Um diese zu verstehen muss man wissen, dass der Raspberry Pi zwei UARTs besitzt: Den vollwertigen UART-Baustein unter \/dev\/ttyAMA0 und einen „Mini UART“ genannten, abgespeckten Baustein unter \/dev\/ttyS0. Ab dem Raspberry Pi 3 ist ersterer mit dem WiFi\/Bluetooth-Baustein verbunden (\u00e4ltere Pis hatten noch kein eingebautes WiFi oder Bluetooth), der zweite mit den GPIO-Pins:7<\/p>\n\n\n\n Der Mini UART hat allerdings den Nachteil, an den GPU-Takt gekoppelt zu sein, wodurch die Geschwindigkeit der seriellen Kommunikation den Ger\u00fcchten im Internet nach wohl ziemlich schwanken kann. (Zumindest wird dies immer wieder behauptet, gepr\u00fcft hat es wohl noch niemand :-)). Da ab dem Raspberry Pi 3 \/dev\/ttyS0 anstelle von \/dev\/ttyAMA0 mit den GPIO-Pins verbunden ist, wurde in Rasbpian der symbolische Link \/dev\/serial0 eingef\u00fchrt. Dieser zeigt immer auf den UART, der am GPIO-Header h\u00e4ngt. Der symbolische Link wurde in Balena OS \u00fcbernommen, allerdings vergessen an die Container durchzureichen. Innerhalb der Docker-Container gibt es in Balena daher nur \/dev\/ttyAMA0 und \/dev\/ttyS0, wobei anscheinend beide mit den GPIOs verbunden sind. Konkret hei\u00dft das: Um die serielle Schnittstelle des Pis zu nutzen, muss in Balena daher immer \/dev\/ttyAMA0 oder \/dev\/ttyS0 angesprochen werden.<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n Das zweite Problem ist leider etwas hartn\u00e4ckiger, betrifft daf\u00fcr aber nur die Development-Version von Balena OS. Dort wird in bester Embedded-Tradition eine Login-Konsole \u00fcber die seriellen Ports verf\u00fcgbar gemacht, was einerseits zwar ganz nett ist, andererseits aber dazu f\u00fchrt, dass die UARTs nicht mehr anderweitig genutzt werden k\u00f6nnen. Dummerweise l\u00e4sst sich das Verhalten in der Balena Cloud nirgends deaktivieren. Stattdessen empfehlen die Balena-Macher einfach, eine Produktivversion von Balena OS zu nutzen. Bl\u00f6derweise unterst\u00fctzt dieser aber den \u201eLocal Mode\u201d f\u00fcr die Entwicklung nicht. Insbesondere w\u00e4hrend der Entwicklung ist dies also auch keine Option. Stattdessen muss w\u00e4hrend der Entwicklung bei jedem Neustart des Pi der Service serial-getty@serial0 wie folgt deaktiviert werden:<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n Dadurch werden die serielle Konsole beendet und die UARTs wieder freigegeben. Leider gibt es in der Balena Cloud keine Option, diese \u00c4nderung dauerhaft vorzunehmen. Zwar kann man mit folgenden Befehlen das Root-Filesystem in den Lese\/Schreib-Modus versetzen und die Einstellung \u00e4ndern, beim n\u00e4chsten Upgrade von Balena OS geht sie aber wieder verloren:<\/p>\n\n\n\n Zum Test kann man einfach ein die GPIO-Pins 14 und 15 mit einem Kabel verbinden und folgendes Testprogramm auf dem Pi laufen lassen. Wenn alles funktioniert, sollte in der Konsole folgende Meldungen protokolliert werden:<\/p>\n\n\n\n Erh\u00e4lt man stattdessen folgende Exception, sind die UARTS noch durch die serielle Konsole belegt:<\/p>\n\n\n\n Hier der Quellcode des Dockerfile.template<\/strong>:<\/p>\n\n\n\n Hier die requiremeints.txt<\/strong>:<\/p>\n\n\n\n Und hier die src\/app.py<\/strong>:<\/p>\n\n\n\n Die Dateien m\u00fcssen auf dem Entwicklungsrechner in einem leeren Verzeichnis angelegt werden. Alle Dateien befinden sich im selben Verzeichnis, mit ausnahme der app.py<\/strong>, die im Unterverzeichnis src<\/strong> liegen muss. Mit folgendem Befehl kann die Anwendung dann auf ein Device im Local Mode gepusht werden:<\/p>\n\n\n\n Wo liegt das Problem? Hier ein interessanter Stolperstein in Balena, der einem das Leben ganz sch\u00f6n schwer machen kann, wenn man die eingebauten UARTs des Raspberry Pi f\u00fcr die serielle Kommunikation nutzen will. Fallbeispiele k\u00f6nnten hier die Anbindung von Sensoren<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[1],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.iot-embedded.de\/iot-2021\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/422"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.iot-embedded.de\/iot-2021\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.iot-embedded.de\/iot-2021\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.iot-embedded.de\/iot-2021\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.iot-embedded.de\/iot-2021\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=422"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.iot-embedded.de\/iot-2021\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/422\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":424,"href":"https:\/\/www.iot-embedded.de\/iot-2021\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/422\/revisions\/424"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.iot-embedded.de\/iot-2021\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=422"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.iot-embedded.de\/iot-2021\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=422"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.iot-embedded.de\/iot-2021\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=422"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}![\"UART](\"https:\/\/www.abelectronics.co.uk\/docs\/kb\/serialpi\/uart-port.svg\")
<\/figure>\n\n\n\nEntwicklungsrechner: balena ssh 569e406.local\nRaspberry Pi: systemctl stop serial-getty@serial0\nRaspberry Pi: exit<\/pre>\n\n\n\n
Raspberry Pi:
mount -o remount,rw \/<\/code>\nRaspberry Pi: systemctl mask serial-getty@serial0<\/code>\nRaspberry Pi: systemctl stop serial-getty@serial0<\/code>\nRaspberry Pi: mount -o remount,ro \/<\/code><\/pre>\n\n\n\nWie kann die serielle Kommunikation getestet werden?<\/h2>\n\n\n\n
[Logs] [6\/18\/2021, 4:19:19 PM] [main] 1 Hallo, Serial Port!\n[Logs] [6\/18\/2021, 4:19:19 PM] [main] 1 Hallo, Serial Port!\n[Logs] [6\/18\/2021, 4:19:20 PM] [main] 2 Hallo, Serial Port!\n[Logs] [6\/18\/2021, 4:19:21 PM] [main] 3 Hallo, Serial Port!\n...<\/pre>\n\n\n\n
serial.serialutil.SerialException: device reports readiness to read but returned no data (device disconnected or multiple access on port?)<\/pre>\n\n\n\n
FROM balenalib\/%%BALENA_MACHINE_NAME%%-debian-python:latest-run\n\nWORKDIR \/usr\/src\/app\nCOPY requirements.txt .\nRUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt\n\nCOPY .\/src .\nCMD [\"python\", \"app.py\"]<\/pre>\n\n\n\n
pyserial<\/pre>\n\n\n\n
#! \/bin\/env\/python3\nimport serial, time\n\nif __name__ == \"__main__\":\n seqnr = 0\n\n with serial.Serial(\"\/dev\/ttyS0\", timeout=0.1) as sp:\n while True:\n
seqnr += 1<\/code>\n msg = \"%s Hallo, Serial Port!\" % seqnr<\/code>\n sp.write(msg.encode())<\/code>\n sp.flush()<\/code>\n\n read_buffer = sp.read(50)<\/code>\n print(read_buffer.decode())<\/code>\n\n time.sleep(1)<\/code><\/pre>\n\n\n\nbalena push 569e406.local<\/pre>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"