ラズベリーパイをDACSのUSBサーバーにする   [ . 1 . 2 . 3 . 4 . ]

 
  このページではラズベリーパイにDACSのUSBデバイスを接続して、ラズベリーパイをUSBデバイスサーバーとして動作させる方法を解説しています。 Windowsパソコンからネットワーク経由でDACSのUSBデバイスを操作することが可能になります。
  接続可能なデバイス
  DACS-1700K、DACS-2500(K/KB)、DACS-8200 の各製品、および 15BXシリーズ計測ユニットです。 複数製品のID番号を、それぞれ異なる番号に設定してラズベリーパイに接続すれば、 Windowsパソコンからは複数デバイスをID番号をもとに個別に制御することができます。
  同時接続可能なパソコン (アプリケーション) 数
  最大4台までのパソコンを接続しアプリケーションの並行処理が可能です。

ラズベリーパイをDACSのUSBデバイスサーバーとして動作させる構成例

  履歴

  初版   2016年12月 ラズベリーパイ Raspberry Pi 3 モデルB を使用した解説
  改正 1 2023年4月  ラズベリーパイ Raspberry Pi 4 モデルB を使用した解説に更新。ダイレクト版USBドライバのバージョンと、ダイレクト版サンプルプログラムのコンパイルに使用する makefile を修正している以外は、初版からの変更はありません。

■ ラズベリーパイの準備

  使用するラズベリーパイ Raspberry Pi 4 モデルB
  OS は Raspbian
  接続するルータとのネットワーク設定が完了しているものとします。

■ ラズベリーパイにUSBデバイス用ダイレクト版ドライバをインストール

  ダイレクト版ドライバのインストール方法は ページ2 の解説をご覧ください。
  Windowsパソコンには、USBデバイスドライバをインストールする必要はありません。

■ ラズベリーパイ側のUSBデバイスサーバーソフトの準備

  (1) 次のUSBデバイスサーバーソフトをダウンロードし解凍します。
       ソースプログラムとコンパイル用の makefile、ヘッダファイルなどが入っています。
       処理内容の詳細はソースプログラムの注釈(和文)をご覧ください。
       (注) DACS製のUSBデバイス専用です。DACS製品以外では動作しません。

DACS USBデバイスサーバーソフト RPiDvSv (2023/4/8 makefileを修正)

  (2) ダウンロードし解凍したファイルをディレクトリ Pi(注) の直下にディレクトリ(RPiDvSv)ごとコピーします。
       (注) ディレクトリ Pi は、Raspberry Pi の初期起動時に登録したユーザ名です。 登録名に置き換えて読んで下さい。
  (3) デスクトップ画面左上の をクリックし、ターミナルを開きます。
  (4) cd␣RPiDvSv と入力し RPiDvSvディレクトリに移動します。
  (5) make と入力しコンパイルを実行します。 これでラズベリーパイ側の準備が完了します。

■ ラズベリーパイのIPアドレスを確認

  ラズベリーパイでターミナルを開き、ifconfig と入力します。
  表示されたなかに 192.168.xxx.xxx というアドレスがありますので、これをメモしておきます。 Windowsパソコン側の準備で必要となります。   さらに、ルータ設定でラズベリーパイを固定IPアドレスとする場合は、 ハードウェアアドレス(MACアドレス)もメモしておきます。

  (参考) ラズベリーパイにディスプレーなどを接続していない場合は、ルータの通信情報ログなどで、ラズベリーパイのIPアドレスとハードウェアアドレス(MACアドレス)を確認する方法もあります。

■ ラズベリーパイ側のUSBデバイスサーバーソフトを起動してみる

  (1) ターミナルを開き、cd␣RPiDvSv と入力し RPiDvSvディレクトリに移動します。
  (2) sudo␣./RPiDvSv と入力しUSBサーバーソフトを起動します。

  USBサーバーソフトの動作
  クライアントとなるWindowsパソコンからの接続要求に応じてネットワーク接続をし、データ送受信の中継を行います。
  クライアントと接続した時点で、DACSのUSBデバイスを接続していれば、下図のようにデバイス情報を表示します。
  複数のUSBデバイスを接続している場合は、各デバイスに設定したID番号を識別して、ID番号の一致するデバイスとデータ送受信を実行します。

  サーバーソフトの終了方法
  !(感嘆符)キーを押した後、enterキーを押すとプログラムが終了します。 ctrl-Zなどで強制的にプログラムを終了させると、ネットワークとUSBデバイスの終了処理ができませんので、 次に、そのままサーバーソフトを起動しても正常に動作をしません。強制的に終了させた場合は、リブートをすればサーバーソフトの起動が可能となります。

■ ラズベリーパイ側のUSBデバイスサーバーソフトの自動起動設定

  /etc/rc.localファイル に次の１行を追加します。追加する位置は exit 0 の行の前です。
          追加する１行 ./home/pi/RPiDvSv/RPiDvSv
          (注) ディレクトリ Pi は、Raspberry Pi の初期起動時に登録したユーザ名です。登録名に置き換えて読んで下さい。

  /etc/rc.localファイルの編集方法   テキストエディタ nano を使用した場合の例
  ターミナルを開き sudo␣nano␣/etc/rc.local と入力し。編集後、画面表示の操作メニューに従って保存してください。

自動起動設定後は、電源投入だけでUSBデバイスサーバー機能が動作します。

■ Windowsパソコン側の準備

  (1) 次のサンプルプログラムをダウンロードし解凍します。 C++ および C# で作成したソースプログラムとコンパイル済みの実行ファイルが入っています。 処理内容の詳細はソースプログラムの注釈(和文)をご覧ください。 解凍後、実行ファイル RPi_C.exe (C++) または RPi_CS.exe (C#) を適当なフォルダ(RPi_C､RPi_CS など)を作成して、そのフォルダにコピーします。

Ｃ++   サンプルプログラム RPi_C
 Ｃ#   サンプルプログラム RPi_CS

  (2) ラズベリーパイのネットワーク名とIPアドレスを hosts ファイルに登録します。

    登録方法
    hostsファイルの場所 c:\Windows\System32\drivers\etc
    メモ帳などのテキストエディタを使用して hostsファイルの最後に次の１行を追加します。
    192.168.xxx.xxx raspberrypi
        192.168.xxx.xxx の部分は、先の「ラズベリーパイのIPアドレスを確認」でメモしたアドレスです。

  (参考) IPアドレスを固定する場合は、ルータ設定でIPアドレスとMACアドレスの対応を登録しておきます。

■ Windowsパソコンのサンプルプログラムを起動

  先の「Windowsパソコン側の準備」でコピーした RPi_C.exe または RPi_CS.exe を実行します。
  正常にラズベリーパイと接続できると 「接続完了 コマンドをキー入力してください」と表示します。
  異常がある場合は「接続異常」と表示がありますので、もとに戻って準備状況などを確認してください。

  正常にラズベリーパイと接続できたとき
  たとえば、デジタル出力コマンドとして W0123456(Enter) と入力すると R0000000(CR) といった応答が戻ってきます。 複数のUSBデバイスを接続している場合は、2文字目のID番号をUSBデバイスに設定したID番号と同じにすれば、 デバイスを指定してデータ送受信ができます。
  コマンドとレスポンスの文字列に関する詳細は、各USBデバイスの取扱説明書をご覧ください。

  プログラムのWindowを閉じるとサンプルプログラムが終了し、ラズベリーパイとの接続は解除となります。 サンプルプログラムを終了しても、ラズベリーパイ側のサーバーソフトは動作を継続していますので、 再びサンプルプログラム(RPi_C.exe)を起動すると、再度、ラズベリーパイとの通信ができます。 なお、!(感嘆符)キーを押して後、プログラムのWindowを閉じると、ラズベリーパイ側のサーバーソフトも終了します。 また、#キーを押して後、プログラムのWindowを閉じると、ラズベリーパイをシャットダウンすることができます。

■ 無線LANへ接続

  弊社製品 RPi-USBDS の説明書を参考にしてください。
  (2024年3月) Raspberry Pi OS 新版 ---Bookworm では、ヘッドレス用に弊社にて準備しているツールでは、WiFiの設定ができません。
    デスクトップ画面のメニューからWiFiの設定をしてください。
    従来版のOS --Bullseye では、問題なくツールが使用できます。

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