Example 01

【雙A計劃】是 CAVEDU blog 上非常熱門的文章之一，使用 Arduino 搭配 HC05/06 等傳統藍牙通訊模組來與 App Inventor 通訊。但隨著藍牙4.0逐漸普及，後續的開發板例如 LinkIt 7697 ，甚至 Raspberry Pi 等單板電腦也直接在板子上整合了藍牙BLE晶片。

本篇將比照【雙A計劃】Part1：App Inventor 經由藍牙控制 Arduino LED 亮滅，但改用[Arduino 首次接觸就上手]電子教學套件，搭配 HC10 藍牙模組來介紹如何用 Android 手機控制 Arduino的LED 亮滅。

關於[Arduino 首次接觸就上手]電子教學套件，我們已經寫了非常完整的基礎教學，您可以選用 Arduino 類C語法或專用的 HangeekDuino 圖形介面來開發。本系列文章的範例程式請由 Github 下載 (EX01_controlLED)

中文系列文章

English version

範例影片

硬體

HC10藍牙模組包含了以下腳位:

請把 HC10 藍牙模組搭配 Grove 接頭接上 [Arduino首次接觸就上手] 的 D7 Grove port，實際上裏面包含了GND, Vcc, D7, D8 等四支腳位，它一樣是一片 Arduino UNO，只是把常見的電路模組整合在同一片電路板上，無須再使用麵包板。但也正因如此，多數腳位已被占用，例如LED已連接到D4，除非將 LED 從板子上拆下來，否則無法作為其他用途。因此本範例使用 [Arduino首次接觸就上手] 尚未被占用的腳位D7與D8做為通訊腳位。

如果您使用傳統獨立運作的 Arduino，請把 HC10 的RX, TX 依序接到 Arduino 的 D7, D8 腳位 (或其他腳位也可以，但請記得修改 Arduino 程式碼)，並完成電源接腳VCC與GND的連接。

App Inventor 編寫簡易的藍牙訊息發送程式

萬丈高樓平地起，先從最簡單的LED亮滅開始吧。這個由 App Inventor 編寫的 app 可以搜尋鄰近的藍牙BLE裝置、進行藍牙連線/斷線，並運用兩個按鈕發送不同的字元給 Arduino，Arduino 就會根據接收到的字元執行對應的動作。別小看這個 app，可以延伸出非常多應用呢！

Designer畫面編排

畫面元件很簡單，點選 [Scan] 之後，會掃描手機附近的藍牙BLE裝置，並顯示於 ListView 中。本範例的 HC10 的預設名稱會叫做 HMSoft XX:XX:XX ，後面12碼為藍牙位址。

點選 [Connect] 連線，連線成功之後畫面會顯示相關訊息。這時可以點選 [LED ON] 與 [LED OFF]，這時候 [Arduino首次接觸就上手] 的 D4 LED 應該會隨之亮暗。

操作完畢之後請點選 [Disconnect] 斷開藍牙連線。

blocks程式設計

STEP1：

在 ButtonScan.Click 事件中，使用 BluetoothLE.StartScanning 來掃描鄰近的藍牙裝置。如果有掃描到任何藍牙BLE裝置，會呼叫 BluetoothLE.DeviceFound事件，並把 DeviceList 放到 ListView (已改名 ListBLE中)。接著在 ButtonStopScan.Click 事件中，使用 BluetoothLE.StopScanning 來停止掃描

SERVICE_UUID / CHARACTERISTIC_UUID 維持預設值就好，無須修改。

STEP2：

按下 ButtonConnect 按鈕時，使用 BluetoothLE.Connect 來對所選擇的藍牙裝置連線，這是一種常見的作法。您也可以改用 ConnectWithAddress 來直接對已知位址的藍牙裝置來連線。

連線成功會自動呼叫 BluetoothLE.Connected 事件並執行其內容。

STEP3：

按下 Button_on 按鈕時，會透過 </code> BluetoothLE.WriteBytes</code> 送出一個字元 'o'；另外則是在按下 Button_off 按鈕時送出一個字元 'f'。

這裡的做法其實相當多元，您可以改用 WriteInteger 或 WriteString 等語法試試看，當然也要 修改 Arduino 端的程式碼。

STEP4：

按下 ButtonDisconnect 斷線按鈕則中止藍牙連線，並將個畫面元件回復到初始狀態等候下一次連線。

斷線完成，會自動呼叫 BluetoothLE.Disconnected 事件並執行其內容。

Arduino CODE

Arduino 程式碼也相當簡單易懂，設定好 HC10 模組所連接的腳位(D7與D8)之後，就會等候是否有資料送進來，並執行對應的動作。

您可以將本範例視為基礎樣板延伸出更多功能，快點試試看吧！

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial HM10(7, 8); // RX, TX
char appData;
String inData = "";
void setup(void)
{
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("HM10 serial started at 9600");
  HM10.begin(9600); // set HM10 serial at 9600 baud rate
  pinMode(4, OUTPUT); // onboard LED
  digitalWrite(4, LOW); // switch OFF LED
}

void loop(void)
{
  HM10.listen();  // listen the HM10 port
  while (HM10.available() > 0) {   // if HM10 sends something then read
    appData = HM10.read();
    inData = String(appData);  // save the data in string format
    Serial.println(appData);
  }

  if (Serial.available()) {  // Read user input if available.
    delay(10);
    HM10.write(Serial.read());
  }
  if ( inData == "f") {
    Serial.println("LED OFF");
    digitalWrite(4, LOW); // switch OFF LED
    delay(500);
  }
  if ( inData == "o") {
    Serial.println("LED ON");
    digitalWrite(4, HIGH); // switch OFF LED
    delay(500);
  }
}

實際執行

請先確認 HC10 模組已經接好，燒錄上述 arduino 程式碼到 [Arduino首次接觸就上手] 套件，再安裝 app inventor 到您的 Android 裝置上。根據上述影片來操作，即可根據 app 按鈕來控制 D4 LED 亮暗。

注意：App Inventor 已於 2021 年上半年登陸 iOS 平台，但到本文編寫日期，BLE 功能還在測試中。

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