[App Inventor 物聯網應用-藍牙4.0 BLE] Lesson 3 – 讀取Arduino 101類比腳位狀態

App Inventor BLE 元件搭配 Arduino 101 的教學文來了，本系列專文是介紹如何使用 App Inventor 的 BLE (Bluetooth Low Energy) 元件搭配 Arduino 101 開發板的各種互動專題。請用 http://ble-test.appinventor.mit.edu 這個測試用伺服器來測試，實際app執行畫面如下圖，先來看執行畫面吧： [youtube="https://youtu.be/uuapPq8GZYQ"] Arduino 101 是 Arduino.cc (注意不是 .org) 與 Intel 合作的最新開發板，在美國以外的區域稱為 Genuino 101。 延伸閱讀：

[Make雜誌國際中文版]Arduino 101 介紹 Arduino.cc 論壇的 callbackLED 教學(手機端並非使用 App Inventor ) Arduino 101 購買連結 Arduino 101 開箱文

Arduino 101 BLE 第一課 LED閃爍 Arduino 101 BLE 第二課 LED呼吸燈(PWM) Arduino 101 BLE 第四課 控制機器手臂

   

硬體架構

• Arduino 101
• Android 手機
• 電位計(或您喜歡的類比輸入元件)。以電位計來說，請把中央的腳接在 Arduino 101的A0腳位。左側與右側則分別接到 5V 與 GND，接反沒關係，差別只在於您順時鐘轉動電位計時，述值的變化是遞增或遞減而已。

 

App Inventor 程式

基本上概念與咱們的[雙A計畫 part 3：Android 手機透過藍牙接收 Arduino 類比腳位狀態]完全相同，只是改用 BLE 元件而已。本範例將不斷讀取 Arduino 101 的 A0 類比腳位狀態，並顯示在 App Inventor 之 Label 與 Slider 滑桿上。請看以下說明

Designer 頁面

本範例使用了 Label 與 Slider 元件來呈現 Arduino 101 的類比腳位讀數，本範例一共用到3個 Clock 元件，您可以參考一下這樣的做法，如果有更好的做法也歡迎提出喔。這三個 Clock元件的 TimerInterval 是經過多次測試之後比較好的參數，您可能需要實際狀況來調整這些參數。 由於通訊協定的不同，您當然無法用原本的 BluetoothClient元件來與 Arduino 101 溝通。

Blocks 頁面

1. 連線與斷線 程式初始化時，要求 BluetoothLE1元件進行掃描。請注意本範例是直接對指定藍牙裝置(Arduino 101)連線。如果您日後需要從多個裝置中選擇的話，建議還是先配對再從 ListPicker 中點選是比較好的做法。請注意 BLE 元件不需要事先配對，只要指定 address 即可直接連線。 Button_Connect 按下時，要求BluetoothLE1元件對指定位址的藍牙裝置(98:4F...) 進行連線，並在設定完畫面上元件的 enabled 屬性之後停止掃描。 2. 連線確認 承上一步，BluetoothLE1.connected事件會在連線成功後啟動，我們在此顯示一些確認訊息。Screen的狀態列(title) 很好用，別冷落它囉 3. Clock1 (每1秒呼叫一次)：連續讀取 Arduino 101 回送的資料 本範例使用了3個 Clock元件，請看以下說明： Clock1 元件首先會根據 disconnect 變數值(true/false) 來得知現在是否有與指定 Arduino 101 連線了。如果為 true，則接續判斷是否有連線，如果在連線狀況下就斷線(BluetoothLE.DisconnectWithAddress)。反之則開始掃描 (BluetoothLE.StartScanning) 如果 disconnect 變數值為 false，則開始進行本範例最重要的變數值組合，需要先把 Clock2 與 Clock3 兩個計時器事件啟動。 這是因為 Arduino 類比腳位數值範圍為 0~1023，所以會用到 data2 與 data1 兩個變數值組合起來就是實際的類比腳位數值了，最後呈現在 Label 與 Slider 上就完工囉！ 4. Clock2(每0.9秒呼叫一次)：  Clock2 會每 0.9 秒把自己與 Clock3 的 Timer事件關閉，接著再根據實際狀況 (就是 disconnect 變數值) 來啟動。 5. Clock3(每0.005秒呼叫一次)：控制offset 並組合資料 Clock3 首先會根據 status 變數值 (0, 1) 來控制如何從 Arduino 101 讀取整數(BluetoothLE.ReadIntValue)。接著把 data 變數設為 BluetoothLE.IntGattValue 之讀取結果，如果 data 變數值介於128~256之間的話，就減去 128 後丟給 data2。 如果data 變數值小於 128，則把 data變數值丟給 data1，以便在 Clock1 中進行組合。 請注意 service_uuid 與 characteristic_uuid 這兩個欄位請都填入"19B10011-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214"，Arduino 101 都使用這個參數代表它所提供的 BLE 服務。 6. 斷線  Button_Disconnect按下時，要求BluetoothLE1元件對指定藍牙裝置斷線。在此的做法與先前不太一樣，您可以多多比較喔

Arduino 101 程式碼

本草稿碼請直接複製後上傳至 Arduino 101 即可。請注意 Arduino 101 已經具備藍牙4.0，因此不必再外接 HC05 這類的藍牙裝置 文中一樣要寫明 service_uuid 與 characteristic_uuid，在此都是"19B10011-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214"。 [pastacode lang="c" manual="%23include%20%3CCurieBLE.h%3E%0A%0ABLEPeripheral%20blePeripheral%3B%20%20%2F%2F%20BLE%20Peripheral%20Device%20(the%20board%20you're%20programming)%0ABLEService%20ARead(%2219B10010-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214%22)%3B%20%2F%2F%20BLE%20AnalogRead%20Service%0A%0A%2F%2F%20BLE%20LED%20Switch%20Characteristic%20-%20custom%20128-bit%20UUID%2C%20read%20and%20writable%20by%20central%0ABLEUnsignedIntCharacteristic%20AnalogData(%20%2219B10011-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214%22%2C%20BLERead%20%7C%20BLENotify)%3B%0ABLEUnsignedIntCharacteristic%20AnalogData2(%2219B10012-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214%22%2C%20BLERead%20%7C%20BLENotify)%3B%0A%0Aint%20old_data%20%3B%0Avoid%20setup()%20%7B%0A%20%20Serial.begin(9600)%3B%0A%20%20%2F%2F%20set%20Light%20pin%20to%20output%20mode%0A%20%20%2F%2F%20set%20advertised%20local%20name%20and%20service%20UUID%3A%0A%20%20blePeripheral.setLocalName(%22ARead%22)%3B%0A%20%20blePeripheral.setAdvertisedServiceUuid(ARead.uuid())%3B%0A%0A%20%20%2F%2F%20add%20service%20and%20characteristic%3A%0A%20%20blePeripheral.addAttribute(ARead)%3B%0A%20%20blePeripheral.addAttribute(AnalogData)%3B%0A%20%20blePeripheral.addAttribute(AnalogData2)%3B%0A%0A%20%20%2F%2F%20begin%20advertising%20BLE%20Light%20service%3A%0A%20%20blePeripheral.begin()%3B%0A%0A%20%20Serial.println(%22BLE%20AnalogRead%20service.%22)%3B%0A%7D%0A%0Avoid%20loop()%20%7B%0A%20%20%2F%2F%20listen%20for%20BLE%20peripherals%20to%20connect%3A%0A%20%20BLECentral%20central%20%3D%20blePeripheral.central()%3B%0A%20%20%2F%2F%20if%20a%20central%20is%20connected%20to%20peripheral%3A%0A%20%20if%20(central)%20%7B%0A%20%20%20%20Serial.print(%22Connected%20to%20central%3A%20%22)%3B%0A%20%20%20%20%2F%2F%20print%20the%20central's%20MAC%20address%3A%0A%20%20%20%20Serial.println(central.address())%3B%0A%0A%20%20%20%20%2F%2F%20while%20the%20central%20is%20still%20connected%20to%20peripheral%3A%0A%20%20%20%20while%20(central.connected())%20%7B%0A%20%20%20%20%20%20int%20new_data%20%3D%20analogRead(A0)%3B%0A%20%20%20%20%20%20if%20(old_data%20!%3D%20new_data)%0A%20%20%20%20%20%20%7B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20int%20data1%20%3D%20new_data%20%25%20128%3B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20int%20data2%20%3D%20new_data%20%2F%20128%20%2B%20128%3B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20int%20send_data%20%3D%20data2%20*%20256%20%2B%20data1%3B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20AnalogData.setValue(send_data)%3B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Serial.println(new_data)%3B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20old_data%20%3D%20new_data%3B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20delay(50)%3B%0A%20%20%20%20%20%20%7D%0A%20%20%20%20%7D%0A%0A%20%20%20%20%2F%2F%20when%20the%20central%20disconnects%2C%20print%20it%20out%3A%0A%20%20%20%20Serial.print(F(%22Disconnected%20from%20central%3A%20%22))%3B%0A%20%20%20%20Serial.println(central.address())%3B%0A%20%20%7D%0A%7D" message="Read Arduino 101 analog pin with App Inventor" highlight="" provider="manual"/]