Seeeduino ADK メインボード

note

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https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

Android 3.1 プラットフォーム（Android 2.3.4 にもバックポートされています）は、Android Open Accessory サポートを導入しました。これにより、外部 USB ハードウェア（Android USB アクセサリ）が特別な「アクセサリ」モードで Android デバイスと連携できるようになります。Google の ADK リファレンスデザインを基に、Seeeduino の利点を統合して Seeeduino ADK メインボードを開発しました。

今すぐ Seeeduino ADK メインボードを Android モバイルデバイスに接続し、カスタムアクセサリの開発を始めましょう。

SKU:ARD52028P

仕様

• Android Open Accessories 開発キット (ADK) 対応 (Android v2.3.4 以上)

• MicroBridge を使用して Android Debug Bridge (ADB) と連携 (Android v1.5 以上)

• USB シールドを統合した Arduino Mega として動作

• 動作電圧: 5V/3V3

• 入力電圧: 6V - 18V

• デジタル I/O: 50

• アナログ入力: 16

• PWM 出力: 14

• ハードウェアシリアルポート (UART): 4

• I2C: 1

• ハードウェア SPI (最大 8Mbps): 1

• オンボード USB ホスト (MAX3421)

• オンボード USB スレーブ (FT232RL)

• 内蔵 3.3V-500mA LDO 電源レギュレータ

インターフェース

Seeeduino ADK の主な特徴

Seeeduino ADK のハードウェアブロックは以下の通りです： A: Micro USB ソケット、メインボードを PC に接続。Arduino IDE を使用してスケッチをアップロードするために使用。 B: スライドスイッチ、動作または I/O 電圧を選択: 3.3V または 5V C: USB A プラグ、Android モバイルデバイスに接続。 D: JST コネクタ / DC ジャック、外部 DC 電源供給用。外部 DC を使用する場合は PC を接続しないでください。 E: リセットボタン、シールド使用中でもリセットを簡単に行えるよう側面に配置。 F: I/O ピン G: ICSP、AVR ICSP を使用して Arduino ブートローダーをプログラムするため。 H: Max3421E GPIO のブレークアウトピン I: FT232RL のブレークアウトピン

デモンストレーション

以下の画像は、Android モバイルを使用した Seeeduino ADK メインボード のアプリケーション例を示しています。このデモアプリケーションは、このページで説明されている MicroBridge に基づいています。すべての基本的な電子部品は Arduino Sidekick Basic Kit から取得されています。

Seeeduino ADK メインボードと Android モバイルの接続

• ファームウェアのアップロード

• VCC スライドスイッチを 5V に設定します。

• Seeeduino ADK メインボードを Micro USB 経由で PC の USB ポートに接続します。

• Arduino IDE でボードタイプを Arduino Mega 2560 に設定します。

• デモスケッチをコンパイルしてメインボードにアップロードします。

• Android アプリ

• Android プラットフォーム開発ソフトウェアをインストールします。

• デモ Android アプリを Eclipse ワークスペースにインポートします。

• モバイルデバイスを PC に接続し、アプリケーションをアップロードします。

• モバイルを ADK メインボードに接続します。

• まだ有効化されていない場合は、モバイルデバイスで ADB を有効化します（MicroBridge のみ）。

• リセットボタンを押します。

MicroBridge の使用

サンプルアプリケーションとライブラリはリソースセクションで利用可能です。以下の Arduino スケッチと Android コードには、使用方法がコメントで詳しく説明されています。

• SeeeduinoADKDemo.pde

//Seeeduino ADK デモ - Niels Brouwers の MicroBridge ライブラリを使用
//LED を D12 に接続し、可変抵抗器 (POT) を A0 に接続

#include <SPI.h>
#include <Adb.h>

// Adb 接続
Connection * connection;

// ADC サンプリングの経過時間。ADC 値が Android デバイスに送信されるレート。
long lastTime;

// LED の状態。初期状態は OFF。
uint8_t LEDState=0;

// シェル接続のイベントハンドラ。
// このイベントハンドラは、Android デバイスから Seeeduino ADK にデータが送信されるたびに呼び出されます。
// ADK の I/O に送信されるデータ/コマンドはここで処理されます。
//
// 例: 1. 出力ポートの制御 2. IIC またはシリアルポートを介して ADK に接続されたデバイスとのやり取り。

void adbEventHandler(Connection * connection, adb_eventType event, uint16_t length, uint8_t * data)
{

  // この例では、データパケットは 1 バイトで構成され、D12 に接続された LED の状態を決定します。
  // このアプリケーションではデータのサイズが事前に決定されています。Android デバイスも同じサイズを使用します。

  if (event == ADB_CONNECTION_RECEIVE)
  {
     if(LEDState != data[0])
     {
         digitalWrite(12, data[0]);   // LED の状態を変更
         Serial.println(data[0],DEC);
         LEDState = data[0];          // LED の状態を保存
     }
  }

}

void setup()
{
  // デバッグ用シリアルポート
  Serial.begin(57600);

  // 開始時刻を記録
  lastTime = millis();

  // デジタルピン 12 (LED が接続されている) を出力として設定
  pinMode(12,OUTPUT);

  // ADB サブシステムを初期化  
  ADB::init();

  // ADK メインボードのシェルに ADB ストリームを開く。自動再接続。未使用のポート番号を使用 (例: 4568)
  connection = ADB::addConnection("tcp:4568", true, adbEventHandler);  

}

void loop()
{
  // ADC をサンプリングする必要があるか確認
  if ((millis() - lastTime) > 20)
  {
    // ADC 値を読み取る
    uint16_t data = analogRead(A0);

    // ADC 値を 2 バイトのデータとして Android デバイスに送信
    connection->write(2,(uint8_t*)&data);
    lastTime = millis();
  }

  // ADB サブシステムをポーリング
  ADB::poll();
}

• Android アプリケーション
• 完全な Android アプリケーションを Seeeduino ADK デモアプリケーションパッケージ からダウンロードしてください。主要な Java ファイルは以下にコメント付きで記載されています：

/* このアプリケーションは、Niels Brouwers の MicroBridge ライブラリを使用して
 * Seeeduino ADK と Android デバイス間の相互作用を示します。
 *
 * Android デバイス: ADB (Android Debug Bridge) をサポートする Android v1.5 以上のデバイス。
 *  
 * このアプリケーションは非常にシンプルな設計を採用しており、理解しやすくなっています。
 *
 * 概要:
 * 1. Seeeduino ADK メインボードは定期的にアナログチャネル 0 をサンプリングし、その値を
 *    Android デバイスに送信して表示します。この値は TextView と SeekBar ウィジェットを使用して表示されます。
 *
 * 2. Android デバイスは ADK メインボードのデジタルピン 12 に接続された LED の状態を制御します。
 *    ボタンウィジェットがこれに使用されます。
 *
 * MicroBridge は ADB ベースのクライアント-サーバー実装を使用します。Android デバイス上で実行されるサーバーコードは
 * 別スレッドで実行されます。そのため、UI ウィジェットの値の更新は UI スレッドで行う必要があります。
 * このアプリケーションは、追加の UI ウィジェットを簡単に追加できる XML ベースの UI 作成を使用しています。
 *
 */
package com.seeedstudio.SeeeduinoADKDemo;

import java.io.IOException;

import org.microbridge.server.AbstractServerListener;
import org.microbridge.server.Server;

import android.view.View;
import android.view.Window;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.app.Activity;
import android.os.AsyncTask;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.widget.SeekBar;
import android.widget.TextView;
import android.widget.Button;


public class SeeeduinoADKDemo extends Activity implements OnClickListener {
    private int adcSensorValue=10;

    //UI Widgets
    TextView tvAdcvalue;
    SeekBar sbAdcValue;
    Button bOutPutLED;

    boolean LEDState = false ; //initially OFF

    // Create TCP server (based on  MicroBridge LightWeight Server).
    // Note: This Server runs in a separate thread.
    Server server = null;

    /** Called when the activity is first created. */
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE);
        setContentView(R.layout.main);

        bOutPutLED = (Button) findViewById(R.id.buttonOuputLED);
        bOutPutLED.setOnClickListener(this);


        // Create TCP server (based on  MicroBridge LightWeight Server)
        try
        {
            server = new Server(4568); //Use the same port number used in ADK Main Board firmware
            server.start();         
        } catch (IOException e)
        {
            Log.e("Seeeduino ADK", "Unable to start TCP server", e);
            System.exit(-1);
        }

        server.addListener(new AbstractServerListener() {

            @Override
            public void onReceive(org.microbridge.server.Client client, byte[] data)
            {

                if (data.length<2) return;
                adcSensorValue = (data[0] & 0xff) | ((data[1] & 0xff) << 8);

                //Any update to UI can not be carried out in a non UI thread like the one used
                //for Server. Hence runOnUIThread is used.
                runOnUiThread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        new UpdateData().execute(adcSensorValue);

                    }
                });

            }

        });  

    }   //End of TCP Server code

    // UpdateData Asynchronously sends the value received from ADK Main Board.
    // This is triggered by onReceive()
    class UpdateData extends AsyncTask<Integer, Integer, String> {
        // Called to initiate the background activity
        @Override
        protected String doInBackground(Integer... sensorValue) {

            //Init SeeekBar Widget to display ADC sensor value in SeekBar
            //Max value of SeekBar is set to 1024
            SeekBar sbAdcValue = (SeekBar) findViewById(R.id.sbADCValue);           
            sbAdcValue.setProgress(sensorValue[0]);    
            return (String.valueOf(sensorValue[0]));  //This goes to result

        }

        // Called when there's a status to be updated
        @Override
        protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
            super.onProgressUpdate(values);
            // Not used in this case
        }

        // Called once the background activity has completed
        @Override
        protected void onPostExecute(String result) {
            //Init TextView Widget to display ADC sensor value in numeric.
            TextView tvAdcvalue = (TextView) findViewById(R.id.tvADCValue);
            tvAdcvalue.setText(String.valueOf(result));

        }
    }

    //Called when the LED button is clicked
    @Override
    public void onClick(View v) {
        byte data;


        // Toggle the state of LED
        if(LEDState == true)
        {
            LEDState = false;
            data = 0;
            bOutPutLED.setText("LED Off");
        }
        else
        {
            LEDState = true;
            data = 1;
            bOutPutLED.setText("LED On");
        }

        try
        {
            //Send the state of LED to ADK Main Board as a byte
            server.send(new byte[] {(byte) data});
        } catch (IOException e)
        {
            Log.e("Seeeduino ADK", "problem sending TCP message", e);
        }

    }

}

Google ADKの使用

アクセサリAPIの使用方法に関する完全なドキュメントについては、Android ADK Developerページをご覧ください。

Mega 2560として

Seeeduino ADKメインボードは、Seeeduino Mega 2560として使用できます。また、GROVEシステムとも互換性があります。Grove - Base Shieldを使用して、利用可能な多数のGroveモジュールを接続することができます。

以下は、2.8インチTFTタッチシールドがSeeeduino ADKメインボードと連携して動作するデモです。

• Seeeduino ADKメインボードを2.8インチTFTタッチシールドに接続します。

• SDカードをFATモードでフォーマットします。

• 動作電圧スライドスイッチを3.3Vに設定します。

• 240 x 320サイズの24ビットビットマップ画像（.bmp）ファイルをいくつかSDカードにコピーします。bmpデモアプリケーションアーカイブにいくつかのサンプルがあります。

• SDカード/マイクロSDカードアダプタ（マイクロSDカード付き）を、以下の図のようにSeeeduino ADKメインボードに接続します。

• TFT Touch Libraryをダウンロードしてインストールします。

• SD Cardライブラリをダウンロードし、Arduinoフォルダにインストールします。

• このスケッチをコンパイルしてアップロードします。

出力結果：

• 詳細については、2.8インチTFTタッチシールドを参照してください。

• Circuits@HomeのOleg Mazurovは、MAX3421Eに基づくUSBホストシールドを最初に設計しました。これはGoogleのADKリファレンスボードに採用されました。彼のサイトには、MAX3421EベースのUSBホストシールドを使用してUSBキーボード、マウス、Bluetoothドングル、Wiiリモコンなどを操作するための情報やコード例が豊富に掲載されています。

オンライン回路図ビューアー

リソース

• [ライブラリ] 修正版MicroBridge Arduinoライブラリ
• [ライブラリ] Arduino 1.0用修正版MicroBridge Arduinoライブラリ
• [デモ] Seeeduinoデモ - Androidアプリ
• [PDF] Seeeduino ADK Eagle回路図PDF
• [Eagle] Seeeduino ADK Eagle回路図およびボードファイル
• [アクセサリ] Android Open Accessory Development Kitページ
• [MicroBridge] MicroBridgeページ
• [USB] USBホストシールドを使用したゲームコントローラー

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