Androidでアルコールチェッカーをつくる

アルコールセンサー(MQ-3)をもっと簡単に使いたいと思い、
Arduino経由でAndroidとつなげてみることにしました。

使うもの

・Android端末(Nexus6)
・Arduino UNO
・アルコールセンサー(MQ-3)



まず参考にしたのは、
Androidで簡単にArduinoと接続できるライブラリ

Physicaloid Library
https://github.com/ksksue/PhysicaloidLibrary

それを使ってアルコールセンサーを動かしているPocketDuinoです。

PocketDuino
http://www.physicaloid.com/wiki/doku.php?id=hardware:pocketduino


PocketDuinoがあれば良かったのだけど、既に販売終了しているようなので、
諦めてArduinoでやってみることにしました。

作業開始メモ

１．PysycaloidをEcripseに取り込んでサンプルソフトを実行する。
　しかしながら、シリアルのOpenが出来ない。Arduinoを認識していない模様。

　デバッグしようにも、Android端末のUsbがArduinoでふさがってる。
　なので、Wifiデバッグを試してみる。

　Wifiデバッグのやりかた
　・PCのとAndroidをUSBで接続し、下記コマンドをうつ
　　$ adb tcpip 5555
　　$ adb connect 192.168.1.1:5555　　　　　※IPアドレスはAndroidのやつを指定
　・USBを抜いても、普通にログだしたりできます。
　　$ adb shell logcat

　もとに戻すにははadb usbでOK

　無事デバッグ可能になりました。超簡単。

で、ログを見てみると、
UsbHostManagerはデバイス認識しているのだけど、UsbAccessorがpermissionで弾かれている?
デバイス接続が出来ない。


ログ
04-25 13:29:07.970: I/ActivityManager(812): START u0 {flg=0x10000000 cmp=com.android.systemui/.usb.UsbPermissionActivity (has extras)} from uid 1000 on display 0
04-25 13:29:07.973: V/WindowManager(812): addAppToken: AppWindowToken{3c1d4ade token=Token{162dfa19 ActivityRecord{2b414560 u0 com.android.systemui/.usb.UsbPermissionActivity t592}}} to stack=1 task=592 at 0
04-25 13:29:07.995: D/UsbAccessor(13195): Doesn't have permission device(0) : UsbDevice[mName=/dev/bus/usb/003/002,mVendorId=9025,mProductId=67,mClass=2,mSubclass=0,mProtocol=0,mManufacturerName=Arduino (www.arduino.cc),mProductName=null,mSerialNumber=A4139373630351102081,mConfigurations=[

http://developer.android.com/guide/topics/connectivity/usb/host.html

こちらを参考に、intent-filterとか設定してみる。

　→右USBを刺した時に起動されるようになった。そうじゃない。

Permissionが必要なのか？

　→SystemアプリじゃないとUSBのPermissionは設定出来ない。エラーになる。

ソースを解析する。

getPermission()にて、初回起動時はPermissionが無いので、ここでRequest permissionする。

04-25 15:24:48.562: D/UsbAccessor(23353): Request permission : UsbDevice[mName=/dev/bus/usb/003/002,mVendorId=9025,mProductId=67,mClass=2,mSubclass=0,mProtocol=0,mManufacturerName=Arduino (www.arduino.cc),mProductName=null,mSerialNumber=A4139373630351102081,mConfigurations=[

で、画面にPermission許可するダイアログがでる。ここで許可する。

04-25 15:32:16.609: I/ActivityManager(812): START u0 {flg=0x10000000 cmp=com.android.systemui/.usb.UsbPermissionActivity (has extras)} from uid 1000 on display 0

しかし、その後のログで、

04-25 15:25:21.747: D/UsbAccessor(23353): Doesn't have permission device(0) : UsbDevice[mName=/dev/bus/usb/003/002,mVendorId=9025,mProductId=67,mClass=2,mSubclass=0,mProtocol=0,mManufacturerName=Arduino (www.arduino.cc),mProductName=null,mSerialNumber=A4139373630351102081,mConfigurations=[

が出る。許可したはずなのに、Permissionが無いことになる。

↑嘘でした。ちゃんとダイアログでPermissionを許可してやれば大丈夫。xmlのパーミッション許可とか不要。

で、再度Debugで動かして、mSerialのmDeviceをみると、Arduinoがちゃんと接続されていることがわかる。

ただし何故かSerialが開けない。

Physicaloid.javaにて、mSerial openでfalseになる。これが原因ぽい。

ソースを潜ると

UsbCdcConnection.javaのopen()にて、falseを返しているのがおかしい。

どうも、既にOpenになっている場合は、else側に行くのだが、そっちだとFalseを返してしまうようだ。

なので、すでにOpenの場合もTrueを返すようにする。

UsbCdcConnection.javaを下記に修正

すると今度はInitのcontrolTransfer()で失敗する。

http://android.ohwada.jp/archives/tag/mbed
ここを参考にさせてもらうと、

Arduino Uno では、CDC ACM は、Interface 0 固定らしい。
元のソースでは変数mInterfaceNumになってて、これが１だったのが間違い。
これも0にしてやる。

2箇所でcontrolTransfer()が使われてるので、どちらも0にする。


UartCdcAcm.java

これでようやくSerialがOpenできるようになる。
こうして無事アルコールセンサーの値がとれました。

組み合わせだけでいけると思ってましたが、意外に時間がかかりました。

まとめ：

１．AndroidアプリはPocketDuino用に作られたのを流用させてもらう

https://github.com/ohwada/PocketDuino

２．AndroidからArduinoを認識させるためにPhysicaloid Libraryをつかう

https://github.com/ksksue/PhysicaloidLibrary/tree/master/SampleProjects

　ただしこのままでは動かない。Arduino Uno用に上述した変更が必要。

３．ArduinoのスケッチもPocketDuino用に作られたのを流用。

https://github.com/ohwada/PocketDuino

　　Sparkfunのサンプルでも良い
　　http://wiring.org.co/learning/basics/airqualitymq135.html

４．アルコールセンサーはこちら

https://www.sparkfun.com/products/8880

　　回路図は下記を参考
　　http://wiring.org.co/learning/basics/airqualitymq135.html
　　http://bildr.org/2013/10/mq3-arduino/


無事、簡易アルコールチェッカーができました。

Androidの電源だけで、Arduinoとアルコールセンサが動いています。