Smart之藍芽控制LED燈

1. 說明

  範例採用藍芽通訊協議，通過HC-06藍芽模組控制駁接在Arduino上的LED燈。HC-06採用BC417143晶片，支援藍芽2.1+EDR標準，HC-06的主控端或者從端模式是在出廠前就設定好的不能更改，通常能夠買到的HC-06均為從端模式。

  藍芽裝置HC-06通過杜邦線，將VCC介面連線至Arduino 5V針腳，GND介面連線Arduino的GND，藍芽TXD介面連線Arduino 10號針腳，藍芽RXD連線Arduino 11號針腳。LED燈的正極（長腳）連線電阻再連線到Arduino的8號針腳，LED的負極連線到Arduino的GND針腳。

  在硬體連線完成後，將Arduino連線電源，需要先將PC端與HC-06的藍芽配對，需使用支援藍芽功能的計算機（如不支援藍芽的計算機也可以使用USB藍芽適配器等外接拓展設備使之支援藍芽功能），打開藍芽選項，可搜索到HC-06字樣的藍芽設備，預設的配對PIN碼為1234。範例使用的Arduino程式使用到的藍芽設備庫的地址：http://drho.club/2018/06/arduino-bluetooth-mobile-phone01/ (opens new window)，下載該庫檔案並將其新增至Arduino程式庫。

  通過範例學習，可以掌握藍芽的基本通訊原理，並結合arduino開發板進行LED燈的控制功能。

2. 零件連線圖

3. 使用零件

序	零件名稱	數量
1	Arduino UNO R3 開發板	1
2	HC-06藍芽模組或HC-05藍芽模組	1
3	USB數據線	1
4	麵包板	1
5	杜邦線	6
6	LED燈	1
7	220歐姆電阻	1

4. Arduino流程圖

5. Arduino程式

  使用Arduino IDE 編譯並上傳以下Arduino程式。

#include <SoftwareSerial.h>
#include <Wire.h>
//http://drho.club/2018/06/arduino-bluetooth-mobile-phone01/ 

int LED = 8;//定義LED的引腳
SoftwareSerial BT(10,11); //定義藍芽模組 TXD、RXD 對應 arduino 的引腳
 
void setup() {
  BT.begin(9600);
  pinMode(LED, OUTPUT);    
}
 
void loop() {
  byte cmd[20];
  int strsize;
  while(true){
    if ((strsize=(BT.available()))>0){
      for (int i=0; i<strsize; i++){
        cmd[i]=char(BT.read());
      }
    }
    if (cmd[0]=='1') {
      digitalWrite(LED, HIGH);//亮燈
    } else {
      digitalWrite(LED, LOW);//滅燈
    }
  } 
}

6. 設計明細

  開啟Smart智慧控制平臺，分別加入下插圖之控制元件。或者通過點選功能表欄[檔案]-[打開專案]選擇範例專案檔案來打開該範例。

  ①：TImage元件，控制元件名稱為Image1。

  ②：TImage元件，控制元件名稱為Image2。

  ③：TImage元件，控制元件名稱為Image3。

  ④：TBluetooth元件，控制元件名稱為Bluetooth1。

  ⑤：TImage元件，控制元件名稱為ImageDevices。

  ⑥：TLabel元件，控制元件名稱為Label1。

  ⑦：TComboBox元件，控制元件名稱為ComboBoxPaired。

  ⑧：TImage元件，控制元件名稱為ImageServices。

  ⑨：TComboBox元件，控制元件名稱為ComboBoxServices。

  ⑩：TImage元件，控制元件名稱為Image4。

  (11)：TImage元件，控制元件名稱為Image5。

• Main窗體屬性設定

  • Caption：主窗體標題，設定為藍芽控制LED燈。
  • ClientHeight：窗體客戶區高度=411。
  • ClientWidth：窗體客戶區寬度=720。

• ①Image1屬性設定

  • Height：設定圖片高度=411。
  • Width：設定圖片寬度=720。
  • Picture：設定圖片(背景圖片)   點選Picture屬性右側的[...]按鈕，打開檔案上傳界面，點選[Load...]從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳，返回該界面下，待顯示出圖片後點擊[OK]載入圖片。

  

• ②Image2屬性設定

  • Height：設定圖片高度=50。
  • Width：設定圖片寬度=50。
  • Visible：設定圖片可見=True。
  • Picture：設定圖片(滅燈)。點選Picture屬性右側的[...]按鈕，打開檔案上傳界面，點選[Load...]從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳，返回該界面下，待顯示出圖片後點擊[OK]載入圖片。

  

• ③Image3屬性設定

  • Height：設定圖片高度=50。
  • Width：設定圖片寬度=50。
  • Picture：設定圖片(亮燈)。點選Picture屬性右側的[...]按鈕，打開檔案上傳界面，點選[Load...]從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳，返回該界面下，待顯示出圖片後點擊[OK]載入圖片。

  

• ④Bluetooth1屬性設定

  • Bluetooth1無屬性設定。

• ⑤ImageDevices屬性設定

  • Height：設定圖片高度=31。
  • Width：設定圖片寬度=31。
  • Name：控制元件名稱=ImageDevices。
  • Stretch：設定圖片拉伸=True。
  • Picture：設定圖片。點選Picture屬性右側的[...]按鈕，打開檔案上傳界面，點選[Load...]從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳，返回該界面下，待顯示出圖片後點擊[OK]載入圖片。

  

• ⑥Label1屬性設定

  • AutoSize：控制元件大小適應于內容，設定為True。
  • Caption：設定標籤內容=藍芽選項。
  • Font：設定字型，點選右側的[...]按鈕，打開字型設定界面。

  

• ⑦ComboBoxPaired屬性設定

  • Height：設定控制元件高度=31。
  • Width：設定控制元件寬度=31。
  • Name：設定控制元件名稱=ComboBoxPaired。
  • Font：設定字型，點選右側的[...]按鈕，打開字型設定界面。

  

• ⑧ImageServices屬性設定

  • Height：設定圖片高度=31。
  • Width：設定圖片寬度=31。
  • Name：控制元件名稱=ImageServices。
  • Stretch：設定圖片拉伸=True。
  • Picture：設定圖片。點選Picture屬性右側的[...]按鈕，打開檔案上傳界面，點選[Load...]從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳，返回該界面下，待顯示出圖片後點擊[OK]載入圖片。

  

• ⑨ComboBoxServices屬性設定

  • Height：設定控制元件高度=31。
  • Width：設定控制元件寬度=31。
  • Name：設定控制元件名稱=ComboBoxServices。
  • Font：設定字型，點選右側的[...]按鈕，打開字型設定界面。

  

• ⑩Image4屬性設定

  • Height：設定圖片高度=50。
  • Width：設定圖片寬度=50。
  • Visible：設定圖片可見=True。
  • Picture：設定圖片(開關開)。點選Picture屬性右側的[...]按鈕，打開檔案上傳界面，點選[Load...]從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳，返回該界面下，待顯示出圖片後點擊[OK]載入圖片。

  

• (11)Image5屬性設定

  • Height：設定圖片高度=50。
  • Width：設定圖片寬度=50。
  • Visible：設定圖片可見=False。
  • Picture：設定圖片(開關關)。點選Picture屬性右側的[...]按鈕，打開檔案上傳界面，點選[Load...]從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳，返回該界面下，待顯示出圖片後點擊[OK]載入圖片。

  

7. 程式設計

7.1. 程式初始設定

  該程式無初始設定。

7.2. 事件設定

• ⑩Image4-OnClick事件

Image4是開關打開狀態的影象，點選該影象，執行關燈的操作，Image4隱藏，顯示被遮蓋的Image5影象（開關關閉狀態）。同時Image3(燈亮狀態影象)也會隱藏。連線Arduino開發板的LED發光二極管如處於點亮狀態則會被熄滅。

procedure TMyHandler.Image4Click;
begin
    //關燈
    FThis.Bluetooth1.SendData('0');//熄滅LED
    FThis.Image3.Visible := False;
    FThis.Image4.Visible := False;    
end;

• (11)Image5-OnClick事件

Image5是開關關閉狀態的影象，點選該影象，執行開燈的操作，Image4顯示並遮蓋Image5影象，同時Image3顯示並遮蓋Image2影象。連線Arduino開發板的LED燈如處於熄滅狀態則會被點亮。

procedure TMyHandler.Image5Click;
begin
    //開燈
    FThis.Bluetooth1.SendData('1');//點亮LED
    FThis.Image3.Visible := True;
    FThis.Image4.Visible := True; 
end;

• ⑤ImageDevice-OnClick事件

ImageDevice是設備搜尋按鈕，點選載入藍芽設備列表。

procedure TMyHandler.ImageDevicesClick;
//點選載入配對設備列表
begin
  FThis.Bluetooth1.PairedDevices;
  FThis.ComboboxPaired.Items := FThis.Bluetooth1.BTPaireds;
  FThis.ComboBoxPaired.DroppedDown := True;
  FThis.ImageDevices.Enabled := False;
end;

• ⑧ImageServices-OnClick事件

ImageServices是服務搜尋按鈕，點選以載入服務列表。

procedure TMyHandler.ImageSevicesClick;
//點選載入服務至列表

begin
  FThis.Bluetooth1.Services;
  FThis.ComboBoxServices.Items := FThis.Bluetooth1.BTServices;
  FThis.ComboBoxServices.DroppedDown := True;
end;

• ⑦ComboBoxPaired-OnChange事件

  點選切換設備時觸發事件，修改Bluetooth1的設備資訊。

procedure TMyHandler.ComboBoxPairedChange;
//切換設備
begin
  FThis.Bluetooth1.PairedDevice := FThis.ComboBoxPaired.Items[FThis.ComboBoxPaired.ItemIndex];
end;

• ⑨ComboBoxServices-OnChange事件

  點選切換服務，並啟動藍芽服務。

procedure TMyHandler.ComboBoxServicesChange;
//切換服務
begin
  FThis.Bluetooth1.CloseServerSocket;
  FThis.Bluetooth1.FreeClientSocket;
  FThis.Bluetooth1.ServiceUUID := FThis.ComboBoxServices.Items[FThis.ComboBoxServices.ItemIndex];
  FThis.Bluetooth1.CreateServerSocket;
end;

8. 運行結果

  通過工具欄儲存，將程式儲存為 sdb 專案檔案。

  使用滑鼠點選工具欄運行（Run），測試運行結果。首先點選藍芽圖示按鈕，右側下拉框顯示可選的藍芽設備，點選選擇HC-06，再點選下方的服務圖示按鈕，右側下拉框會顯示處可選的服務，點選Dev B系列，此時關注HC-06模組的指示，待指示燈停止閃爍變成常亮狀態則配對成功，此時可點選右側的開關影象，開關打開，上方的燈泡切換為亮燈的狀態，同時連線Arduino開發板的LED發光二極管處於點亮的狀態；在亮燈狀態下，點選右側的開關影象，開關關閉，上方的燈泡切換為燈滅的狀態，同時連線Arduino開發板的LED發光二極管處於關閉的狀態。