Передача массива uint8_t в Arduino с использованием gcc и termios

В настоящее время я работаю над проектом, который требует последовательной связи между скомпилированной программой g ++ и Arduino ATMega2560 с использованием termios в качестве средства последовательной связи. Программа g ++ отправляет массив из 5 значений uint8_t, которые анализируются Arduino. Затем Arduino использует эти байты для включения определенного светодиода на полосе.

Вот код для программы C ++, скомпилированной с g ++:

    #include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <termios.h>
#include <inttypes.h>
#include <fcntl.h>
#include <fstream>
#include <iostream>

#define BAUD B115200
#define ARDUINO "/dev/ttyACM0"
using namespace std;

struct termios old_io, new_io;
int arduinoFD, c, res;

int main (int argc, char* argv[]) {

arduinoFD = open(ARDUINO, O_RDWR | O_NOCTTY);
if (arduinoFD < 0){perror(ARDUINO); exit(EXIT_FAILURE);}

new_io.c_cflag = BAUD | CRTSCTS | CS8 | CLOCAL | CREAD;
new_io.c_iflag = IGNPAR | ICRNL;
new_io.c_oflag = 0;
new_io.c_lflag = ICANON;
cfsetospeed(&new_io, BAUD);
cfsetispeed(&new_io, BAUD);
tcflush(arduinoFD, TCOFLUSH);

//Byte that tells the arduino to start parsing.
uint8_t* STARTCMD = (uint8_t*)malloc(1);
STARTCMD[0]=0x0A;
write(arduinoFD, STARTCMD, 1);

//Enable debugging.
STARTCMD[0]=(uint8_t)'d';
write(arduinoFD, STARTCMD, 1);

while(true){
//Allocate array for LED info.
uint8_t* testWrite = (uint8_t*)malloc(5);
for(uint8_t i = 0; i < 240; i++){
//Loop through all LEDs, setting their (R,G,B) to (220,220,220).
testWrite[0] = 0x73; // 's'
testWrite[1] = 0xc8; // Red - 220
testWrite[2] = 0xc8; // Green - 220
testWrite[3] = 0xc8; // Blue - 220
testWrite[4] = (uint8_t)i; // Led Address - i

//Print out the values to stdout.
char* outPrint = (char*)malloc(17);
sprintf(outPrint, "R%03dG%03dB%03dL%03d\n",
testWrite[1], testWrite[2], testWrite[3], testWrite[4]);
fwrite(outPrint,17,1,stdout);

//Send the values from the buffer to the arduino, then sleep for 24 milliseconds.
write(arduinoFD, testWrite, 4);
usleep(24*1000);
}
//Deallocate the buffer and reallocate a space to send the update value.
free(testWrite);
testWrite = (uint8_t*)malloc(1);
testWrite[0] = (uint8_t)'z';
write(arduinoFD, testWrite, 1);

//Deallocate and sleep for 550ms.
free(testWrite);
usleep(550*1000);
}
}

А вот и эскиз Arduino:
#включают

    Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(240, 6, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

int pinRangeStart = 0;
int pinRangeStop = 0;
char inByte;
uint8_t* colorBytes;
boolean debug = false;

void setup(){
Serial.begin(115200);
while(!Serial);

Serial.print("Desktop LED Ambience\n");

strip.begin();
strip.show();
}

void loop(){
while(Serial.available() > 0){
while(Serial.read() != 0x0A);
Serial.print("Start Byte read!");

while(true){
//inByte is the first of 5 bytes to be read. The other four are (R,G,B,L) where
//R = Red
//G = Green
//B = Blue
//L = LED Number.
inByte = Serial.read();
switch(inByte){
case('r'): {
for(int i = 0 ; i < strip.numPixels(); i++)
strip.setPixelColor(i, strip.Color(0,0,0));
strip.show();
Serial.println("Reset!");
Serial.flush();
break;
}
case('d'): {
Serial.print("Debugging ");
debug =! debug;
if(!debug)
Serial.println("DISABLED");
else
Serial.println("ENABLED");
break;
}
case('s'): {
colorBytes = new uint8_t[4];
colorBytes[0] = Serial.read(); // Red
colorBytes[1] = Serial.read(); // Green
colorBytes[2] = Serial.read(); // Blue
colorBytes[3] = Serial.read(); // LED Number
if(debug){
Serial.println("Set lights without updating.");
Serial.print("R=");
Serial.println(colorBytes[0]);
Serial.print("G=");
Serial.println(colorBytes[1]);
Serial.print("B=");
Serial.println(colorBytes[2]);
Serial.print("LED=");
Serial.println(colorBytes[3]);
}
uint32_t newColor = strip.Color(colorBytes[0], colorBytes[1], colorBytes[2]);
strip.setPixelColor(colorBytes[3], newColor);
break;
}
case('z'): {
strip.show();
Serial.println("Updating Lights");
break;
}
}
}
}
}

Выходные данные программы g ++ могут быть показаны в виде набора байтов, сгруппированных по {} для обозначения отдельных звонков write(),

    {0x0a}
{0x64}
{0x73 0xc8 0xc8 0xc8 0x00}
{0x73 0xc8 0xc8 0xc8 0x01}
{...}
{0x73 0xc8 0xc8 0xc8 0xee}
{0x73 0xc8 0xc8 0xc8 0xef}
{0x7a}

Arduino прекрасно берет первые два байта и правильно интерпретирует первый байт каждой группы из 5, отправляемый как 0x73 (также известный как ‘s’), но следующие байты в группе не читаются должным образом и интерпретируются окончательно Ардуино как значения 255.

Ожидаемый результат:

    Desktop LED Ambience
Start Byte read!
Debugging ENABLED
Set lights without updating.
R=200
G=200
B=200
LED=0
Set lights without updating.
R=200
G=200
B=200
LED=1
...
Set lights without updating.
R=200
G=200
B=200
LED=238
Set lights without updating.
R=200
G=200
B=200
LED=239
Updating Lights

И это фактический результат:

    Desktop LED Ambience
Start Byte read!
Debugging ENABLED
Set lights without updating.
R=255
G=255
B=255
LED=255
Set lights without updating.
R=255
G=255
B=255
LED=255
...
Set lights without updating.
R=255
G=255
B=255
LED=255
Set lights without updating.
R=255
G=255
B=255
LED=255
Updating Lights

Кто-нибудь случайно узнает, что вызывает это в моем коде? Сначала я подумал, что автобус насыщен, поэтому я попытался снизить скорость передачи до 19600, но это ничего не исправило.

Редактирование: Другая проблема заключается в том, что после четырех или пяти итераций установки светодиодов зеленый канал случайным образом выпадает, поэтому все, что получает Arduino, является еще более искаженным {‘s’, 255, 0, 255, 255}.