🔌 第05章：UART制御と通信管理 / Chapter 05: UART Control and Communication Management

本章では、AITL-H PoCにおけるUART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）通信の設計方針を説明します。
This chapter explains the UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) communication design policy in AITL-H PoC.

UARTは、LLMや上位制御系とPoCデバイス間のデータ授受に用いられ、コマンド伝達およびセンサデータ送信を担います。
UART is used for data exchange between the LLM or upper control system and the PoC device, handling command transmission and sensor data sending.

1. 📡 UART通信の役割 / Role of UART Communication

• コマンド受信（LLMや外部PCからの操作命令）
  Command Reception (operation instructions from LLM or external PC)
• 状態送信（センサ値・FSM状態・PID情報）
  Status Transmission (sensor values, FSM states, PID information)
• デバッグ出力（開発時の動作確認）
  Debug Output (behavior verification during development)

2. 🧩 UARTインターフェース構造 / UART Interface Structure

PoCでは、UART通信処理を uart_interface.py にまとめています：
In PoC, UART communication processing is consolidated in uart_interface.py:

import serial

class UARTInterface:
    def __init__(self, port="/dev/ttyUSB0", baudrate=115200):
        self.ser = serial.Serial(port, baudrate, timeout=1)

    def send(self, message: str):
        # メッセージ送信 / Send message
        self.ser.write((message + "\n").encode())

    def receive(self) -> str:
        # メッセージ受信 / Receive message
        if self.ser.in_waiting > 0:
            return self.ser.readline().decode().strip()
        return ""

UARTポート・ボーレートはデバイス構成に応じて設定します。
UART port and baudrate are configured according to the device setup.

3. 🔁 制御ループでの利用例 / Usage in Control Loop

uart = UARTInterface()

while True:
    cmd = uart.receive()
    if cmd:
        fsm.handle_event(cmd)

    speed, angle = fsm.get_output()
    pwm = pid.compute(speed, sensor.read_distance())
    uart.send(f"Speed:{speed}, Angle:{angle}, PWM:{pwm}")

4. 🔄 拡張設計の方向性 / Extension Design Directions

🔚 まとめ / Summary

UART通信は、AITL-H PoCにおける上位系と制御系の橋渡しとして機能します。
UART communication functions as the bridge between upper-level systems and the control system in AITL-H PoC.

適切なプロトコル化とエラー対策により、堅牢で拡張可能な通信基盤を実現します。
Proper protocol structuring and error handling ensure a robust and extensible communication infrastructure.

📝 ライセンス / License

• Code: MIT
• Text: CC BY 4.0
• Figures: CC BY-NC 4.0
  （詳細は Docs Index のライセンス表 / License Table in Docs Index を参照）

🔗 ナビゲーション / Navigation

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