Планшет / телефон в качестве экрана Arduino и осциллограф за 2 доллара

Блог Droiduino

17 сентября 2020 г. · 6 мин. чтения

Это руководство посвящено созданию собственного Android-приложения для подключения к плате Arduino с помощью Bluetooth.. Следовательно, для того, чтобы следовать этому руководству, требуются некоторые базовые знания программирования Android.

Но не волнуйтесь, если у вас нет базовых знаний о программировании Android, но вы все же хотите создать свой собственный Bluetooth. app, то вы можете пройти Базовое программирование Android для производителей Arduino, которое доступно в Udemy. Вы узнаете, как создать приложение Bluetooth, которое может взаимодействовать с вашей платой Arduino с нуля и без предварительных знаний в области программирования Android.

Коды, представленные в этом руководстве, являются минимальными кодами, которые позволяют использовать Android телефон и плата Arduino для отправки и получения сообщений (которые могут быть преобразованы в команды) друг с другом через Bluetooth.

Чтобы управлять некоторыми ожиданиями в случае, если приложение не работает так, как должно быть, это среда, которую я использую для разработки этого приложения:

1. Samsung Galaxy S8 с версией Android 9.
2. Android Studio версии 3.6.3 с совместимая версия Gradle.
3. Минимальная версия SDK: 19 (необходимо выбрать это при создании нового проекта с помощью Android Studio).
4. Mac OS 10.15.4 (Windows машины также отлично работают)

Это приложение создаст соединение Bluetooth с ближайшей платой Arduino, которая была подключена к модулю Bluetooth HC05. Он создан для совместимости с платой Arduino из этого руководства. Однако код легко изменить так, чтобы его можно было использовать вместе с платами Arduino с разными конфигурациями.

Чтобы проверить функциональность соединения Bluetooth, вы можете нажать кнопку в этом приложении, чтобы управлять встроенным светодиодом на плате Arduino. Как только предопределенное командное сообщение получено от Android, Arduino передаст ответное сообщение Android в виде сообщения о состоянии.

Прежде чем мы углубимся в часть кодирования, я хотел бы описать пошаговый процесс для создания Bluetooth-соединения на Android. Это краткое изложение более подробной документации от Google.

1. Инициализируйте адаптер (устройство) Bluetooth по умолчанию на вашем телефоне Android.
2. Получите MAC-адрес удаленного устройства, к которому вы подключаетесь. В этом случае MAC-адрес модуля Bluetooth HC05, подключенного к плате Arduino.
3. Создайте отдельный поток в вашем коде, чтобы инициировать соединение с использованием MAC-адреса, который мы получили ранее. Этот поток будет управлять тем, что произойдет, если соединение установлено или не удалось установить. Он также обрабатывает, если мы хотим закрыть соединение Bluetooth.
4. После успешного установления соединения поток выполнит обратный вызов для кодов, которые управляют обменом данными (передача и прием между двумя устройствами). Для этого нам нужно создать еще один поток.
5. Этот поток будет читать входящие данные и анализировать их при необходимости (или вы можете анализировать их где-нибудь в коде) и передавать сообщение или команду, созданную приложением Android.

Теперь приведенный выше поток необходимо преобразовать в коды.

Создайте новый проект с пустым шаблоном действия и выберите подходящее имя для своего приложения. Для этого приложения мы создадим 2 действия и 2 класса Java:

1. MainActivity. Он создается автоматически при создании нового проекта. Здесь происходит большая часть взаимодействий.
2. SelectDeviceActivity. Пользовательский интерфейс, в котором вы выбираете устройство Bluetooth, которое хотите подключить.
3. DeviceListAdapter. Класс для отображения списка сопряженных устройств Bluetooth, которые вы можете подключить. Список будет отображаться в SelectDeviceActivity.
4. DeviceInfoModel. Класс, который действует как заполнитель для информации об удаленном устройстве.

После того, как вы создали все действия и классы выше, ваш файл AndroidManifest.xml будет выглядеть примерно так:

Обратите внимание, что вам следует добавить разрешение Bluetooth, чтобы иметь доступ к устройству Bluetooth вашего телефона.

MainActivity – это основной пользовательский интерфейс, в котором вы можете взаимодействовать с интерфейсами, которые подключат вас к удаленному устройству Bluetooth и будут управлять им.

XML-код для макета выше выглядит следующим образом:

Это действие отобразит список удаленных устройств Bluetooth, которые уже сопряжены с вашим телефоном. Он отображается при нажатии кнопки «Подключить» в MainActivity. XML-код макета для этого действия выглядит следующим образом:

Теперь мы продолжим код. Код в MainActivity – это код, создающий Bluetooth-соединение с удаленным устройством. Вы можете просто скопировать и вставить приведенный ниже код в свой проект. К коду были добавлены некоторые комментарии, чтобы вы могли лучше понять его.

Я вношу небольшие изменения стиля в цвет ресурсы.

Это действие работает с классами DeviceListAdapter и DeviceInfoModel для отображения списка сопряженных устройств.

DeviceListAdapter .java

DeviceInfoModel.java

Весь проект Android также доступен на Github.

После сборки всего проекта вам понадобится установить приложение на ваше реальное устройство, чтобы иметь возможность использовать функцию Bluetooth.

Примечание. Из-за периодического обновления приложения версия Github может немного отличаться от кода в этом сообщении. Но основная функция осталась прежней.

Нам нужно внести небольшие изменения в код Arduino из этого руководства. Вы можете создать новый эскиз Arduino и скопировать и вставить приведенный ниже код.

Не забудьте скомпилировать и загрузить код вашей платы Arduino. Вы также можете перейти на Github, чтобы получить этот код.

Выполните следующие действия, чтобы подключить свой телефон к плате Arduino.

1. Подключите модуль HC05 к плату Arduino, как описано в предыдущем посте, затем подключите ее к источнику питания. Светодиод на модуле HC05 должен быстро мигать.
2. Активируйте Bluetooth на своем телефоне и выполните сопряжение HC05 с телефоном. Имя устройства, которое вы ищете, – «HC-05». Вам пока не нужно ваше приложение для сопряжения с HC05.
3. Теперь откройте приложение и нажмите кнопку «Подключить». На экране отобразится список сопряженных устройств. Если вы измените имя устройства при сопряжении с HC05, вы фактически измените только псевдоним. В вашем приложении отображается только имя устройства, поэтому выберите «HC-05».
4. После подключения HC05 на панели инструментов отобразится статус и загорится светодиодная кнопка. Вы знаете, когда HC05 подключен, когда светодиод на HC05 медленно мигает.

Теперь вы можете нажать кнопку светодиода и наблюдать, как встроенный светодиод на Arduino включается и выключается. Визуально вы также можете увидеть, как изображение лампочки на вашем телефоне меняет цвет, показывая состояние светодиода. Цвет меняется, когда ваш телефон получает сообщение о состоянии от Arduino, поэтому вы можете заметить некоторую задержку между сменой светодиода на Arduino и изображением лампочки на вашем телефоне.

Теперь вы поняли одно из способы подключения вашего телефона Android к плате Arduino. Теперь вам доступны новые захватывающие возможности. Например, вы можете:

1. Улучшить приложение, чтобы оно показывало предупреждение, когда функция Bluetooth на вашем телефоне еще не активирована.
2. Добавить еще коды на Arduino, поэтому теперь ваше приложение может управлять 2 светодиодами.
3. Подключите простой датчик на Arduino, например датчик приближения и считайте значения на вашем телефоне.
4. И многое другое. Если вы можете вообразить это, вы можете создать его.

Если вы считаете, что это руководство слишком сложно для понимания или если у вас нет предварительных знаний в области программирования для Android, вы можете всегда проходите курс «Основы программирования Android для разработчиков Arduino» в Udemy, который поможет вам создать собственное приложение Bluetooth с нуля.