（1点目）　【Prototype Shield ProtoShield & MINI Bread Board FOR Arduino Duemilanove】
というタイトルで売り出されていたユニバーサル基盤のシールド＋小さなブレッドボードです。ブレッドボードの裏には両面テープがついていて、基盤の上に張り付けることができます。キットかと思っていたのですが、完成品でした。（送料込　約$8.0）

両面スルーホール。リセット用のタクトスイッチとＩＣＳＰ用ピンヘッダ用のスルーホールがあって、それぞれ配線されています。基盤の短辺方向に延びるピンソケットは、それぞれ５Ｖ､ＧＮＤにつながっています。１４ＰＩＮの表面実装用のＳＯＩＣを載せるスペースが１か所ありあます。

ＬＥＤ１、２は１ＫΩの抵抗を経由してカソード側がＧＮＤにつながっていて、アノード側はランドで止まっています。ＬＥＤ２は１ｋΩ、タクトスイッチと直列につながり、両端はランドで止まっています。　タクトスイッチＳ１は片側がＧＮＤ、反対側がランドで止まってます。

（2点目）【Arduino UNO (ATMEGA328P / ATMEGA8U2) + USB Cable WL】
というタイトルで売り出されていた品物。（送料込　$18.5）

ずいぶん安いな、と思って買ったのですが、結局のところ非常に似ている非純正品でした。まぁ、良く考えればこの値段では当然です。でも、ebayで表示されていた写真は純正品みたいだったのですが….

もう一度webに戻り、その業者の商品説明を読み直しました。すると、最後の方の目立たない所に「写真は図解の意味だけのものである」などと書かれていました。また同時に「気に入らないことがあったら、フィードバックをする前に必ずメールをよこしてくれ」との注意書きがあります。少々グレーゾーンの業者ですね。

さて、この商品には続きの話があります。内容は互換品なので動きさえすれば良いと思い、動作確認をすることにしました。WindowPCにUNO用のデバイスドライバをインストールした後に、Arduino IDE　からスケッチをアップロードしましたが、エラーが出てアップロードできません。リセットスイッチを押して読み込ませようとしてもだめでした。IDE内のTools-BoardでもちゃんとUNOを指定してあります。IDEのバージョンを変えたりもしてみました。

業者に連絡しようか否か迷いましたが、言葉の壁や手間を考えると非常におっくうです。金額は大したことは無いですが、輸入品の悪い面をまともに食らってしまいました。国内の業者であればこのような事はまずないでしょう。あったとしても簡単に連絡して話ができます。

幸いＩＣＳＰピンから書き込みができましたので、ブートローダ、fuseビット等を上書きして通常動作できるようになりました。スケッチがアップロードできない原因はいろいろあると思いますが、もし私が最初に購入したArduinoがこれでしたらお手上げだったと思います。今回は非常に良い勉強になりました。次回からは注意します。

キャンプに行く予定はないですが....

前回、Telnetを使いSMTPサーバにアクセスしました。今回も前回と同様にArduino君にやってもらう前に、手動でメール（POP3)サーバにアクセスして試してみます。なおPOP3コマンドはwww.atmarkit.co.jpさんのWebに詳しく書いてあります。

[POP3　サーバにtelnetで接続してメールを読み込む]

telnet POP3サーバアドレス 110　 

Connected to mail.hogehoge.co.jp.
Escape character is '^]'.
+OK Hello there. <24680.1326193375@mail.hogehoge.co.jp>

USER ユーザー名 

+OK Password required.

PASS メールパスワード 

+OK logged in.

STAT                   ;メールの数とサイズを尋ねる。 

+OK 2 2632            ;2通あることがわかります。 

RETR n                 ;n番目のメールを表示する。 
 
+OK message follows 
 Return-Path: baz@foobar.co.jp
Received: from deredere006.hogehoge.co.jp (LHLO deredere006.hogehoge.co.jp)
 (118.23.178.10) by daradara001.hogehoge.co.jp with LMTP; Tue, 10 Jan 2012
 19:23:01 +0900 (JST)

        ・・・ 以下内容表示 ・・・
        
QUIT                   ;通信終了 

+OK Bye-bye.
Connection closed by foreign host.

私のプロバイダのPOP3サーバでは、このようなやり取りになりました。黒字はPOP3サーバが表示した文字ですが、POP3サーバの種類によって異なる場合があります。さてさて手動では問題なくつながりました。でも、これからどうしたものでしょう。今回も諸先輩の知恵をお借りしました。

そこで、ようやくみつけたのがこのMy Open Source Projects さんのArduino POP3 Email Checker　 です。(Thx Mr. Torchris!!)

こちらの作品は、LEDを使ってメールの数を知らせていますね。さすがです。でも、私は当初の予定通りシリアルモニタに表示させるだけにして置きましょう。実を言うと、ここにたどり着くまでに精魂使い果たしてしまいました。もう、余力がありません。ほんとです。

こちらに書かれていたコードを見て、おぼろげながら分かってきました。POP3サーバから表示されるデータは全部POP3コマンドを送信してから取り込めばよいみたいです。この参考スケッチではQUIT（終了）まで指示を行った後にデータを取り込んでいます。

だいたい理解できました、この作者が参考にしたお手本を元にしてスケッチを作ります。ほぼそのまんまです。

/* 
  Simple POP3 Email Checker
  Arduino 1.0 version
 */
  
#include <Ethernet.h>
#include <SPI.h>
 

 byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };
 byte ip[] = { 192, 168, xxx, xxx };     // Arduino EtherShield IP address
 byte gateway[] = { 192,168, xxx, xxx };  // Default Gateway IP address
 byte subnet[] = { 255, 255, 255, 0 };  // Subnet Mask
 
 byte server[] = { xxx,xxx,xxx,xxx };    // POP3 server address
 
 EthernetClient client;
 long updateTimer;
 boolean clientConnected = false;

void setup()
{
   Serial.begin(9600);
}
 
void loop()
{
  if ((millis() - updateTimer) > 10000)
  {
    Ethernet.begin(mac, ip ,subnet,gateway ); //Arduino 1.0 see http://arduino.cc/forum/index.php?topic=83800.0
    
    delay(1000);
 
    Serial.println("connecting...");
 
    if (client.connect(server, 110))        //POP3 port 110
    {
       Serial.println("connected");
       client.println("user  ユーザー名");
       client.println("pass  パスワード");
       client.println("stat");
       client.println("retr 1");
       client.println("QUIT"); 
       clientConnected = true;       
                                                   // **** (2) **** 
     } else {
       Serial.println("connection failed");
     }
     updateTimer = millis();
  }

  if (clientConnected)
  {
     if (client.available()) 
     {                    
       char c = client.read();                    // ***** (1) *****
       Serial.print(c);                           // ***** (1) *****
      }

      if (!client.connected())
      {
      Serial.println("disconnecting.");
      client.stop();
      clientConnected = false;
     }  
   } 
}
 

まず試しに、上記のスケッチでメールの数と、１番目のメールを表示させることができました。

これで、サーバから受け取ったすべての文字の表示をすることができました。さて、STATで表示されるメール数を取り出すにはどうすればよいでしょうか？

こちらもいろいろ検索してわかりました。find()関数とparseInt()関数を使って取り出します。先程の例で、サーバから送られてくる文字列は以下の通りです

Connected to mail.hogehoge.co.jp.
Escape character is '^]'.
+OK Hello there. <24680.1326193375@mail.hogehoge.co.jp>
+OK Password required.
+OK logged in.
+OK 2 2632               ;この２をゲットしたい

・・・

ストリームクラスで使うfind()関数ですが、この場合ちょっとだけ工夫が必要です。４番目の”+OK”にヒットさせてparseInt()関数でメールの数を取り込みますが、今回は同じ文字列が複数あるので2段階にしなければなりません。

       if ( client.find("+OK logged in."))
       {
         client.find("+OK ");
         int count = client.parseInt(); 
         Serial.print(" Your mail = ");
         Serial.println(count);       
       }

(****** (1) ***** の場所を書き換えます）

これで良いはずだと思っていたのですが実際動かしてみると、うまくいきませんでした。結局のところ、理由不明ですがfind()関数を使う前にディレイを入れないと動かない事が分かりました。 苦労をしたので、この事を発見した時は少し涙が出てきてしまいました。この事象はArduino　1.0　に限った、特有の事かもしれません。

    delay(1000);       //この数値が適切か否かはわかりませんが、必要でした

(****** (2) ***** の場所に書き加えます）

ようやく完成しました。（・・・・と、喜んでいたのですが、しばらく動かしていると止まってしまいます。残念。原因が分かりません。前途多難です。）

メール...です

私たちがメールを送る時、その作業はメールソフトがやってくれるので、普段は気に留めることもありません。しかし、今回はArduino君にやってもらうので、その前に手動で試してみます。

プロバイダによっては流儀が違って、この方法ではメールを送れないかもしれません。私は自宅でメールサーバを運用しているので、そちらで試してみました。

[SMTP　サーバにtelnetで接続してメールを送る]

telnet  SMTPサーバアドレス  25


HELO クライアントドメイン 
MAIL FROM:送信元メールアドレス 
RCPT TO: 送信先メールアドレス 

DATA
Subject:題名 
From: 送信元メールアドレス 
To:   送信先メールドレス 
本文 
.
QUIT

このような順番で通信です。さっそく自宅にあるDebian LinuxPCのターミナルから試してみましょう。

$ telnet mail.hogehoge.co.jp 25

Trying 123.xxx.789.101...
Connected to 123.xxx.789.101.
Escape character is '^]'.
220   mail.foobar.com ESMTP Postfix (Debian/GNU)
HELO foobar.co.jp
250 mail.foobar.co.jp
MAIL FROM:baz@foobar.co.jp
250 2.1.0 Ok
RCPT TO: hoge@hogehoge.co.jp
250 2.1.5 Ok
DATA
354 End data with <CR><LF>.<CR><LF>
Subject:test
From: baz@foobar.co.jp
To:   hoge@hogehoge.co.jp
Hello world.
.
250 2.0.0 Ok: queued as CE7AE57054D
QUIT
221 2.0.0 Bye
Connection closed by foreign host.

やりました、ちゃんと送信できました。さて、先日のEthernetClient()を元にしてスケッチを作ってみましょう。Arduino 1.0　の環境で動かします。

/* 
  Simple SMTP Email Sender
  Arduino 1.0 version
 */
#include <Ethernet.h>
#include <SPI.h>
 

 byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };
 byte ip[] = { 192, 168, xxx, xxx };     // Arduino EtherShield IP address
 byte gateway[] = { 192,168, xxx, xxx };  // Default Gateway IP address
 byte subnet[] = { 255, 255, 255, 0 };  // Subnet Mask
 
 
 byte server[] = { xxx,xxx,xxx,xxx };    // SMTP server address
 
EthernetClient client;
 
void setup()
 {
   Ethernet.begin(mac, ip ,subnet,gateway  ); //Arduino 1.0 http://arduino.cc/forum/index.php?topic=83800.0
   Serial.begin(9600);
 
  delay(1000);
 
  Serial.println("connecting...");
 
  if (client.connect(server, 25)) {       //port 25
     Serial.println("connected");
     client.println("HELO foobar.co.jp");
     client.println("MAIL FROM: baz@foobar.co.jp");
     client.println("RCPT TO:  hoge@hogehoge.co.jp");
     client.println("DATA");
     client.println("Subject:test");
     client.println("From:  baz@foobar.co.jp");
     client.println("To:    hoge@hogehoge.co.jp");     
     client.println("Hello world.");
     client.println(".");          
     client.println("QUIT");          
     client.println();
   } else {
     Serial.println("connection failed");
   }
 }
 
void loop()
 {
   if (client.available()) {
     char c = client.read();
     Serial.print(c);
   }
 
  if (!client.connected()) {
     Serial.println();
     Serial.println("disconnecting.");
     client.stop();
     for(;;)
       ;
   }
 }
 

例によってMACアドレスがDE:AD:BE:EF:FE:ED (Dead Beef Feed 「死んだ牛のえさ？」)になっていますが家庭内LANに接続する分には問題ないでしょう。このまま続行です。IPアドレス、デフォルトゲートウエイ、サブネットマスクは適切な値にセットします。SMTPサーバのIPアドレスも調べてセットです。果たして実行結果は？

やりました。ちゃんと送信することができました。

Etherenet Shield from ebay

純正品を購入するか否か迷ったのですが、結局ebayから互換品を注文することにしました。検討の結果「Ethernet Shield W5100 For Arduino 328 UNO Mega 2560」と表示されていた品物を「beauty.2011」という香港の業者に発注しました。金額は送料込みで$23.5でした。

今回発注したものはWiznet W5100 というチップが乗っていて、Arduinoのオフィシャルライブラリが使えるとWebに記述があります。同じ互換Ethernetシールドでも ENC28J60チップが乗っているものは少し安く買うことができます。しかし、使う事が出来るライブラリが異なるみたいでした。これを選んで正解だったと思います。

その時点で純正のEthernetシールドが$45でしたので、今回購入価格は純正品のだいたい半分の値段です。値が安いというのは非常に良い事ですが、その反面ちゃんと動くか否か一抹の不安があります。

さて、現物が到着してさっそく実験です。Arduino 1.0の環境でテストを行うことにしました。「File」-「Example」-「DnsWebClient」の順に選択して、スケッチをロードしました。このスケッチはグーグルのサーバにアクセスして “arduino”の検索結果をシリアルモニタに表示させるプログラムです。新規購入のEhternetシールドの動作確認にはもってこいですね。

スケッチ中の注釈を読むと、新型純正品のEthernet ShieldにはMACアドレスが書かれたステッカーが貼られていると書かれています。今回購入したEthernet shieldには残念がらMACアドレスはついていませんでした。きっと登録作業がされていないのでしょう。

まぁ、今回は特に何も影響が無いので例題のまま”00:AA:BB:CC:DE:02″を、使うことにします。でも仮に、もう一つのEthernet シールドを同一ネットワークで使用するときには、このMACアドレスに注意をしなければなりません。あまり関係はないですが、調べたところ上位３オクテットで表現される“00:AA:BB”のベンダーは登録されていませんでした。

驚くべき事に、スケッチの中身を見てみるとIPアドレスを設定する箇所がありません。Arduino自身のIPアドレスはDHCPから受け取って設定し、宛先のwebサーバ(www.google.com)のIPアドレスもDNSサーバから引いて来るようです。恐るべし！ですね。

早速スケッチをアップロードして、走らせてみます。シリアルモニタを開いてみると、ちゃんとwww.google.comにつながって、データを読んできました。良かったです、この購入したEthernetシールドは、ちゃんと使えるようです。

ここまでは順調だったのですが、ここからが大はまりでした。

続いて、本家のリファレンスにあるEthernetClient()を元にDHCPを使用しない設定を試してみました。レスポンスが早くなり、メモリも節約できるはずです。先ほどの例文とほとんど同じですが、今度はDHCP及びDNSを使わないで通信します。

まず、スケッチ中のグーグルwebサーバのIPアドレスが異なっていたので正しいアドレスに変更します。あと、IPアドレス等を、私の家の環境にあわせセットします。

byte server[] = { 74, 125, 235,176 }; // Google　IPアドレス変更
 

 byte ip[]      = {192, 168, xxx, xxx };    ArduinoのIPアドレスに変更
 byte gateway[] = {192 ,168 ,xxx, xxx};     デフォルトゲートウエイを追加
 byte subnet[]  = {255,255,255,0};          サブネットマスクを追加
 
 Ethernet.begin(mac, ip );                  gatewayとsubnetを書き加える   
 

修正した後のスケッチ　

#include <Ethernet.h>
#include <SPI.h>
 

 byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };

 byte ip[] = { 192, 168, xxx, xxx };
 byte gateway[] = {192,168,xxx,xxx};
 byte subnet[] = {255,255,255,0};
 
 
 byte server[] = { 74,125,235,176}; // www.google.com
 
EthernetClient client;
 
void setup()
 {
   
   Ethernet.begin(mac, ip, gateway, subnet);
   
   Serial.begin(9600);
 
  delay(1000);
 
  Serial.println("connecting...");
 
  if (client.connect(server, 80)) {
     Serial.println("connected");
     client.println("GET /search?q=arduino HTTP/1.0");
     client.println();
   } else {
     Serial.println("connection failed");
   }
 }
 
void loop()
 {
   if (client.available()) {
     char c = client.read();
     Serial.print(c);
   }
 
  if (!client.connected()) {
     Serial.println();
     Serial.println("disconnecting.");
     client.stop();
     for(;;)
       ;
   }
 }

さて、万全の自信を持ってスケッチを実行してみます。が、残念ながら期待通り動きません。

[シリアルウインドウ]

 
connecting...
connection failed

disconnecting.

何度やっても connection faild　です。リセットをかけてもだめ、何をやっても全然だめです。いろいろやってみましたが外部のサーバを参照することができません。（ローカルは可）

ルータをいじって、デフォルトゲートウエイを変えてみたり、サブネットマスクの値を変えてみたりしましたがだめでした。どうやらgatewayとsubnetを指定するとだめみたいです。

散々時間がかかった後、ようやく答えを見つけました。

0022  Ethernet.begin(mac, ip, gateway, subnet); 
1.0   Ethernet.begin(mac, ip, subnet, gateway); 

リファレンスにも載っていないのですが、Arduino 1.0 ではgatewayとsubnetの記述する順番が逆になっている模様です。

AVR Studio5を使って書き込みます

まず、ATMEL社のWebよりAVR Studio5をダウンロード、そしてインストール。続いてAduinoボードから現在動作しているATMEGA328を、足を曲げないよう丁寧に取り外し、新規に購入したATMEGA328に装着し直します。AVRISP mkIIをISPコネクタにつなぎ、さらにUSBケーブルでPCに接続します。Arduinoボード本体も電源を入れます。

AVR Studio5を起動して「Tools – AVRprograming」の順に進み [Tool]欄が”AVRISP mkII”, [Device]欄が”ATmega328P”,[Interface]欄が”ISP”になるようにセットして「Apply」ボタンをクリックします。その後表示された「Interface settings」メニューをクリックすると、書き込みスピードの設定画面になります。ここはデフォルトのまま125KHzにしておきました。

さて次は”Arduino bootloader”の指定です。やはり左のメニューから「Memories」をクリックして、[Flash]欄に適正なHexファイルを指定します。最後に「Program」ボタンをクリックで書き込むことができます。その後メニューの 「Fuses」 をクリックしてヒューズビットを書き込みました。

今回私は　
arduino-1.0\hardware\arduino\bootloaderes\atmega\ATmegaBooT_168_atmega328.hex　を書き込んでみました。

書くと簡単ですが、私が上記の手順を発見するまで結構時間がかかってます。（….半日ほど）でも、実際の書き込み作業は数秒で終わり、まったくあっけないです。

果たして生ATMEGA328はArduinoの動作をはじめました。もう、私は得意満面です。

ところが、です。今度はAduinoIDEから同様に書き込もうとしましたが、何回やってもエラーが出てうまくいきません。原因を調べたところ。ここに回答が載っていました。

AVR StudioとArduinoIDEは、同時にこの機能を使うことはできないみたいです。具体的にはAVR Studioが使うAVRISP mkII用のUSBドライバとArduinoIDEが使うAVRISP mkII用のUSBドライバが違う物で、共存できないとのことでした。

そういえば、AVR Studio5をインストールするときに”USB なんたら jungo driver をインストールするか？”との表記があったような気がします。 「当然でしょう！」と悪態ついた事を思い出しました。

ArduinoIDE用のAVRISP mkII用USBドライバは上記フォーラム中に書いてありますが、

..\arduino-XXXX\hardware\tools\avr\utils\libusb\bin　以下のディレクトリに入っていました。

ArduinoIDEの1.0版では、Fileメニューに「Upload Using Programmer」の項目があります。試してみるとブートローダだけでなく、スケッチもAVRISP mkII経由で書き込みができました。すごいですね、Arduino！