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2013年6月3日 星期一

Ken Yang 筆記: Arduino bluetooth

Ken Yang 筆記: Arduino bluetooth: 先前講過arduino的基本介紹, 這篇要講如何綁上bluetooth shield到arduino上面! 首先要先介紹bluetooth shield上的pin腳, 先看到下圖,下圖中右邊有一排pin腳, 主要會用到前面4隻pin腳, 而4隻pin腳依序為: ...

Ken Yang 筆記: Arduino 基本教學

Ken Yang 筆記: Arduino 基本教學: Arduino 是一塊Open Source電路板, 開發者可以利用這塊板子去做到一些電子器材的控制, 例如:開燈、關燈,甚至可以在Arduino上裝上sensor, 然後根據sensor的資料來做處理!例如接上了光敏電阻這個sensor, 我們就可以判斷目前光的亮度,就...

用 Android 手機透過藍牙與 Arduino 溝通(二)

在上一篇已經準備好了 Android App 程式(MultiColor Lamp)﹐並且把 Bluetooth 模組的 Baud rate 也設置好了﹐接下來我們要把各項組合起來﹐這裏我使用的 bluetooth 模組是用 XBee 型式的。
在開始之前要先把 sketch 程式寫到 arduino ATmega 328 中(sketch 在所下載的 MultiColorLamp.zip 之中)﹐在寫入之前最好將arduino 板子上的東西都先移除﹐才不會出現干擾。
MultiColorLamp_pde
接下來就要開始將必要的線路全部接上
arduino_Moto_led

由上圖﹐在麵包板上插上三個 Led 燈﹐紅﹑綠﹑黃﹐並分別將三個 Led的正極接腳接到Xbee 傳感器擴展板V5的 9,10,11 腳位﹐負極則接到 GND 的位置﹐這樣就一切就緒了。
現在一切都俱備﹐只要將 Arduino 接上USB就可以了﹐在影片上可以看到當 arduino 接上USB 之後﹐過一會三個燈會全部亮起來﹐這是因為在 sketch 中 setup() 時把腳位都設為 HIGH﹐所以一開始三顆燈都亮了。而在手機的藍牙連線上後可能會全部熄滅(因為在 Android App 程式的 OnStart 中會先讀取在上一次App程式離開前所儲存的數值)﹐接著就可以用手機來控制燈號。


根據上述的程式﹐只要把 sketch 程式稍微修改﹐再搭配電機﹑馬達就可以遙控小車了。這裏把原本做避障的小車稍微修改原本的 sketch 程式就能遙控了﹐不過這是拿原本的 sketch 程式修改搭配原本的 App程式﹐操控上不是很好﹐不過現在只是先讓藍牙溝通沒問題﹐下次再找時間好好的根據所要的性能來撰寫程式了。

用 Android 手機透過藍牙與 Arduino 溝通(一)

之前曾在YouTuBe上看過影片﹐有人用android手機搖控小車﹐因此也一直在找這方面的資料﹐直到有次看到[Arduino]_用Android手機經Bluetooth遙控Arduino小車 這篇文章﹐才知道原來早就有sample可用。透過MULTI COLOR LAMP USING AMARINO, ANDROID AND ARDUINO這個範例﹐可以輕鬆的做到用Android和Arduino透過bluetooth來溝通。雖是如此我還是碰到了一些障礙﹐幸好網路上總是有高手可以幫忙。
在 MULTI COLOR LAMP USING AMARINO, ANDROID AND ARDUINO 這篇文章已經很詳細的說明了整個步驟與所需要的軟體﹐或者也可以參考 Cooper 的文章中文的比較容易了解。
上述的文章都已有做法了﹐不再累述﹐在這僅整理我所遇到的問題。
1. Android App程式 Multicolor Lamp
Multicolor Lamp App 將透過藍牙控制連接在Arduino上的三個燈號改變亮度。 Multicolor Lamp 不需要改變任何程式碼﹐唯一要改的是bluetooth 的 MAC address﹐上述的網站都有詳細的描述。編譯好程式後就可以將apk程式放到手機上執行即可。不過﹐我在這裏卡關了一陣子。這個App程式在我的桌機上以模擬器執行每次都異常終止﹐我想可能是桌機沒有藍芽設備的關係﹐每次都是在onCreate中的Amarino.connect(this, DEVICE_ADDRESS); 死掉﹐而把App放到手機上﹐還是一樣一執行就出現異常終止。
後來在Eclipse上執行直接選擇以實機做連接不透過模擬器﹐竟然成功的執行一次﹐但之後就又不行。之後我改使用一台NB﹐剛開始的情況和桌機相同﹐但以NB和手機做實機連線執行﹐倒是每次都可以。然後在不知什麼原因之下﹐在NB上用模擬器執行Multicolor Lamp也可以了。網路上沒找到有人跟我相同的狀況。
桌機和NB主要的不同﹐桌機OS是Win7 x64 ﹐NB OS是Win7 x86﹐另一個是Eclipse同樣是x64與x86的不同﹐猜測在程式中引用的AmarinoLibrary_v0_55.jar 可能在64位元之下比較不相同吧﹐這是純猜測還沒深究。
2.Baud rate的設定
我所使用的Bluetooth模組是XBee型式﹐網路上的範例都不是使用這種﹐這點又讓我卡了很久。但﹐不管用那一種﹐正確的設定baud rate都是必須的。因為原本的Bluetooth Bee v2一直搞不定﹐看到網路上另一個模組不到三百元﹐所以又買了另一張
bluetooth_rs232
不論使用那一種﹐都必須先設定好 baud rate﹐以此例而言﹐設定為57600是比較適合的﹐設定的方式可以參考 Motoduino 上修改藍芽模組Baud Rate ﹐其中腳位的接法
Bluetooth Arduino
TX-RX
RX-TX
GND-GND
VCC-3.3V
使用上述文章中的方式就可以修改baud rate 了。
而我原本使用的Bluetooth Bee V2 一張可要近千元﹐怎麼可以棄而不用呢?如果要修改根據手冊是要搭配一張XBee USB Adapter ﹐不過這又要花錢﹐ 幸好sinocgt 的文章幫了大忙 DFRduino (Arduino): changes the baud rate of Bluetooth Bee v2 on the IO Expansion Shield V5 省了一筆錢又有DIY的精神。
bluetooth_bee_set
1.拔除ATMEGA328 IC。
2.擴展板V5 上的 RS232/RS385 Jump 拔起﹐並用杜邦線跳線﹐如圖上紅色框處。
3.將Bluetooth Bee V2 的switch 撥到 AT mode 並插到擴展板上﹐如圖上綠色框處。
4.將USB 接到Arduino上。
5.在電腦上執行SSCOM3.2或AccessPort之類的軟體。(SSCOM3.2蠻多人用的﹐但在我的電腦執行後所有的文字都是亂碼﹐所以改用AccessPort)
6.在AccessPort 上加AT指令。以此張Bluetooth bee v2 所要下的指令為 AT+UART=57600,0,0
   執行了AccessPort﹐第一件事先設定使用的COM Port是那一個。
   先下AT﹐正確的話會回應 OK
   然後再下AT+UART=57600,0,0
   送出後﹐正確的話會回應 OK
    這時可以下 AT+UART﹐如果回應是 +UART:57600,0,0 那麼就代表已經修改好了。
    AccessPort

到此﹐Bluetooth 的baud rate 都已修改好﹐接下來就是將sketch的程式和 Led 燈接上就差不多了﹐下一篇再說了。

Ken Yang 筆記: Android Bluetooth API

Ken Yang 筆記: Android Bluetooth API: 這篇主要教大家怎麼用Bluetooth API去 搜尋裝置 連結 裝置 傳送指令至裝置上 首先要先宣告下列三個物件與常數, private static BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = null; // 用來搜尋、管理藍...

Android Bluetooth API 使用心得筆記

1.Bluetooth基本概念
可以參考BlueCove這個實作JSR82的Project,裡面的這張圖對Bluetooth解說很清楚,可供參考。

Bluetooth Stack的部份在不同系統、程式語言上都是相同的,會有差異的只有頂層的Abstract API。

若想對Bluetooth整體軟硬体有仔細的了解可以參考「Bluetooth Application Programming with the Java APIs Essentials Edition」這本書。

2.Android Bluetooth開發基本需求
Android SDK 2.0以上(含2.0)版本。
支援Android 2.0的手機一隻(Android Emulater無法模擬Bluetooth,所以一定要有實體手機)。

3.實作參考文件
http://developer.android.com/guide/topics/wireless/bluetooth.html
http://www.anddev.org/serial_over_bluetooth_simple_test_client-t11106.html

一般來說,我們只會實作Bluetooth Client的程式去跟其它的Bluetooth硬體溝通取資料。連線方式大多是利用Serial Port Service方式去跟遠端的裝置溝通,所以相對應的UUID不能設錯,一定要設成下述範例這組UUID,不然會發生找不到Service的問題(附帶一提,這是假設一般遠端裝置有提供Serial Port Service,所以你才可以用這組UUID來進行通訊,如果遠端裝置比較特別就要去查硬體規格去看它提供的Service是哪些,找出對應的UUID)。

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private static final UUID SERIAL_PORT_SERVICE_UUID = UUID.fromString("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB");


4.Android Bluetooth API目前的限制
目前只支援RFCOMM的方式進行通訊

5.實作參考範例

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// 取自http://www.anddev.org/serial_over_bluetooth_simple_test_client-t11106.html裡的範例
package  com.example.thinbtclient;
 
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.util.UUID;
import android.app.Activity;
import android.bluetooth.BluetoothAdapter;
import android.bluetooth.BluetoothDevice;
import android.bluetooth.BluetoothSocket;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.widget.Toast;
 
public class ThinBTClient extends Activity {
     
     private static final String TAG = "THINBTCLIENT";
     private static final boolean D = true;
     private BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = null;
     private BluetoothSocket btSocket = null;
     private OutputStream outStream = null;
     // Well known SPP UUID (will *probably* map to
     // RFCOMM channel 1 (default) if not in use);
     // see comments in onResume().
     private static final UUID MY_UUID = UUID.fromString("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB");
 
     // ==> hardcode your server's MAC address here <==
     private static String address = "XX:XX:XX:XX:XX:XX";
 
     /** Called when the activity is first created. */
     @Override
     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
          super.onCreate(savedInstanceState);
          setContentView(R.layout.main);
 
          if (D)
               Log.e(TAG, "+++ ON CREATE +++");
 
          mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
          if (mBluetoothAdapter == null) {
               Toast.makeText(this,
                    "Bluetooth is not available.",
                    Toast.LENGTH_LONG).show();
               finish();
               return;
          }
 
          if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
               Toast.makeText(this,
                    "Please enable your BT and re-run this program.",
                    Toast.LENGTH_LONG).show();
               finish();
               return;
          }
 
          if (D)
               Log.e(TAG, "+++ DONE IN ON CREATE, GOT LOCAL BT ADAPTER +++");
     }
 
     @Override
     public void onStart() {
          super.onStart();
          if (D)
               Log.e(TAG, "++ ON START ++");
     }
 
     @Override
     public void onResume() {
          super.onResume();
 
          if (D) {
               Log.e(TAG, "+ ON RESUME +");
               Log.e(TAG, "+ ABOUT TO ATTEMPT CLIENT CONNECT +");
          }
 
          // When this returns, it will 'know' about the server,
          // via it's MAC address.
          BluetoothDevice device = mBluetoothAdapter.getRemoteDevice(address);
 
          // We need two things before we can successfully connect
          // (authentication issues aside): a MAC address, which we
          // already have, and an RFCOMM channel.
          // Because RFCOMM channels (aka ports) are limited in
          // number, Android doesn't allow you to use them directly;
          // instead you request a RFCOMM mapping based on a service
          // ID. In our case, we will use the well-known SPP Service
          // ID. This ID is in UUID (GUID to you Microsofties)
          // format. Given the UUID, Android will handle the
          // mapping for you. Generally, this will return RFCOMM 1,
          // but not always; it depends what other BlueTooth services
          // are in use on your Android device.
          try {
               btSocket = device.createRfcommSocketToServiceRecord(MY_UUID);
          } catch (IOException e) {
               Log.e(TAG, "ON RESUME: Socket creation failed.", e);
          }
 
          // Discovery may be going on, e.g., if you're running a
          // 'scan for devices' search from your handset's Bluetooth
          // settings, so we call cancelDiscovery(). It doesn't hurt
          // to call it, but it might hurt not to... discovery is a
          // heavyweight process; you don't want it in progress when
          // a connection attempt is made.
          mBluetoothAdapter.cancelDiscovery();
 
          // Blocking connect, for a simple client nothing else can
          // happen until a successful connection is made, so we
          // don't care if it blocks.
          try {
               btSocket.connect();
               Log.e(TAG, "ON RESUME: BT connection established, data transfer link open.");
          } catch (IOException e) {
               try {
                    btSocket.close();
               } catch (IOException e2) {
                    Log.e(TAG,"ON RESUME: Unable to close socket during connection failure", e2);
               }
          }
 
          // Create a data stream so we can talk to server.
          if (D)
               Log.e(TAG, "+ ABOUT TO SAY SOMETHING TO SERVER +");
 
          try {
               outStream = btSocket.getOutputStream();
          } catch (IOException e) {
               Log.e(TAG, "ON RESUME: Output stream creation failed.", e);
          }
 
          String message = "Hello message from client to server.";
          byte[] msgBuffer = message.getBytes();
          try {
               outStream.write(msgBuffer);
          } catch (IOException e) {
               Log.e(TAG, "ON RESUME: Exception during write.", e);
          }
     }
 
     @Override
     public void onPause() {
          super.onPause();
 
          if (D)
               Log.e(TAG, "- ON PAUSE -");
 
          if (outStream != null) {
               try {
                    outStream.flush();
               } catch (IOException e) {
                    Log.e(TAG, "ON PAUSE: Couldn't flush output stream.", e);
               }
          }
 
          try  {
               btSocket.close();
          } catch (IOException e2) {
               Log.e(TAG, "ON PAUSE: Unable to close socket.", e2);
          }
     }
 
     @Override
     public void onStop() {
          super.onStop();
          if (D)
               Log.e(TAG, "-- ON STOP --");
     }
 
     @Override
     public void onDestroy() {
          super.onDestroy();
          if (D)
               Log.e(TAG, "--- ON DESTROY ---");
     }
}
 
AndroidManifest.xml裡的Permission設定加下述二行
"android.permission.BLUETOOTH_ADMIN"
/> "android.permission.BLUETOOTH" />

Android SDK 2.1裡的Bluetooh Sample (在 x:/android sdk安裝目錄/platforms/android-2.1/samples/BluetoothChat 裡面,或是到 http://developer.android.com/resources/samples/BluetoothChat/index.html 看範例,二者是一樣的東西)

http://code.google.com/p/apps-for-android/ 裡面有個 BTClickLinkCompete Sample,可經由SVN去下載回來看 


資料來源