Управление розеткой через блютуз и ардуино. Включение и отключение устройств по Bluetooth с помощью Arduino (видео)
Очень часто в ваших проектах возникает необходимость в дистанционном управлении или передачи данных с ваших телефонных гаджетов.
Один из самых популярных и распространенных методов обмена данными посредством Bluetooth.
Сегодня мы разберем простые примеры как можно подключить Bluetooth модуль к Arduino и настроить дистанционное управление с телефона.
Нам понадобится:
- Набор проводов ПАПА-МАМА
- HC-06 Bluetooth
Подключать Bluetooth модуль к микроконтроллеру Arduino удобнее всего с помощью проводков ПАПА-МАМА .
| Arduino | Bluetooth |
|---|---|
| Pin 1 (TX) | RXD |
| Pin 0 (RX) | TXD |
| GND | GND |
| 5V | VCC |
Будьте внимательны, подключать подключать нужно TX -> RXD ,RX -> TXD .
Теперь необходимо записать пробный код программы:
Во время загрузки скетча необходимо что бы Bluetooth модуль был отключен от микроконтроллера arduino. В противном случае скетч не запишется, потому что связь с Bluetooth модулем происходит по одному и томуже порту RX и TX, что и USB.
Int val; int LED = 13; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(LED, OUTPUT); digitalWrite(LED, HIGH); } void loop() { if (Serial.available()) { val = Serial.read(); // При символе "1" включаем светодиод if (val == "1") { digitalWrite(LED, HIGH); } // При символе "0" выключаем светодиод if (val == "0") { digitalWrite(LED, LOW); } } }
После того как скетч записан и Bluetooth модуль подключен к Arduino, можно перейти к следующему шагу.
Подключение Bluetooth к телефону
Желательно в качестве источника питания для arduino использовать не USB, а внешний Блок питания на 9 В.
- Включаем Bluetooth на телефоне и ищем новые устройства
- Находим в списке расстройств "HC-06" и подключаемся к нему.
- Телефон спросит пин-код. необходимо ввести "1234 " или "0000 "
- Ура. Устройство подключено.
Теперь нужно скачать bluetooth terminal на ваш телефон. Мы рассмотрим на примере платформы Android.
Вы можете установить разные bluetooth терминалы, как правило они отличаются только разными дизайнами, функционал от этого не меняется. Так же можно найти и терминал и для продуктов ios.
После того как мы установили терминал, запускаем его выбираем наш bluetooth модуль HC-06 и подключаемся к нему.
Пришло время попробовать проект в деле. Пишем в терминале цифру "0" и отправляем. Светодиод L который находится на плате arduino рядом с pin 13, должен погаснуть. Теперь отправим через терминал цифру "1" и светодиод L должен зажечься.
Демонстрация работы:
Домашняя работа:
- Изменить скетч так, что бы светодиод зажигался и потухал с помощью одной и той же команды например "G".
- Дописать скетч и научить его преобразовывать текстовые данные приходящие через блютус в цифровые и реализовать димер, зажигать светодиод с помощью ШИМ, на заданную яркость от 0 до 254 приходящую через bluetooth.
И работу с ним.
Модернизация Motor Shield
Получилось так, что производители модуля Motor Shield лишили своих покупателей возможности устанавливать поверх своего продукта другой модуль. Видимо им нравится быть сверху или просто зажали нормальную панельку контактов.
Меня этот нюанс совсем не устраивает. Именно поэтому я решил взяться за паяльник и привести Motor Shield к удобному для меня виду.
Аккуратно выдрал родные панельки контактов и выкинул их нафиг.
Установил на их место нормальные.
В таком виде модулем стало пользоваться гораздо удобнее. Теперь я смогу нормально подключить провода от Bluetooth в разъемы, а не припаивать их намертво к контактам на Motor Shield.
Bluetooth модуль JY-MCU для Arduino
Сам Bluetooth модуль JY-MCU довольно миниатюрный. В комплект поставки входит кабель для подключения. Назначение выводов расписано на обратной стороне.
Запитать его можно от источника питания 3,6-6В. Это предоставляет нам возможность подключить его напрямую к Arduino без использования стабилизатора или делителя напряжения.
Код, используемый при подключении к устройству: 1234.
Подключение Bluetooth JY-MCU к Arduino Mega 2560
Подключение довольно простое.
Официальная схема подключения:
- TXT на JY-MCU подключаем к RX (0) на Arduino
- RXD на JY-MCU подключаем к TX (1) на Arduino
При таком варианте подключения придется каждый раз отключать питание модуля Bluetooth перед загрузкой скетча. Не забывайте про это.
Меня такой вариант не устраивает, поэтому я решил использовать дискретные порты с поддержкой Serial.
Неофициальная схема подключения:
- VCC на JY-MCU подключаем к +5В Arduino
- GND на JY-MCU подключаем к GND Arduino
- TXT на JY-MCU подключаем к дискретному PIN 50 на Arduino
- RXD на JY-MCU подключаем к дискретному PIN 51 на Arduino
Вот теперь можно загружать скетчи без отключения питания модуля Bluetooth.
Чтобы закрепить Bluetooth, я решил использовать плату Proto Shield и миниатюрную беспаечную макетную плату. К ней в будущем и буду подключать остальное оборудование, элементы управления и индикации.
Скетч для управления роботом на Arduino по Bluetooth через смартфон на Android
В своём скетче я реализовал следующие функции:
- Движение вперед
- Движение назад
- Разворот влево
- Разворот вправо
- Плавный поворот влево при движении вперед
- Плавный поворот вправо при движении вперед
- Плавный поворот влево при движении назад
- Плавный поворот вправо при движении назад
- Остановка
Установка скорости 0%
Установка скорости 10%
Установка скорости 20%
Установка скорости 30%
Установка скорости 40%
Установка скорости 50%
Установка скорости 60%
Установка скорости 70%
Установка скорости 80%
Установка скорости 90%
Установка скорости 100%
В скетче использовал функции, чтобы не дублировать код при схожих событиях.
#include
// Подключаем библиотеку для управления двигателями
#include// Подключаем библиотеку для сервоприводов
#include// Подключаем библиотеку для работы с Serial через дискретные порты //Создаем объекты для двигателей
AF_DCMotor motor1(1); //канал М1 на Motor Shield - задний левый
AF_DCMotor motor2(2); //канал М2 на Motor Shield - задний правый
AF_DCMotor motor3(3); //канал М3 на Motor Shield - передний левый
AF_DCMotor motor4(4); //канал М4 на Motor Shield - передний правый// Создаем объект для сервопривода
Servo vservo;SoftwareSerial BTSerial(50, 51); // RX, TX
// Создаем переменную для команд Bluetooth
char vcmd;
// Создаем переменные для запоминания скорости двигателей
int vspdL, vspdR;
/* Создаем переменную, на значение которой будет уменьшаться скорость при плавных поворотах.
Текущая скорость должна быть больше этого значения. В противном случае двигатели со стороны направления поворота просто не будут вращаться */
int vspd = 200;void setup() {
// Устанавливаем скорость передачи данных по Bluetooth
BTSerial.begin(9600);
// Устанавливаем скорость передачи данных по кабелю
Serial.begin(9600);
// Выбираем пин к которому подключен сервопривод
vservo.attach(9); // или 10, если воткнули в крайний разъём
// Поворачиваем сервопривод в положение 90 градусов при каждом включении
vservo.write(90);
// Устанавливаем максимальную скорость вращения двигателей
vspeed(255,255);
}void loop() {
// Если есть данные
if (BTSerial.available())
{
// Читаем команды и заносим их в переменную. char преобразует код символа команды в символ
vcmd = (char)BTSerial.read();
// Отправляем команду в порт, чтобы можно было их проверить в "Мониторе порта"
Serial.println(vcmd);// Вперед
if (vcmd == "F") {
vforward();
}
// Назад
if (vcmd == "B")
{
vbackward();
}
// Влево
if (vcmd == "L")
{
vleft();
}
// Вправо
if (vcmd == "R")
{
vright();
}
// Прямо и влево
if (vcmd == "G")
{
vforwardleft();
}
// Прямо и вправо
if (vcmd == "I")
{
vforwardright();
}
// Назад и влево
if (vcmd == "H")
{
vbackwardleft();
}
// Назад и вправо
if (vcmd == "J")
{
vbackwardright();
}
// Стоп
if (vcmd == "S")
{
vrelease();
}
// Скорость 0%
if (vcmd == "0")
{
vspeed(0,0);
}
// Скорость 10%
if (vcmd == "1")
{
vspeed(25,25);
}
// Скорость 20%
if (vcmd == "2")
{
vspeed(50,50);
}
// Скорость 30%
if (vcmd == "3")
{
vspeed(75,75);
}
// Скорость 40%
if (vcmd == "4")
{
vspeed(100,100);
}
// Скорость 50%
if (vcmd == "5")
{
vspeed(125,125);
}
// Скорость 60%
if (vcmd == "6")
{
vspeed(150,150);
}
// Скорость 70%
if (vcmd == "7")
{
vspeed(175,175);
}
// Скорость 80%
if (vcmd == "8")
{
vspeed(200,200);
}
// Скорость 90%
if (vcmd == "9")
{
vspeed(225,225);
}
// Скорость 100%
if (vcmd == "q")
{
vspeed(255,255);
}
}
}// Вперед
void vforward() {
vspeed(vspdL,vspdR);
vforwardRL();
}// Вперед для RL
void vforwardRL() {
motor1.run(FORWARD);
motor2.run(FORWARD);
motor3.run(FORWARD);
motor4.run(FORWARD);
}// Назад
void vbackward() {
vspeed(vspdL,vspdR);
vbackwardRL();
}// Назад для RL
void vbackwardRL() {
motor1.run(BACKWARD);
motor2.run(BACKWARD);
motor3.run(BACKWARD);
motor4.run(BACKWARD);
}// Влево
void vleft() {
vspeed(vspdL,vspdR);
motor1.run(BACKWARD);
motor2.run(FORWARD);
motor3.run(BACKWARD);
motor4.run(FORWARD);
}// Вправо
void vright() {
vspeed(vspdL,vspdR);
motor1.run(FORWARD);
motor2.run(BACKWARD);
motor3.run(FORWARD);
motor4.run(BACKWARD);
}// Вперед и влево
void vforwardleft() {
if (vspdL > vspd) {
vspeed(vspdL-vspd,vspdR);
}
else
{
vspeed(0,vspdR);
}
vforwardRL();
}// Вперед и вправо
void vforwardright() {
if (vspdR > vspd) {
vspeed(vspdL,vspdR-vspd);
}
else
{
vspeed(vspdL,0);
}
vforwardRL();
}// Назад и влево
void vbackwardleft() {
if (vspdL > vspd) {
vspeed(vspdL-vspd,vspdR);
}
else
{
vspeed(0,vspdR);
}
vbackwardRL();
}// Назад и вправо
void vbackwardright() {
if (vspdR > vspd) {
vspeed(vspdL,vspdR-vspd);
}
else
{
vspeed(vspdL,0);
}
vbackwardRL();
}// Стоп
void vrelease(){
motor1.run(RELEASE);
motor2.run(RELEASE);
motor3.run(RELEASE);
motor4.run(RELEASE);
}// Изменение скорости
void vspeed(int spdL,int spdR){
if (spdL == spdR) {
vspdL=spdL;
vspdR=spdR;
}
motor1.setSpeed(spdL);
motor2.setSpeed(spdR);
motor3.setSpeed(spdL);
motor4.setSpeed(spdR);
}
Программа Bluetooth RC Car - управление роботом-машинкой со смартфона на Android
В свой смартфон я установил программу Bluetooth RC Car . На мой взгляд - это лучшая софтинка для управления роботом-машинкой.
Программа позволяет передавать команды при нажатии на кнопки или реагировать на данные с акселерометра в смартфоне, регулировать скорость движения ползунком, включать передние и задние фонари, включать и выключать звуковой сигнал, включать и выключать сигнал “аварийка”.
Для работы программы требуется Android версии 2.3.3 или выше. Размер программы 3 мегабайта.
Список команд:
- F – вперед
- B – назад
- L – влево
- R – вправо
- G – прямо и влево
- I – прямо и вправо
- H – назад и влево
- J – назад и вправо
- S – стоп
- W – передняя фара включена
- w – передняя фара выключена
- U – задняя фара включена
- u – задняя фара выключена
- V – звуковой сигнал включен
- v – звуковой сигнал выключен
- X – сигнал “аварийка” включен
- x - сигнал “аварийка” выключен
- 0 – скорость движения 0%
- 1 – скорость движения 10%
- 2 – скорость движения 20%
- 3 – скорость движения 30%
- 4 – скорость движения 40%
- 5 – скорость движения 50%
- 6 – скорость движения 60%
- 7 – скорость движения 70%
- 8 – скорость движения 80%
- 9 – скорость движения 90%
- q – скорость движения 100%
Как вы видите, полигон для творчества вполне неплохой. Я бы еще добавил возможность раздельного включения правых и левых фонарей для передних и задних фар.
Жирным я выделил команды, поддержка которых уже реализована в скетче. Остальные я собираюсь использовать по другому назначению.
Принцип передачи команд: при нажатии на кнопку в программе, команда передается по Bluetooth один раз, а при отпускании кнопки сразу передается команда S-остановка.
Демонстрация работы
В следующий раз я планирую подключить к роботу ультразвуковой дальномер и реализовать алгоритм объезда препятствий.
В этой статье приведены разные варианты управления реле в скетчах ардуино. Примеры тестировались на Arduino Uno, но они могут быть легко применимы для работы на других платах Arduino: Uno, Mega, Nano.
Схема подключения
В данном примере используется стандартный , на котором уже установлены все необходимые элементы для подключения к. Схема подключения очень проста: модуль реле присоединяется к 5 пину платы Ардуино. При этом для простоты мы можем даже не присоединять реальную нагрузку – реле будет щелкать при каждом изменении состояния, мы услышим эти щелчки и будем понимать, что скетч работает.
Скетч для работы с реле
/* * Скетч для управления реле с помощью ардуино * Используем реле SONGLE SRD-05VDC * Реле ОТКРЫВАЕТСЯ при подаче низкого уровня сигнала (LOW) на управляющий пин. * Реле ЗАКРЫВАЕТСЯ при подаче высокого уровня сигнала (HIGH) на управляющий пин. * * В данном примере мы просто открываем и закрываем реле раз в 5 секунд. * * PIN_RELAY содержит номер пина, к которому подключено реле, которым мы будем управлять * * В функции setup устанавливаем начальное положение реле (закрытое) * Если к реле будет подключена нагрузка(например, лампочка), то после запуска скетча она будет включаться и выключаться каждые 5 секунд * * Для изменения периода мигания нужно изменить параметр функции delay(): поставив 1000 миллисекунд, выполучите 1 секунду задержки * * В реальных проектах реле включается в ответ на обнаружение каких-либо внешних событий через подключение датчиков * */ #define PIN_RELAY 5 // Определяем пин, используемый для подключения реле // В этой функции определяем первоначальные установки void setup() { pinMode(PIN_RELAY, OUTPUT); // Объявляем пин реле как выход digitalWrite(PIN_RELAY, HIGH); // Выключаем реле - посылаем высокий сигнал } void loop() { digitalWrite(PIN_RELAY, LOW); // Включаем реле - посылаем низкий уровень сигнала delay(5000); digitalWrite(PIN_RELAY, HIGH); // Отключаем реле - посылаем высокий уровень сигнала delay(5000); }Скетч управления реле с датчиком движения
В реальных проектах изменение состояния реле должно происходить в ответ на какую то реакцию среды. Например, в ответ на сигнал сработавшего датчика движения можно включить свет, замкнув цепь с помощью реле. В данном скетче мы рассмотрим такой вариант подключения.
Схема подключения реле
Следует понимать, что в реальных проектах обходятся вообще без ардуино – просто подключая сигнальный выход датчика к реле.
Пример скетча
В данном примере мы добавим в цикл loop проверку состояния PIR датчика с помощью функции digitalRead (). Если мы получаем HIGH, то это означает сработку датчика и мы выполняем действие – включаем реле. Если к нему присоединить лампочку, то она загорится. Но, как и в прошлом примере, можно просто послушать щелчки.
/* Скетч для управления реле ардуино с помощью PIR датчика PIN_RELAY содержит номер пина, к которому подключено реле, которым мы будем управлять PIN_PIR содержит номер пина с подключенным PIR-сенсором В функции setup устанавливаем начальное положение реле (закрытое) В теле функции loop проверяем наличия высокого уровня сигнала от датчика с помощью функции digitalRead Для отладки текущее значение датчика выводим в окно монитора порта */ #define PIN_RELAY 8 // Определяем пин, используемый для подключения реле #define PIN_PIR 5 // Определяем пин, используемый для подключения PIR-датчика // В этой функции определяем первоначальные установки void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(PIN_RELAY, OUTPUT); // Объявляем пин реле как выход digitalWrite(PIN_RELAY, HIGH); // Выключаем реле - посылаем высокий сигнал } void loop() { int val = digitalRead(PIN_PIR); // Считваем значение с датчика движения в отдельную переменную if (val == HIGH) { Serial.println("Датчик сработал"); digitalWrite(PIN_RELAY, LOW); // Включаем реле - посылаем низкий уровень сигнала } else { digitalWrite(PIN_RELAY, HIGH); // Отключаем реле - посылаем высокий уровень сигнала } delay(1000); // Проверяем значения один раз в секунду. }
Bluetooth в Arduino позволяет объединять различные устройства по беспроводному каналу связи. Вы можете передавать сообщения от датчиков и контроллеров Arduino на Android устройства и наоборот, получать команды со смартфонов по bluetooth. В этой статье мы узнаем, как с помощью популярных и не очень недорогих bluetooth модулей HC05 и HC06 организовать беспроводную работу своего ардуино проекта. Вы не поверите, но подключение и программирование Bluetooth модулей совсем не сложное занятие и доступно даже начинающим. Давайте убедимся в этом.
Нередко в проектах возникает необходимость дистанционного управления или передачи данных с телефона или другого устройства. Одним из самых популярных и удобных способов является обмен данных через Bluetooth. Для связи платы Ардуино и компьютера используется интерфейс UART (Serial). Так как любая плата Ардуино имеет хотя бы 1 последовательный порт UART, для подключения Bluetooth модуля не требуются специализированные библиотеки и схемы.
Самыми популярными модулями являются устройства на основе чипа BC417. Эта серия называется HC. Модули HC-03 и HC-05 могут быть и сервером соединения, и клиентом, они обладают широким набором АТ команд.
Для подключения к ПК потребуются модуль Bluetooth, плата Ардуино, соединительные провода и компьютер. Скетч для управления платой Ардуино через смартфон и компьютер будет одинаковым, так как в обоих случаях данные в микроконтроллер буду поступать по протоколу UART. Схема подключения Bluetooth-модуля к плате представлена на рисунке. Пин RX на ардуино подключается к TDX, TX – к RDX, GND – к GND, 5V – к VCC.
При загрузке скетча нужно отключить Bluetooth-модуль, иначе будет появляться ошибка доступа к Ардуино. Также нужно установить на смартфон или планшет, поддерживающий ОС Android, приложение для отправки данных на модуль. После установки приложения нужно загрузить скетч и подключить модуль к плате Ардуино. Пример кода мигания светодиода:
Int val; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(13, OUTPUT); // 13 пин – светодиод, объявляется как выход } void loop() { if (Serial.available()) // проверка поданных команд { val = Serial.read(); if (val == "1") {digitalWrite(13, HIGH);} // при 1 включается светодиод if (val == "0") {digitalWrite(13, LOW);} // при 0 выключается светодиод } }
Теперь нужно настроить соединение телефона и модуля. Для установки соединения нужно зайти в настройки телефона и включить Bluetooth. Как только устройство будет найдено, нужно ввести пароль – обычно это «1234» или «0000». После этого нужно зайти в приложение, нажать на кнопку «подключить Bluetooth» и выбрать нужное устройство. При успешном сопряжении на модуле светодиод начнет мигать медленнее, примерно 1 раз в 2 секунды.
В скетче светодиод включается и выключается при получении цифр «1» и «0». Кроме цифр также можно использовать буквы латинского алфавита с учетом регистра.
Аналогичным образом можно подключаться к модулю при помощи компьютера. Для этого существуют различные программы, которые подключатся к COM-порту. При запуске программы запрашивают номер порта, скорость и тип подключения. При успешном подключении на экране появится поле терминала, в которое нужно ввести с клавиатуры цифры/буквы, включающие светодиод.
Описание модуля Bluetooth HC 06
Все существующие типы модулей Bluetooth имеют свои особенности, но по функциям и действию они похожи. Одним из видов модулей является Bluetooth HC 06. Со стороны Ардуино модуль выглядит как обычный последовательный интерфейс, поэтому можно сразу наладить взаимодействие с устройством на компьютере.
Основные характеристики модуля:
- Питание 3,3В – 6 В;
- Максимальное входное напряжение 5 В;
- Максимальный ток 45 мА;
- Скорость передачи данных 1200–1382400 бод;
- Рабочие частоты 2,40 ГГц – 2,48ГГц;
- Поддержка спецификации bluetooth версии 2.1;
- Малое потребление энергии;
- Высокий уровень защиты данных;
- Дальность связи 30 м;
- Для подключения к смартфону используются следующие данные – пароль «1234», скорость передачи данных 9600, имя модуля HС-06.
Модуль имеет следующие контакты:
- VCC , GND – плюс и минус питания;
- RX и TX – приемник и передатчик;
- MCU-INT – выводит статус;
- Clear (Reset) – сбрасывание и перезагрузка модуля. Последние два вывода обычно не задействованы в работе, поэтому сейчас производятся модули без этих контактов.
Модуль HC-06 используется только в режиме slave, то есть он не может самостоятельно подключаться к другим устройствам Bluetooth. Все настройки для подключения «пароль, скорость передачи данных» можно изменить при помощи АТ-команд.
В комплектацию модуля не входят соединительные провода.
Сравнение модулей Bluetooth HC 05 и HC 06
Модули HC 05 и HC 06 являются наиболее используемыми, их чаще остальных можно найти в продаже. Принцип действия этих модулей схож, оба модуля основаны на одинаковом чипе, но есть и важные отличия. В первую очередь, модуль HC 05 может работать в двух режимах работы – и в качестве ведущего (master), и в качестве ведомого (slave).
Оба модуля представляют собой две спаянные платы. Одна из них – заводская с микросхемой, другая нужна для самодельных устройств, она оснащена ножками GPIO со стандартным шагом 2,54 мм и стабилизатором напряжения.
Модуль HC-05 стоит несколько дороже, но он имеет большее количество полезных рабочих функций.
Распиновка модуля HC-05:
- EN – управление питанием;
- Питание VCC;
- RX, TX;
- STATE – индикация;
- KEY – активирует режим управления при помощи АТ-команд. При KEY=0 – передача данных, при KEY=1 – АТ-команды.
Скорость передачи АТ команд по умолчанию для HC-05 равна 38400, для HC-06 – 9600. Важным моментом является то, что в конце АТ команд для HC-05 должны быть символы CRLF.
Основные характеристики HC-05:
- Рабочие частоты 2,4 – 2,48 ГГц;
- Мощность передачи 0,25 – 2,5мВт;
- Дальность 10 м;
- Максимальная скорость обмена данными 115200 бод;
- Питание 3,3В;
- Ток 30-40 мА;
- Рабочие температуры от -25С до 75С.
Подключение обоих модулей к плате Ардуино одинаково.
Вариант подключение модуля с использованием делителя.Представлен вариант для Arduino Nano, но он подойдет и к плате Uno.
Заключение
В этой статье мы рассмотрели варианты подключения и работы с одними из самых распространенных Ардуино модулей Bluetooth HC05, HC06 . Никаких особенных сложностей с этими модулями у вас быть не должно – просто подключайте его к пинам с аппаратным или программным UART, после чего используйте традиционные библиотеки (Serial для модуля, подключенного к 0, 1 пинам, SoftwareSerial в случае присоединения к другим).
Подключение Bluetooth к вашему Arduino-проекту может существенно увеличить ваши возможности по взаимодействию с другими устройствами. Вы сможете контролировать состояния датчиков и изменять параметры системы без перезагрузки контроллера. И. конечно же, вы сможете без проблем создать роботы и машинки на ардуино, управляемые через bluetooth со смартфона. Будем надеяться, что вы сможете сделать свой первый проект после прочтения этой статьи.
В данной статье будет подробно расписано создание небольшого приложения для мобильной операционной системы Android и скетча для Arduino. На Arduino Uno будет стоять Wireless Shield с Bluetooth-модулем. Приложение будет подключаться к Bluetooth-модулю и посылать некую команду. В свою очередь скетч по этой команде будет зажигать или гасить один из подключенных к Arduino светодиодов.
Нам понадобится
Создание приложения для Android
Заготовка
Разработка для ОС Android ведется в среде разработки ADT, Android Development Tools. Которую можно скачать с портала Google для разработчиков. После скачивания и установке ADT, смело его запускаем. Однако, еще рано приступать к разработке приложения. Надо еще скачать Android SDK нужной версии. Для этого необходимо открыть Android SDK Manager «Window → Android SDK Manager». В списке необходимо выбрать нужный нам SDK, в нашем случае Android 2.3.3 (API 10). Если телефона нет, то выбирайте 2.3.3 или выше; а если есть - версию, совпадающую с версией ОС телефона. Затем нажимаем на кнопку «Install Packages», чтобы запустить процесс установки.
После завершения скачивания и установки мы начинаем создавать приложение. Выбираем «File → New → Android Application Project». Заполним содержимое окна так, как показано на рисунке.
Application Name - то имя приложения, которое будет показываться в Google Play Store. Но выкладывать приложение мы не собираемся, поэтому имя нам не особо важно.
Project Name - имя проекта в ADT.
Package Name - идентификатор приложения. Он должен быть составлен следующим образом: название Вашего сайта задом наперед, плюс какое-либо название приложения.
В выпадающих списках «Minimum Required SDK», «Target SDK», «Compile With» выбираем ту версию, которую мы скачали ранее. Более новые версии SDK поддерживают графические темы для приложений, а старые нет. Поэтому в поле «Theme» выбираем «None». Нажимаем «Next».
Снимаем галочку с «Create custom launcher icon»: в рамках данной статьи не будем заострять внимание на создании иконки приложения. Нажимаем «Next».
В появившемся окне можно выбрать вид «Activity»: вид того, что будет на экране, когда будет запущено приложение. Выбираем «Blank activity», что означает, что мы хотим начать всё с чистого листа. Нажимаем «Next».
В нашем приложении будет всего одно Activity, поэтому в появившемся окне можно ничего не менять. Поэтому просто жмем на «Finish».
Все, наше приложение создано.
Настройка эмулятора
Отладка приложений для Android производится на реальном устройстве или, если такового нет, то на эмуляторе. Сконфигурируем свой.
Для этого запустим «Window → Android Virtual Device Manager». В появившемся окне нажмем «New». Заполняем поля появившейся формы. От них зависит сколько и каких ресурсов будет предоставлять эмулятор «телефону». Выберите разумные значения и нажимайте «ОК».
В окне Android Virtual Device Manager нажимаем кнопку «Start». Это запустит эмулятор. Запуск занимает несколько минут. Так что наберитесь терпения.
В результате вы увидите окно эмулятора подобное этому:
Заполнение Activity
Activity - это то, что отображается на экране телефона после запуска приложения. На нем у нас будет две кнопки «Зажечь красный светодиод» и «Зажечь синий светодиод». Добавим их. В панели «Package Explorer» открываем res/layout/activity_main.xml . Его вид будет примерно таким же, как на скриншоте.
Перетаскиваем 2 кнопки «ToggleButton» на экранную форму. Переключаемся во вкладку «activity_main.xml» и видим следующий код:
activity_main_aiutogen.xmlЭто ни что иное, как наша Activity, которая отображается не в виде графики, а описанная в формате XML.
Сделаем имена компонентов более понятными. Изменим поля android:id следующим образом.
А еще добавим им подписи, изменим их цвет и размер текста. Результирующий код разметки будет выглядеть следующим образом.
activity_main.xmlЭти же изменения можно сделать и в графическом режиме, воспользовавшись вкладкой «Outline/Properties».
Пробный запуск
Мы можем запустить только что созданное приложение на эмуляторе. Идем в настройки запуска «Run» → Run Configurations», в левой части нажимаем на «Android Application». Появляется новая конфигурация «New_configuration». В правой части окна выбираем вкладку «Target» и выбираем опцию «Launch on all compatible devices/AVD».
Нажимаем «Apply», а затем «Run». Приложение запустится в эмуляторе.
Можно понажимать кнопки. Но ничего происходить не будет, поскольку обработчики нажатий еще нами не написаны.
Чтобы запустить приложение на реальном устройстве, необходимо включить в его настройках опцию «Отладка USB» и подключить его к компьютеру.
На реальном устройстве приложение выглядит абсолютно аналогично.
Написание кода для Android
Правка манифеста
Каждое Android-приложение должно сообщить системе о том, какие права необходимо ему предоставить. Перечисление прав идет в так называемом файле манифеста AndroidManifest.xml . В нем мы должны указать тот факт, что хотим использовать Bluetooth в своем приложении. Для этого достаточно добавить буквально пару строк:
AndroidManifest.xmlДобавляем основной код
Пришла пора вдохнуть жизнь в наше приложение. Открываем файл MainActivity.java (src → ru.amperka.arduinobtled). Изначально он содержит следующий код:
MainActivityAutogen.java package ru.amperka.arduinobtled ; import android.os.Bundle ; import android.app.Activity ; import android.view.Menu ; public class MainActivity extends Activity { @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super .onCreate (savedInstanceState) ; setContentView(R.layout .activity_main ) ; } @Override public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) { getMenuInflater() .inflate (R.menu .main , menu) ; return true ; } }Дополним код в соответствии с тем, что нам нужно:
Будем включать Bluetooth, если он выключен.
Будем обрабатывать нажатия на кнопки
Будем посылать информацию о том, какая кнопка была нажата.
Передавать на Arduino мы будем один байт с двузначным числом. Первая цифра числа - номер пина, к которому подключен тот или иной светодиод, вторая - состояние светодиода: 1 - включен, 0 - выключен.
Число-команда, рассчитывается очень просто: Если нажата красная кнопка, то берется число 60 (для красного светодиода мы выбрали 6-й пин Arduino) и к нему прибавляется 1 или 0 в зависимости от того, должен ли сейчас гореть светодиод или нет. Для зеленой кнопки всё аналогично, только вместо 60 берется 70 (поскольку зеленый светодиод подключен к 7 пину). В итоге, в нашем случае, возможны 4 команды: 60, 61, 70, 71.
Напишем код, который реализует всё сказанное.
MainActivity.java package ru.amperka.arduinobtled ; import java.io.IOException ; import java.io.OutputStream ; import java.lang.reflect.InvocationTargetException ; import java.lang.reflect.Method ; import android.app.Activity ; import android.bluetooth.BluetoothAdapter ; import android.bluetooth.BluetoothDevice ; import android.bluetooth.BluetoothSocket ; import android.content.Intent ; import android.os.Bundle ; import android.util.Log ; import android.view.Menu ; import android.view.View ; import android.view.View.OnClickListener ; import android.widget.Toast ; import android.widget.ToggleButton ; public class MainActivity extends Activity implements View .OnClickListener { //Экземпляры классов наших кнопок ToggleButton redButton; ToggleButton greenButton; //Сокет, с помощью которого мы будем отправлять данные на Arduino BluetoothSocket clientSocket; //Эта функция запускается автоматически при запуске приложения @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super .onCreate (savedInstanceState) ; setContentView(R.layout .activity_main ) ; //"Соединям" вид кнопки в окне приложения с реализацией redButton = (ToggleButton) findViewById(R.id .toggleRedLed ) ; greenButton = (ToggleButton) findViewById(R.id .toggleGreenLed ) ; //Добавлем "слушатель нажатий" к кнопке redButton.setOnClickListener (this ) ; greenButton.setOnClickListener (this ) ; //Включаем bluetooth. Если он уже включен, то ничего не произойдет String enableBT = BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE ; startActivityForResult(new Intent(enableBT) , 0 ) ; //Мы хотим использовать тот bluetooth-адаптер, который задается по умолчанию BluetoothAdapter bluetooth = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter () ; //Пытаемся проделать эти действия try { //Устройство с данным адресом - наш Bluetooth Bee //Адрес опредеяется следующим образом: установите соединение //между ПК и модулем (пин: 1234), а затем посмотрите в настройках //соединения адрес модуля. Скорее всего он будет аналогичным. BluetoothDevice device = bluetooth.getRemoteDevice ("00:13:02:01:00:09" ) ; //Инициируем соединение с устройством Method m = device.getClass () .getMethod ( "createRfcommSocket" , new Class { int .class } ) ; clientSocket = (BluetoothSocket) m.invoke (device, 1 ) ; clientSocket.connect () ; //В случае появления любых ошибок, выводим в лог сообщение } catch (IOException SecurityException e) { Log.d ("BLUETOOTH" , e.getMessage () ) ; } catch (NoSuchMethodException e) { Log.d ("BLUETOOTH" , e.getMessage () ) ; } catch (IllegalArgumentException e) { Log.d ("BLUETOOTH" , e.getMessage () ) ; } catch (IllegalAccessException e) { Log.d ("BLUETOOTH" , e.getMessage () ) ; } catch (InvocationTargetException e) { Log.d ("BLUETOOTH" , e.getMessage () ) ; } //Выводим сообщение об успешном подключении Toast.makeText (getApplicationContext() , "CONNECTED" , Toast.LENGTH_LONG ) .show () ; } @Override public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) { // Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present. getMenuInflater() .inflate (R.menu .main , menu) ; return true ; } //Как раз эта функция и будет вызываться @Override public void onClick(View v) { //Пытаемся послать данные try { //Получаем выходной поток для передачи данных OutputStream outStream = clientSocket.getOutputStream () ; int value = 0 ; //В зависимости от того, какая кнопка была нажата, //изменяем данные для посылки if (v == redButton) { value = (redButton.isChecked () ? 1 : 0 ) + 60 ; } else if (v == greenButton) { value = (greenButton.isChecked () ? 1 : 0 ) + 70 ; } //Пишем данные в выходной поток outStream.write (value) ; } catch (IOException e) { //Если есть ошибки, выводим их в лог Log.d ("BLUETOOTH" , e.getMessage (, OUTPUT) ; pinMode(7 , OUTPUT) ; } void loop() { //Если данные пришли if (Serial.available () > 0 ) { //Считываем пришедший байт byte incomingByte = Serial.read () ; //Получаем номер пина путем целочисленного деления значения принятого байта на 10 //и нужное нам действие за счет получения остатка от деления на 2: //(1 - зажечь, 0 - погасить) digitalWrite(incomingByte / 10 , incomingByte % 2 ) ; } }Особенности заливки скетча
Для связи Bluetooth-Bee с контроллером используются те же пины (0 и 1), что и для прошивки. Поэтому при программировании контроллера переключатель «SERIAL SELECT» на «Wireless Shield» должен быть установлен в положение «USB», а после прошивки его надо вернуть в положение «MICRO».
Результат
Заключение
В данной статье мы научились создавать приложения для операционной системы Android и передавать данные по Bluetooth. Теперь при нажатии на кнопку на экране телефона на базе операционной системы Android, произойдет изменение состояния светодиода на плате.
Вы можете развить мысль и сделать более дружественный интерфейс на Android, управлять с его помощью гораздо более сложными устройствами, публиковать классные приложения в Android Market и ещё много-много всего интересного!