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日々の備忘録

Raspberry Pi Pico W を Bluetooth で Androidスマホに接続

2023年11月27日 17時10分39秒 | Raspberry ...

◆Raspberry Pi Pico W を Bluetooth で Androidスマホに接続する手順

1.準備
●MPU:Raspberry Pi Pico W
●Phone:Google Pixel 8 pro
●PC:Windows 10 Pro 64bit Version 22H2
●Language:MicroPython(RPI_PICO_W-20231005-v1.21.0)
●IDE:Thonny 4.1.3

2.スマホアプリインストール

Google Play で [LightBlue] を検索して、インストールする。アプリを開く

3.Pythonサンプルコード
ここのサンプルコードを参照 
(ble_advertising.py ,  picow_ble_temp_sensor.py)

    # This example demonstrates a simple temperature sensor peripheral.
    #
    # The sensor's local value is updated, and it will notify
    # any connected central every 10 seconds.
    
    import bluetooth
    import random
    import struct
    import time
    import machine
    import ubinascii
    # from ble_advertising import advertising_payload
    from micropython import const
    from machine import Pin
    
    _ADV_TYPE_FLAGS = const(0x01)
    _ADV_TYPE_NAME = const(0x09)
    _ADV_TYPE_UUID16_COMPLETE = const(0x3)
    _ADV_TYPE_UUID32_COMPLETE = const(0x5)
    _ADV_TYPE_UUID128_COMPLETE = const(0x7)
    _ADV_TYPE_UUID16_MORE = const(0x2)
    _ADV_TYPE_UUID32_MORE = const(0x4)
    _ADV_TYPE_UUID128_MORE = const(0x6)
    _ADV_TYPE_APPEARANCE = const(0x19)
    
    _IRQ_CENTRAL_CONNECT = const(1)
    _IRQ_CENTRAL_DISCONNECT = const(2)
    _IRQ_GATTS_INDICATE_DONE = const(20)
    
    _FLAG_READ = const(0x0002)
    _FLAG_NOTIFY = const(0x0010)
    _FLAG_INDICATE = const(0x0020)
    
    # org.bluetooth.service.environmental_sensing
    _ENV_SENSE_UUID = bluetooth.UUID(0x181A)
    # org.bluetooth.characteristic.temperature
    _TEMP_CHAR = (
        bluetooth.UUID(0x2A6E),
        _FLAG_READ | _FLAG_NOTIFY | _FLAG_INDICATE,
    )
    _ENV_SENSE_SERVICE = (
        _ENV_SENSE_UUID,
        (_TEMP_CHAR,),
    )
    
    # org.bluetooth.characteristic.gap.appearance.xml
    _ADV_APPEARANCE_GENERIC_THERMOMETER = const(768)
    
    class BLETemperature:
        def __init__(self, ble, name=""):
            self._sensor_temp = machine.ADC(4)
            self._ble = ble
            self._ble.active(True)
            self._ble.irq(self._irq)
            ((self._handle,),) = self._ble.gatts_register_services((_ENV_SENSE_SERVICE,))
            self._connections = set()
            if len(name) == 0:
                name = 'Pico %s' % ubinascii.hexlify(self._ble.config('mac')[1],':').decode().upper()
            print('Sensor name %s' % name)
            self._payload = advertising_payload(
                name=name, services=[_ENV_SENSE_UUID]
            )
            self._advertise()
    
        def _irq(self, event, data):
            # Track connections so we can send notifications.
            if event == _IRQ_CENTRAL_CONNECT:
                conn_handle, _, _ = data
                self._connections.add(conn_handle)
            elif event == _IRQ_CENTRAL_DISCONNECT:
                conn_handle, _, _ = data
                self._connections.remove(conn_handle)
                # Start advertising again to allow a new connection.
                self._advertise()
            elif event == _IRQ_GATTS_INDICATE_DONE:
                conn_handle, value_handle, status = data
    
        def update_temperature(self, notify=False, indicate=False):
            # Write the local value, ready for a central to read.
            temp_deg_c = self._get_temp()
            print("write temp %.2f degc" % temp_deg_c);
            self._ble.gatts_write(self._handle, struct.pack("〈h", int(temp_deg_c * 100)))
            if notify or indicate:
                for conn_handle in self._connections:
                    if notify:
                        # Notify connected centrals.
                        self._ble.gatts_notify(conn_handle, self._handle)
                    if indicate:
                        # Indicate connected centrals.
                        self._ble.gatts_indicate(conn_handle, self._handle)
    
        def _advertise(self, interval_us=500000):
            self._ble.gap_advertise(interval_us, adv_data=self._payload)
    
        # ref https://github.com/raspberrypi/pico-micropython-examples/blob/master/adc/temperature.py
        def _get_temp(self):
            conversion_factor = 3.3 / (65535)
            reading = self._sensor_temp.read_u16() * conversion_factor
            
            # The temperature sensor measures the Vbe voltage of a biased bipolar diode, connected to the fifth ADC channel
            # Typically, Vbe = 0.706V at 27 degrees C, with a slope of -1.721mV (0.001721) per degree. 
            return 27 - (reading - 0.706) / 0.001721
    
    # Generate a payload to be passed to gap_advertise(adv_data=...).
    def advertising_payload(limited_disc=False, br_edr=False, name=None, services=None, appearance=0):
        payload = bytearray()
    
        def _append(adv_type, value):
            nonlocal payload
            payload += struct.pack("BB", len(value) + 1, adv_type) + value
    
        _append(
            _ADV_TYPE_FLAGS,
            struct.pack("B", (0x01 if limited_disc else 0x02) + (0x18 if br_edr else 0x04)),
        )
    
        if name:
            _append(_ADV_TYPE_NAME, name)
    
        if services:
            for uuid in services:
                b = bytes(uuid)
                if len(b) == 2:
                    _append(_ADV_TYPE_UUID16_COMPLETE, b)
                elif len(b) == 4:
                    _append(_ADV_TYPE_UUID32_COMPLETE, b)
                elif len(b) == 16:
                    _append(_ADV_TYPE_UUID128_COMPLETE, b)
    
        # See org.bluetooth.characteristic.gap.appearance.xml
        if appearance:
            _append(_ADV_TYPE_APPEARANCE, struct.pack("〈h", appearance))
    
        return payload
    
    def decode_field(payload, adv_type):
        i = 0
        result = []
        while i + 1 〈 len(payload):
            if payload[i + 1] == adv_type:
                result.append(payload[i + 2 : i + payload[i] + 1])
            i += 1 + payload[i]
        return result
    
    def decode_name(payload):
        n = decode_field(payload, _ADV_TYPE_NAME)
        return str(n[0], "utf-8") if n else ""
    
    def decode_services(payload):
        services = []
        for u in decode_field(payload, _ADV_TYPE_UUID16_COMPLETE):
            services.append(bluetooth.UUID(struct.unpack("〈h", u)[0]))
        for u in decode_field(payload, _ADV_TYPE_UUID32_COMPLETE):
            services.append(bluetooth.UUID(struct.unpack("〈d", u)[0]))
        for u in decode_field(payload, _ADV_TYPE_UUID128_COMPLETE):
            services.append(bluetooth.UUID(u))
        return services    
            
    def demo():
        ble = bluetooth.BLE()
        temp = BLETemperature(ble)
        counter = 0
        led = Pin('LED', Pin.OUT)
        while True:
            if counter % 10 == 0:
                temp.update_temperature(notify=True, indicate=False)
            led.toggle()
            time.sleep_ms(1000)
            counter += 1
    
    if __name__ == "__main__":
        demo()
    

4.測定した温度をスマフォに表示

Thonny でプログラムを実行

Raspberry Pi Pico W を探して、接続
Temperature を選択
Thonny のシェルと比較して100倍の数値であることを確認

─以上─


Arduino IoT Cloud で LED Blink を実行

2023年11月17日 08時22分10秒 | Arduino

◆Arduino IoT Cloud上で Arduino UNO R4 WIFI の LED を Blink する実装手順

1.準備
●MPU:Arduino UNO R4 WIFI
●PC:Windows 10 Pro 64bit Version 22H2
●Cable:USB3.1ケーブル(A-TypeC)USB3-APAC10WH[ELECOM]
前回の記事内容が完了している事

2.Verify実行

Verifyボタンをクリック
ターミナルにエラーが表示されないことを確認
 

3.Upload実行

Uploadボタンをクリック
ターミナルにエラーが表示されないことを確認
 

4.WIFI接続確認
 
  Serialモニタボタンをクリック
  Arduino UNO R4 WIFI の RESETボタンを押す
  モニタ画面にWIFI接続が成功していることを確認
 

5.Dashboard作成

Arduino Cloud のマイページを開く、Dashboards をクリック
<CREATE DASHBOARD> をクリック
Dashboards の名前を入力して、<ADD>をクリックして、Switch を選択
Widget の名前を入力して、Linked Variable の<🔗>をクリック
Variables の light を選択して、<LINK VARIABLE>をクリック

<DONE>をクリック、Dashboards に LED_light の Widget が追加されていることを確認

6.ソースコードの改変
  void setup() {
    // initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  :::::
  }
  void onLightChange()  {
  // Add your code here to act upon Light change
if(light){
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  // turn the LED on (HIGH is the voltage level)    
  }else{
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);   // turn the LED off by making the voltage LOW
  }
}
上記のソースコード追記する
Sketch のUploadボタンをクリックして、Arduino UNO R4 WIFI にプログラムをアップロード

7.Dashboard操作

Dashboards 上で、LED_light の Widget をクリックして Arduino UNO R4 WIFI の LED点灯が連動していることを確認

─以上─


Arduino UNO R4 WIFI を Arduino Web Editor、Arduino IoT Cloudでプログラム開発

2023年11月16日 08時07分35秒 | Arduino

◆Arduino UNO R4 WIFI を Arduino Web Editor、Arduino IoT Cloudでプログラム開発する手順

1.準備
●MPU:Arduino UNO R4 WIFI
●PC:Windows 10 Pro 64bit Version 22H2
●Cable:USB3.1ケーブル(A-TypeC)USB3-APAC10WH

2.Arduino Create Agentをインストール
このページを参照

Arduino Create agent installation ページにアクセスして、<START>をクリック
【注意点】この時、PCとArudino UNO R4 はUSBケーブルで接続されていること

<DOWNLOAD FOR WIN64>をクリックしてインストーラーをダウンロード
Arduino Create agent installation ページを開いたままにして、

ArduinoCreateAgent-1.3.5-windows-amd64-installer.exeをインストール
<NEXT>→<NEXT>→<NEXT>→<NEXT>→<Finish>をクリック

インストールが成功すると、このページが表示されます。<NEXT>→<GO TO WEB EDITOR>をクリック
Arduino Create agent installation ページを閉じる

<SIGN IN>をクリック、サインインする

マイクラウドの <IoT Cloud> をクリック
3.Arduino UNO R4 WIFI デバイスセットアップ

タイトルを入力して、Associated Device の<🔗>→<SET UP NEW DEVICE>→<ARDUINO>→<CONFIGURE>

デバイス名を入力、<NEXT>→[Device ID, Secret Key をメモする]→<CONTINUE>→<CONFIGURE>→<DONE>
4.Network、Cloud Variables セットアップ

Network の<🔗>をクリック
Wi-Fi Name には、必ず2.4GHzネットワーク名SSID を入力
Password は、SSID の暗号化キーAES を入力
Secret Key には、Associated Device でメモしたSecret Key を入力
<SAVE>→<CONFIGURE>→<ADD VSRIABLE> をクリック

Name には、light を入力
変数型は、Boolean を選択 
Declaration に、bool light ; が自動的に入力される
<ADD VARIABLE> をクリック

<Sketch>タブをクリック

サンプルコードが自動的に更新されていることを確認

─以上─