ArduinoとLEDの接続を示す。<br> | ||
8番ピンのデジタル出力を使用している。<br> | 8番ピンのデジタル出力を使用している。<br> | ||
ここでは、抵抗は470[Ω]を使用しており、流れる電流は<math>I = \frac{5 \mbox{[V]} - 2.1 \mbox{[V]}}{470 [\Omega]} = 6 \mbox{[mA]}</math>である。<br> | ここでは、抵抗は470[Ω]を使用しており、流れる電流は<math>I = \frac{5 \mbox{[V]} - 2.1 \mbox{[V]}}{470 [\Omega]} = 6 \mbox{[mA]}</math>である。<br> | ||
[[ファイル:Arduino Ethernet 3.jpg|フレームなし|中央]] | |||
<br> | <br> | ||
以下に、Arduino | 以下に、Arduino Unoのソースコードを記述する。<br> | ||
< | データ<code>S:1</code>でLEDを点灯、データ<code>S:0</code>でLEDを消す。その他のデータを受信した場合、クライアントがそのデータを捨てる。<br> | ||
1バイトずつにデータを取得するため、下図のような状態遷移となる。<br> | 1バイトずつにデータを取得するため、下図のような状態遷移となる。<br> | ||
[[ファイル:Arduino Ethernet 4.jpg|フレームなし|中央]] | |||
<br> | <br> | ||
MACアドレスは、一意性のある6バイトを設定する。(ここでは、0xDE 0xAD 0xBE 0xEF 0xF0 0x0Dとしている)<br> | MACアドレスは、一意性のある6バイトを設定する。(ここでは、0xDE 0xAD 0xBE 0xEF 0xF0 0x0Dとしている)<br> | ||
ネットワークアドレスは192.168.1.0/ | ネットワークアドレスは192.168.1.0/24、ArduinoのIPアドレスは192.168.1.10(固定)、ポート番号は、TCP 50000番とする。<br> | ||
<syntaxhighlight lang="c++"> | <syntaxhighlight lang="c++"> | ||
#include <EthernetServer.h> | #include <EthernetServer.h> | ||
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</syntaxhighlight> | </syntaxhighlight> | ||
<br> | <br> | ||
最後に、ホストOSのソフトウェア(.NET Frameworkの<code>TcpClient</code>クラスを使用)のソースコードを記述する。<br> | |||
ここでは、Windowsで利用可能なC#と.NET Frameworkを利用して、上述のプロトコルをサポートするTCPクライアントを作成する。<br> | ここでは、Windowsで利用可能なC#と.NET Frameworkを利用して、上述のプロトコルをサポートするTCPクライアントを作成する。<br> | ||
下図に示すソフトウェアのUIでは、ArduinoのIPアドレスとポート番号を指定できるようにしている。<br> | |||
[[ファイル:Arduino Ethernet 5.jpg|フレームなし|中央]] | |||
<syntaxhighlight lang="c#"> | <syntaxhighlight lang="c#"> | ||
using System; | using System; | ||
| 319行目: | 316行目: | ||
try | try | ||
{ | { | ||
var port = int.Parse( textBox2.Text ); | var port = int.Parse(textBox2.Text); | ||
using(var client = new TcpClient( textBox1.Text, port )) | using(var client = new TcpClient(textBox1.Text, port)) | ||
{ | { | ||
using(NetworkStream stream = client.GetStream()) | using(NetworkStream stream = client.GetStream()) | ||
{ | { | ||
stream.Write( | // データの送信 "S:0" または "S:1" | ||
var | Byte[] TxData = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes(string.Format("S:{0}", on ? "1" : "0")); | ||
stream.Write(TxData, 0, TxData.Length); | |||
Int32 bytes = stream.Read( | |||
responseData = System.Text.Encoding.ASCII.GetString( | // データの受信 | ||
var RxData = new Byte[256]; | |||
Int32 bytes = stream.Read(RxData, 0, RxData.Length); | |||
String responseData = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(RxData, 0, bytes); | |||
} | } | ||
} | } | ||
| 335行目: | 334行目: | ||
catch(Exception ex) | catch(Exception ex) | ||
{ | { | ||
MessageBox.Show( ex.Message, "Switch", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error ); | MessageBox.Show(ex.Message, "Switch", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error); | ||
} | } | ||
} | } | ||