int main(int argc, char *argv[]) {
const char *port_name = "/dev/ttyACM0";
if (argc > 1) {
port_name = argv[1];
}
try {
boost::asio::io_context io;
boost::asio::serial_port port(io, port_name);
port.set_option(boost::asio::serial_port_base::baud_rate(9600));
while (true) {
sleep(1);
boost::asio::write(port, boost::asio::buffer("10\n", 3));
std::cout << "changed angle to 10" << std::endl;
sleep(1);
boost::asio::write(port, boost::asio::buffer("100\n", 4));
std::cout << "changed angle to 100" << std::endl;
}
} catch (const std::exception &e) {
std::cerr << e.what() << std::endl;
return 1;
}
return 0;
}
```
コンパイルと実行：
```bash
g++ -std=c++17 -o serial_servo serial_servo.cpp -lboost_system
./serial_servo /dev/ttyACM0
```
## 9. 発展課題7: Wi-Fiを使ったスマートフォンからLEDマトリクスへのメッセージ送信
Arduino UNO R4 WiFiをWebサーバとして動作させ，同じWi-Fiネットワークに接続したスマートフォンのブラウザからメッセージを送信し，LEDマトリクスにスクロール表示するシステムを作成する．Wi-Fi機能は[WiFiS3ライブラリ](https://github.com/arduino/ArduinoCore-renesas/blob/main/libraries/WiFiS3/src/WiFiS3.h)を使用する．
```{figure} fig/micon-programming/arduino-led-matrix-web.png
---
width: 500px
name: fig:led-matrix-web
---
スマートフォンからLEDマトリクスへのメッセージ送信
```
**手順:**
1. Arduino UNO R4 WiFiをWi-Fiアクセスポイントとして設定する
2. Webサーバを起動し，メッセージ入力用のHTMLページを配信する
3. スマートフォンからArduinoのアクセスポイントに接続し，ブラウザでメッセージを送信する
4. 受信したメッセージをLEDマトリクスにスクロール表示する
```cpp
#include "ArduinoGraphics.h"
#include "Arduino_LED_Matrix.h"
#include "WiFiS3.h"
// アクセスポイントのSSIDとパスワード
char ap_ssid[] = "Arduino-LED";
char ap_pass[] = "12345678";
WiFiServer server(80);
ArduinoLEDMatrix matrix;
String currentMessage = "Hello!";
bool messageUpdated = true;
void setup() {
Serial.begin(9600);
matrix.begin();
// アクセスポイントモードで起動
Serial.print("Creating access point: ");
Serial.println(ap_ssid);
int status = WiFi.beginAP(ap_ssid, ap_pass);
if (status != WL_AP_LISTENING) {
Serial.println("Failed to create AP");
while (true);
}
server.begin();
IPAddress ip = WiFi.localIP();
Serial.print("AP IP address: ");
Serial.println(ip);
Serial.println("Connect to the AP and open http://192.168.4.1");
}
void scrollText(const char* text) {
matrix.beginDraw();
matrix.stroke(0xFFFFFFFF);
matrix.textScrollSpeed(50);
matrix.textFont(Font_5x7);
matrix.beginText(matrix.width() - 1, 1, 0xFFFFFF);
matrix.println(text);
matrix.endText(SCROLL_LEFT);
matrix.endDraw();
}
void loop() {
if (messageUpdated) {
scrollText(currentMessage.c_str());
messageUpdated = false;
}
WiFiClient client = server.available();
if (client) {
String request = "";
while (client.connected()) {
if (client.available()) {
char c = client.read();
request += c;
if (c == '\n' && request.endsWith("\r\n\r\n")) {
break;
}
}
}
// メッセージの取得（GETパラメータから）
if (request.indexOf("GET /send?msg=") >= 0) {
int start = request.indexOf("msg=") + 4;
int end = request.indexOf(" ", start);
String msg = request.substring(start, end);
// URLデコード（スペースの+変換）
msg.replace("+", " ");
currentMessage = msg;
messageUpdated = true;
Serial.print("New message: ");
Serial.println(currentMessage);
}
// HTMLページの送信
client.println("HTTP/1.1 200 OK");
client.println("Content-type:text/html; charset=UTF-8");
client.println();
client.println("");
client.println("");
client.println("");
client.println("Arduino LED Matrix
");
client.println("");
client.print("Current: ");
client.print(currentMessage);
client.println("
");
client.stop();
}
}
```
```{note}
**接続方法**
1. スケッチをArduino UNO R4 WiFiに書き込む
2. スマートフォンのWi-Fi設定から「Arduino-LED」に接続する（パスワード: `12345678`）
3. ブラウザで `http://192.168.4.1` を開く
4. テキストボックスにメッセージを入力して「Send」を押す
5. LEDマトリクスにメッセージがスクロール表示される
```
```{warning}
アクセスポイントモードを使用するため，演習室のWi-Fiとは別のネットワークになる．
スマートフォンがArduinoのアクセスポイントに接続している間は，インターネットには接続できない．
また，`ap_ssid`は他の人と重複しないように，自分の名前や班番号などを含めた固有の名前に変更すること（例: `"Arduino-LED-GroupA"`）．
```
(appendix-arduino-ide)=
## 付録: Arduino IDEの使い方
Arduino IDEはArduinoの統合開発環境である．プログラムエディタ，プログラムのコンパイル，マイコンへの焼きこみ，シリアル通信の表示機能などが統合されている．
### 1. ArduinoとPCの接続準備
Arduino UNO R4 WiFiとPCをUSB-Cケーブルで接続する．
**Ubuntuの場合の注意事項:**
`"can't open device "/dev/ttyACM0": Permission denied"`のようなエラーがでる場合は以下を実行する：
```bash
sudo usermod -a -G dialout
```
場合によっては再起動する必要がある．
(appendix-board-manager-uno-r4)=
### 2. ボードマネージャでArduino UNO R4のサポートをインストール
Arduino IDEを起動し，以下の手順でArduino UNO R4 WiFiのサポートをインストールする：
1. [ツール] -> [ボード] -> [ボードマネージャ]を開く
2. 「Arduino UNO R4」を検索
3. 「Arduino UNO R4 Boards」をインストール
### 3. 焼きこみ設定
Arduinoマイコンへプログラムを焼きこむための設定：
1. [ツール] -> [ボード] -> [Arduino UNO R4 Boards] -> [Arduino UNO R4 WiFi]
2. [ツール] -> [シリアルポート] -> [/dev/ttyACM0]（または認識されているポート）
### 4. プログラムの検証及び書き込み
1. IDEの[検証]（チェックマークボタン）をクリックするとプログラムのコンパイルが始まる
2. エラーがない場合は「コンパイルが完了しました．」と表示される
3. [マイコンボードへ書き込む]（右矢印ボタン）を押すとマイコンへの書き込みが行われる
```{figure} fig/micon-programming/arduino-uno-r4-wifi-uploading.png
---
width: 400px
name: fig:upload
---
プログラムの書き込み
```
(appendix-serial-monitor)=
### 5. シリアルモニタでのプリント文の確認
[ツール] -> [シリアルモニタ]でシリアルモニタを起動できる．
```{warning}
一つのArduinoと同時にシリアル通信できるPC上のプログラムは一つに限られる．
シリアルモニタを起動していると発展課題6（シリアル通信）で他のプログラム（cuやC言語・Python）からArduinoへ接続できないので，発展課題6に取り組むときはIDEのシリアルモニタを終了する必要がある．
```
### 6. 書き込みや通信ができなくなった場合
書き込みやシリアル通信ができなくなった場合，まずUSBケーブルを抜き差しする．それでも解決しない場合は，まずデバイスファイルの有無を確認する：
```bash
ls /dev/ttyACM*
```
`/dev/ttyACM0` が表示されていれば，OS側はArduinoを認識している．表示されない場合は，ターミナルで以下のコマンドを実行してカーネルログから認識状況を確認する：
```bash
sudo dmesg --follow
```
```{note}
Ubuntu 24.04 以降は `kernel.dmesg_restrict=1` がデフォルトのため，`dmesg` の閲覧には `sudo` が必要である（`adm` グループに所属していれば不要）．`sudo` が使えない場合は `journalctl -kf` でも同じカーネルログをリアルタイムに確認できる．
```
この状態でUSBケーブルを抜き差しし，Arduinoが正しく認識されたログ（`usb 1-1: new full-speed USB device`，`idVendor=2341, idProduct=1002`，`cdc_acm ... ttyACM0`など）が表示されることを確認してから，再度書き込みや通信を試みる．ログが一切出ない場合はUSBケーブル（充電専用ケーブルになっていないか）やUSBハブを疑う．
Ubuntu・macOS・Windowsでの確認方法を含めた詳細は{doc}`tips/arduino-device-detection`を参照．
スケッチがプロセッサをロックしてUSB経由でボードにアクセスできなくなった場合は，電源投入直後にリセットボタンを2回素早く押すことでブートローダーモードに入ることができる．