イチからはじめるUSB Host API

すずき@ksksue

でんもく会「イチからはじめる」シリーズ コンセプト：オープンスキル

= オープンソース + オープンハードウェアと理解しました

裏コンセプト：技術教えるからおもしろいもの作ってボクを楽しませてよ

イチからはじめる USB Host API Android 3.1(Honeycomb) から実装された USB

Host API の紹介 USB Host API とタイトル銘打ってますが、対象が

広すぎるので、このプレゼンでは USB シリアルにしぼる方向で

デモ：GR-SAKURAシリアル通信でエコーバックさせて Androidで表示

Android と外部機器を有線接続させる方式まとめ

USB Host API ADK MicroBridge

特徴 様々なデバイスに対応可。自由度が高い。

通信プロトコルをGoogle がサポート。

すべてのバージョンの Android に繋がる

Android 対応バージョン

3.1 以降 2.3.4 以降 すべて

デバイス選択幅 広 限定 限定

デバイス給電 Android→ デバイス

デバイス→ Android

Android→ デバイス

プログラミング難易度

高 中 中

対象デバイス例 Arduino, USB シリアル , マイコン , Midi, Kinect,etc…

ADK2012, Arduino ADK

Arduino + USB ホストシールド

USB Host API と ADK の使い分け１ 給電方式による使い分け

ADK : ○ Android 端末の電源を持続させる☓ 別電源が必要 (AC アダプタ or バッテリー ) 使用用途：長時間据え置き、ロガー

USB Host API : ○ Android 端末の電源を使える 長時間の使用には向いていない☓

使用用途：短時間だけ使用するツール、デモ 対象デバイスによる使い分け

ADK : USB Host 機能がついた AVR(Arduino)/PIC 系のADK 対応デバイス

USB Host API : 大抵のデバイス OK( アイソクロナス転送以外 )

USB Host API と ADK の使い分け２ プログラミング難易度による使い分け

ADK ：アプリプログラミングがラク USB Host API : アプリプログラミング

+USB 基礎知識 +USB プログラミング +USB デバッグ

技術的な障壁が高い・・・

→ プロトコル部分をライブラリ化することで ADK並にラクに開発できる環境になる

… ということで USB シリアル通信ライブラリ「 FTDriver 」を

github で公開

USB Host API クラスClass DescriptionUsbManager Allows you to enumerate and communicate with

connected USB devices.UsbDevice Represents a connected USB device and contains

methods to access its identifying information, interfaces, and endpoints.

UsbInterface Represents an interface of a USB device, which defines a set of functionality for the device. A device can have one or more interfaces on which to communicate on.

UsbEndpoint Represents an interface endpoint, which is a communication channel for this interface. An interface can have one or more endpoints, and usually has input and output endpoints for two-way communication with the device.

UsbDeviceConnection Represents a connection to the device, which transfers data on endpoints. This class allows you to send data back and forth sychronously or asynchronously.

UsbRequest Represents an asynchronous request to communicate with a device through aUsbDeviceConnection.

UsbConstants Defines USB constants that correspond to definitions in linux/usb/ch9.h of the Linux kernel.

6 つ以上のクラス ,数十メソッド

（めんどくさい！）

FTDriver https://github.com/ksksue/FTDriver USB シリアル通信用 Android ライブラリ

コンセプト： Arduino ライクなシンプルなインタフェースでシリアル通信しよう

Arduino FTDriver(Android)

Serial.begin(9600); Serial.begin(9600);

Serial.end(); Serial.end();

readByte = Serial.read();

Serial.read(readBuf);

Serial.write(writeBuf); Serial.write(writeBuf);

Arduino と FTDriver のシリアル通信リファレンス比較

USB Host API(FTDriver) を使った事例紹介～ Android と Arduino でシリアル通信～

USB Host API(FTDriver) を使った事例紹介～ フルカラー LED 制御～ @juju_suu さん

http://www.youtube.com/watch?v=ns4DKYXES_o

構成

フルカラーLED パネル

Android タブレット

動画再生

USB Host API(FTDriver) を使った事例紹介～シリアルサーボ制御～ akagawa さん

http://www.youtube.com/watch?v=QZOVAMQilCg

対応状況 (2012/10/6 現在 )

機種 OK/NG/?

Arduino UNO OKArduino MEGA OKArduino ADK OKArduino Leonard NGmbed NXP LPC11U24 ?

mbed NXP LPC1768 OK

NXP LPC1769 OKGR-SAKURA OKPSoC ?Arduino Duemilanove OK

Harpy nano OK

FTDI・ FT232RL・ FT232H・ FT2232C/D/HL・ FT4232HL・ FT230X

ラトックシステム・ REX-USB60F/MI

秋月 FT232RLUSB シリアルモジュール

イチからはじめる USB Host API FTDriver ゴール： USB シリアルを使って Android とマイコ

ンをつなげエコーバックさせてみよう

USB シリアル接続に必要な小道具 USB A type ⇔ micro B type

変換コネクタ

USB A type ⇔ micro B type変換コネクタ

接続先： GR-SAKURA/*GR-SAKURA Sketch Template Version: V1.01*/#include <rxduino.h>

#define INTERVAL 10

void setup(){    Serial.begin(9600);    pinMode(PIN_LED0,OUTPUT);    pinMode(PIN_LED1,OUTPUT);    digitalWrite(PIN_LED0, 1);}

void loop(){    if(Serial.available() > 0) {        digitalWrite(PIN_LED1, 1);        Serial.write(Serial.read());        delay(INTERVAL);        digitalWrite(PIN_LED1, 0);    } else {        delay(INTERVAL);    }}

シリアル受信した文字をそのまま送信

FTDriver チュートリアル Android アプリ

1. Begin で接続

2. Write で書き込み

3. Read で読み込み

4. End で切断

Read ボタンタップするとエコーバックを表示

begin(), end(), read(), write() を使ったUSB シリアルプログラミングのチュートリアル

https://github.com/ksksue/FTDriver

FTDriver Tutorial 1 のソースコード

if(mSerial.begin(FTDriver.BAUD9600)) { /* オープンが成功したときの処理 */} else { /* オープンが失敗したときの処理 */}

/* 一度に最大 4096byte 受信可能 */byte[] rbuf = new byte[4096];/* 受信したバイト数が戻り値 */len = mSerial.read(rbuf);

String wbuf = "FTDriver Test.";/* String を byte 配列に変換して渡す */mSerial.write(wbuf.getBytes());

mSerial.end();

自分の Android はUSB Host API 対応？ 1/4

エクアドル

ソースコード・アプリを公開しているとときどき質問がくる

　　「ぼくのタブレット、 USB キーボードはうごくのに、キミのアプリはうごかないってどういうことさ？」（エクアドル在住アンドレスさん）

自分の Android はUSB Host API 対応？２ /4 Android の USB ホスト機能は Linux USB ホスト機

能と USB Host API の 2 種類存在Linux USB ホスト USB Host API

目的・用途 エンドユーザが USBキーボード / マウス /USB メモリを使える。

開発者が USB ホスト機能を使ってアプリケーション開発できる。

Android バージョン

Android3.1 以前でも動作

Android3.1 以降

対応内容 USB2.0 のUSB Mass Strage Class(USB メモリ ) 、 USB HID Class(USB キーボード、USB マウスなど )

USB 2.0アイソクロナス転送を除く 3 種類の転送方式に対応。プロトコルがわかれば開発者の手で USB デバイスに対応可

※「 Linux USB ホスト」という名称は USB Host API と区別しやすくするため 勝手につけた名称です

自分の Android はUSB Host API 対応？３ /4 ややこしいところ

Android3.1 以降であっても端末によってはサポートされていない 中華 Pad は非サポートが多い Galaxy Nexus(Android 4.0) は日本版だけサポートされて

いなかった。後のアップデートでサポート 自分の Android は対応しているかどうか

どうやってチェックすればいいの？ Web情報（少ない） Android アプリ「 USB Host Viewer 」 , 「 USB Device

Info 」をインストール、デバイスを接続して情報が表示されるかチェック（これがイチバン確実）

そもそも上記アプリがインストールできない場合はアウト

アンドレスさんのケース

自分の Android はUSB Host API 対応？ 4/4

エクアドル

… という内容を踏まえて返信

　　「中華 Pad乙。 m9 」

まとめ USB Host API のとくちょう USB Host API を使ったライブラリでぐっと開発効率がよくなる

FTDriver でできること紹介 FTDriver で GR-SAKURA からのエコーバック表示 自分の Android は対応してる？

ご清聴ありがとうございました