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ＬＩＮＵＸで計測 ２
シリアルポートと秋月電子のデーターロガー（pico
ADC-16）を使用した計測プログラム
pico ADC-16は今や秋月電子で販売されてないかもしれませんが、同様のものがあるみたいです。ADC-16は高性能のわりには１万円代で買えました。しかし、現在のものはちょっと高すぎる気がします。いずれにせよ新しいのを購入した場合でも、下のプログラムを少し書き換えるだけで使用できるのではないかと思います。以下のプログラムは、ADC-16を使って①手動と、②一定時間ごとに自動で電圧をサンプリングするというものです。
プログラムのダウンロード（pico.tar.gz）
●使用方法
ここではＣＯＭ２に接続するとします。デバイスはttyS1、ベースポートは0x2f8となります。
①pico ADC-16をＯＮにするには、BASEP0RT=0x2f8として、BASEP0RT+4に対して、2を送信してやります。
②pico ADC-16は１バイトの信号を送ると、３バイトの電圧測定結果が返ってくるようになっています。
たとえば 0x1f
という信号を送ると、チャンネル１を１６ビットの分解能で呼び出します。するとチャンネル１から「＋＊＊」などと３バイトの返事が返ってきます。
③上のpico.tar.gz をダウンロードして、解凍して下さい。
④プログラムは、Turboｌｉｎｕｘで作成したものですが、Redhatでうまく作動しない場合はソースのフォントの部分（コメントアウトにしてある）を入れ替えて、
make しなおしてみて下さい。
⑤pico_m
が手動測定用で、Ｆ１キーを押すとサンプリングできます。Ｆ２キーは終了となります。
⑥pico_a
が自動測定用で、プログラムが開始されたら、何回サンプリングするか、何秒おきにサンプリングするか入力して下さい。
⑦計測結果は双方ともｄａｔａファイルとして保存されます。
データーロガー pico
ADC-16 の特性
pico ADC-16の特性として ＋－2500mV
でビット配分した場合、－電圧は1200mVまでならだいたいそのまま使える値となりますが、＋側は実際の電圧と違ってくるようです（主要には勾配が変わってくる）。したがって、プログラム上で修正が必要となります。
例
0から-1200mVまで 実際の電圧(mV)＝計測値（mV）のまま
0から＋160mVまで 実際の電圧(mV)＝計測値（mV）×９２／１６０
＋160mV以上 実際の電圧(mV)＝計測値（mV）×１００／１６０－８
実際の使用例（様々なセンサーを取り付けてみる）
●手動測定（pico_m.c）
#include <X11/Xlib.h>
#include <X11/Xutil.h>
#include <X11/keysym.h>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h> //FDclose,read,write,termios,ioperm,lseek
#include <sys/io.h> //ioperm
#include <sys/types.h> //FDopen//lseek,open
#include <sys/stat.h> //FDopen
#include <fcntl.h> //FDopen
#include <termios.h> //termios
#define BASEPORT 0x2f8
int sw;
FILE *fp;
Display *d;
Window wr, w1, w2, wb;
GC gc, gc1, gc2, gcb;
Pixmap pr, p1, p2, pb;
Font f1,f2;
unsigned long black,white;
XColor col[8][8][8];
int FD;
struct termios oldtio, newtio;
int val, valg=0, valg2;
int k=0;
int main(void)
{
pthread_t th1;
void th_func();
void draw_w1base(Display *d, Pixmap p1, Window w1,GC gc1, unsigned long c);
void sig_fnc();
char s[16];
ssize_t len;
char ch1=0x1f;
unsigned char c[3];
system("clear");
if((FD=open("/dev/ttyS1",O_RDWR))==-1){perror("open");exit(1);}
printf("open device:%d\n",FD);
tcgetattr(FD, &oldtio);
bzero(&newtio, sizeof(newtio));
newtio.c_iflag |= (IXON | IXOFF);
newtio.c_oflag = 0;
newtio.c_lflag = 0;
newtio.c_cflag |= (CS8 | CREAD | CLOCAL);
newtio.c_cc[VTIME] = 1;
newtio.c_cc[VMIN] = 0;
cfsetispeed(&newtio, B9600);
cfsetospeed(&newtio, B9600);
tcflush(FD, TCIOFLUSH);
tcsetattr(FD, TCSANOW, &newtio);
if(ioperm(BASEPORT, 8, 1)){perror("ioperm");exit(1);}
outb(2,BASEPORT+4);
printf ("port4 value: %d\n",inw(BASEPORT+4));
if(ioperm(BASEPORT, 8, 0)){perror("ioperm");exit(1);}
usleep(1500000);
if((fp=fopen("./data","w"))==NULL)
{
printf("can not open data_file!");
exit(EXIT_FAILURE);
}
signal(SIGINT,sig_fnc);
sw=0;
pthread_create(&th1, NULL, (void *)th_func, NULL);
while(!sw) usleep(1000);
draw_w1base(d,p1,w1,gc1,black);
XSetForeground(d,gc1,col[7][0][0].pixel);
while(1)
{
write(FD,&ch1,1);
usleep(1000000);
if((len=read(FD,c,3))==3)
{
val=(int)((c[1]*0x100+c[2])*2500/65536);
if(c[0]=='-'){val=-val;}
valg2=valg;
valg=(int)(val*180/2500);
if(k >= 780)
{
draw_w1base(d,p1,w1,gc1,black);
XSetForeground(d,gc1,col[7][0][0].pixel);
k=0;
}
k++;
XDrawLine(d,p1,gc1,k-1,190-valg2,k,190-valg);
XCopyArea(d,p1,w1,gc1,0,0,780,400,0,0);
sprintf(s,"%d mV",val);
XSetForeground(d,gc2,black);
XFillRectangle(d,p2,gc2,0,0,780,80);
XSetForeground(d,gc2,col[0][7][0].pixel);
XDrawString(d,p2,gc2,100,60,s,strlen(s));
XCopyArea(d,p2,w2,gc2,0,0,780,80,0,0);
XFlush(d);
}
}
tcsetattr(FD, TCSANOW, &oldtio);
close(FD);
fclose(fp);
return(0);
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void sig_fnc()
{
tcsetattr(FD, TCSANOW, &oldtio);
close(FD);
fclose(fp);
exit(0);
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void draw_w1base(Display *d, Pixmap p1, Window w1, GC gc1, unsigned long c)
{
XSetForeground(d,gc1,white);
XFillRectangle(d,p1,gc1,0,0,780,400);
XSetForeground(d,gc1,c);
XDrawString(d,p1,gc1,200,385,"200",3);
XDrawString(d,p1,gc1,400,385,"400",3);
XDrawString(d,p1,gc1,600,385,"600",3);
XDrawLine(d,p1,gc1,0,370,780,370);
XDrawLine(d,p1,gc1,0,190,780,190);
XDrawLine(d,p1,gc1,200,0,200,370);
XDrawLine(d,p1,gc1,400,0,400,370);
XDrawLine(d,p1,gc1,600,0,600,370);
XCopyArea(d,p1,w1,gc1,0,0,780,400,0,0);
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void th_func()
{
Colormap cmap;
XEvent event;
int bwidth, bheight, x_hot, y_hot;
char ch[8];
char s[16];
int l,m,n;
int i=1;
KeySym key;
struct tm *systime;
time_t t;
d=XOpenDisplay(NULL);
black=BlackPixel(d,0);
white=WhitePixel(d,0);
cmap=DefaultColormap(d,0);
for(l=0;l<8;l++)
{
for(m=0;m<8;m++)
{
for(n=0;n<8;n++)
{
col[l][m][n].red=65535-(7-l)*65535/7;
col[l][m][n].green=65535-(7-m)*65535/7;
col[l][m][n].blue=65535-(7-n)*65535/7;
XAllocColor(d,cmap,&col[l][m][n]);
}
}
}
wr=XCreateSimpleWindow(d,RootWindow(d,0),100,50,800,530,1,black,white);
w1=XCreateSimpleWindow(d,wr,10,10,780,400,1,black,white);
w2=XCreateSimpleWindow(d,wr,10,410,780,80,1,black,black);
wb=XCreateSimpleWindow(d,wr,700,500,50,15,3,col[7][5][5].pixel,white);
XStoreName(d,wr,"pico");
XSelectInput(d,wr,ExposureMask | KeyPressMask);
XSelectInput(d,wb,ButtonPressMask);
XMapWindow(d,wr);
XMapSubwindows(d,wr);
pr=XCreatePixmap(d,wr,800,530,DefaultDepth(d,0));
p1=XCreatePixmap(d,w1,780,400,DefaultDepth(d,0));
p2=XCreatePixmap(d,w2,780,80,DefaultDepth(d,0));
pb=XCreatePixmap(d,wb,50,15,DefaultDepth(d,0));
gc=XCreateGC(d,pr,0,0);
gc1=XCreateGC(d,p1,0,0);
gc2=XCreateGC(d,p2,0,0);
gcb=XCreateGC(d,pb,0,0);
// f1=XLoadFont(d,"variable");
// f2=XLoadFont(d,"-urw-helvetica-bold-r-normal--42-401-75-75-p-234-iso8859-1");
f1=XLoadFont(d,"-Adobe-Courier-Bold-R-Normal--11-80-100-100-M-60-ISO8859-1");
f2=XLoadFont(d,"-adobe-courier-bold-r-normal--75-721-75-75-m-450-iso8859-1");
XSetFont(d,gc,f1);
XSetFont(d,gc1,f1);
XSetFont(d,gc2,f2);
XSetForeground(d,gc,white);
XFillRectangle(d,pr,gc,0,0,800,530);
XSetForeground(d,gc,black);
XDrawString(d,pr,gc,570,513,"quit : press here =>",20);
XSetForeground(d,gcb,white);
XSetBackground(d,gcb,col[7][0][0].pixel);
XReadBitmapFile(d,wb,"./quit.bmp",&bwidth, &bheight, &pb,&x_hot, &y_hot);
// XCopyArea(d,pr,wr,gc,0,0,800,530,0,0);
// XCopyPlane(d,pb,wb,gcb,0,0,bwidth,bheight,0,0,1);
sw=1;
while(1)
{
usleep(1000);
XNextEvent(d,&event);
switch(event.type)
{
case Expose:
XCopyArea(d,pr,wr,gc,0,0,800,530,0,0);
XCopyArea(d,p1,w1,gc1,0,0,780,400,0,0);
XCopyArea(d,p2,w2,gc2,0,0,780,80,0,0);
XCopyPlane(d,pb,wb,gcb,0,0,bwidth,bheight,0,0,1);
XFlush(d);
case ButtonPress:
if(event.xbutton.window == wb)
{
tcsetattr(FD, TCSANOW, &oldtio);
close(FD);
fclose(fp);
exit(EXIT_FAILURE);
}
case KeyPress:
if(XLookupString((XKeyEvent *)&event,ch,8,&key,NULL) == 1);
switch(key)
{
case XK_F1:
t=time(NULL);
systime=localtime(&t);
printf("%.2d/%.2d %.2d:%.2d:%.2d %d : %.d mV\a\n", systime->tm_mon+1, systime->tm_mday, systime->tm_hour, systime->tm_min, systime->tm_sec, i, val);
fprintf(fp,"%.2d/%.2d %.2d:%.2d:%.2d %d : %.d mV\n", systime->tm_mon+1, systime->tm_mday, systime->tm_hour, systime->tm_min, systime->tm_sec, i, val);
sprintf(s,"%d",i);
XSetForeground(d,gc1,col[0][0][7].pixel);
XDrawString(d,p1,gc1,k,190-valg,s,strlen(s));
XCopyArea(d,p1,w1,gc1,0,0,780,400,0,0);
XFlush(d);
i++;
XSetForeground(d,gc1,col[7][0][0].pixel);
break;
case XK_F2:
tcsetattr(FD, TCSANOW, &oldtio);
close(FD);
fclose(fp);
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
}
}