プロジェクト14 Bluetooth制御ロボット
説明
Bluetoothの基本知識を学びました。このレッスンでは、Bluetooth遠隔操作スマートカーを作成します。実験では、HM-10 Bluetoothモジュールをスレーブ、携帯電話をホストとして設定します。
keyes BTカーはkeyestudioチームがリリースしたアプリです。これを使用してロボットカーを簡単に制御できます。
アプリ
Android APP
こちらからアプリをダウンロードしてください。
Tank_Carアイコンをタップして、Bluetooth APPを開きます。以下のように表示されます。
UNO R3ボードにコードをアップロードし、Bluetoothモジュールを接続すると、BluetoothモジュールのLEDが点滅します。その後、アプリのCONNECTオプションをタップして、Bluetoothを検索します。
Bluetoothをクリックして接続します。HMSoftが接続され、Bluetooth LEDが通常点灯します。
ボタン
①をタップすると、8x16 LEDパネルに前進アイコンが表示されます。ボタンを離すと、「STOP」が表示されます。以下はタンクロボットBluetooth APPインターフェースで、各キーの機能を一覧にしました：
iOS APP
APP Storeを開きます
keyestudioを検索すると、keyes BTカーが表示されます。
keyes BTカーをタップして開きます
Bluetoothを開くには、左上隅の「Connect」をクリックして、Bluetoothを検索して接続します。
Tank_Carアイコンをタップして、制御インターフェースを開きます。
以下はタンクロボットBluetooth APPインターフェースで、各キーの機能を一覧にしました：
テストコード
/*
keyestudio Mini Tank Robot V2.1
lesson 14.1
bluetooth test
http://www.keyestudio.com
*/
char ble_val; //文字変数、Bluetooth受信値を保存するために使用
void setup()
{
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
if(Serial.available() > 0) //バッファエリアにデータがあるかどうかを判定
{ ble_val = Serial.read(); //シリアルバッファからデータを読み込む
Serial.println(ble_val); //出力
}
}//**************************************************************
Bluetoothモジュールを取り外し、テストコードをアップロードし、Bluetoothモジュールを再度接続して、シリアルモニターを開き、ボーレートを9600に設定します。Bluetoothモジュールに向けてアプリのキーを押すと、対応する文字が以下のように表示されます。
検出された文字と対応する機能：
接続図
配線に関する注意：
8x16 LEDパネル |
拡張ボード |
|
|---|---|---|
GND |
→ |
-（GND） |
VCC |
→ |
+（VCC） |
SDA |
→ |
SDA |
SCL |
→ |
SCL |
Bluetoothモジュールを垂直に挿入します。STATEおよびBRKピンに接続する必要はありません |
テストコード
注意： テストコードをアップロードする前に、Bluetoothモジュールを取り外してください。そうしないと、テストコードのアップロードに失敗します。
/*
keyestudio Robot Car v2.0
lesson 14.2
bluetooth car
http://www.keyestudio.com
*/
//配列、パターンのデータを保存するために使用、自分で計算するか、モジュラスツールから取得できます
unsigned char start01[] = {0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01};
unsigned char front[] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x24,0x12,0x09,0x12,0x24,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
unsigned char back[] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x24,0x48,0x90,0x48,0x24,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
unsigned char left[] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x44,0x28,0x10,0x44,0x28,0x10,0x44,0x28,0x10,0x00};
unsigned char right[] = {0x00,0x10,0x28,0x44,0x10,0x28,0x44,0x10,0x28,0x44,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
unsigned char STOP01[] = {0x2E,0x2A,0x3A,0x00,0x02,0x3E,0x02,0x00,0x3E,0x22,0x3E,0x00,0x3E,0x0A,0x0E,0x00};
unsigned char clear[] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
#define SCL_Pin A5 //クロックピンをA5に設定
#define SDA_Pin A4 //データピンをA4に設定
#define ML_Ctrl 13 //左モーターの方向制御ピンを定義
#define ML_PWM 11 //左モーターのPWM制御ピンを定義
#define MR_Ctrl 12 //右モーターの方向制御ピンを定義
#define MR_PWM 3 //右モーターのPWM制御ピンを定義
char bluetooth_val; //Bluetooth受信値を保存
void setup(){
Serial.begin(9600);
pinMode(SCL_Pin,OUTPUT);
pinMode(SDA_Pin,OUTPUT);
matrix_display(clear); //ディスプレイをクリア
matrix_display(start01); //スタートパターンを表示
pinMode(ML_Ctrl, OUTPUT);
pinMode(ML_PWM, OUTPUT);
pinMode(MR_Ctrl, OUTPUT);
pinMode(MR_PWM, OUTPUT);
}
void loop(){
if (Serial.available())
{
bluetooth_val = Serial.read();
Serial.println(bluetooth_val);
}
switch (bluetooth_val)
{
case 'F': //前進コマンド
Car_front();
matrix_display(front); //前進デザインを表示
break;
case 'B': //後退コマンド
Car_back();
matrix_display(back); //後退パターンを表示
break;
case 'L': //左折命令
Car_left();
matrix_display(left); //「左折」サインを表示
break;
case 'R': //右折命令
Car_right();
matrix_display(right); //右折サインを表示
break;
case 'S': //停止コマンド
Car_Stop();
matrix_display(STOP01); //停止画像を表示
break;
}
}
/**************ドットマトリックスの機能****************/
//この関数はドットマトリックス表示に使用されます
void matrix_display(unsigned char matrix_value[])
{
IIC_start();
IIC_send(0xc0); //アドレスを選択
for(int i = 0;i < 16;i++) //パターンデータは16ビット
{
IIC_send(matrix_value[i]); //パターンを伝達するデータ
}
IIC_end(); //データパターン伝達を終了
IIC_start();
IIC_send(0x8A); //表示制御、パルス幅を4/16に設定
IIC_end();
}
//データ伝達を開始する条件
void IIC_start()
{
digitalWrite(SCL_Pin,HIGH);
delayMicroseconds(3);
digitalWrite(SDA_Pin,HIGH);
delayMicroseconds(3);
digitalWrite(SDA_Pin,LOW);
delayMicroseconds(3);
}
//データを伝達
void IIC_send(unsigned char send_data)
{
for(char i = 0;i < 8;i++) //各バイトは8ビット
{
digitalWrite(SCL_Pin,LOW); //クロックピンSCL Pinを下げてSDAの信号を変更
delayMicroseconds(3);
if(send_data & 0x01) //各ビットの1または0に従ってSDA_Pinの高低レベルを設定
{
digitalWrite(SDA_Pin,HIGH);
}
else
{
digitalWrite(SDA_Pin,LOW);
}
delayMicroseconds(3);
digitalWrite(SCL_Pin,HIGH); //クロックピンSCL_Pinを上げてデータ伝達を停止
delayMicroseconds(3);
send_data = send_data >> 1; //ビットごとに検出するため、データを1ビット右にシフト
}
}
//データ伝達が終了したサイン
void IIC_end()
{
digitalWrite(SCL_Pin,LOW);
delayMicroseconds(3);
digitalWrite(SDA_Pin,LOW);
delayMicroseconds(3);
digitalWrite(SCL_Pin,HIGH);
delayMicroseconds(3);
digitalWrite(SDA_Pin,HIGH);
delayMicroseconds(3);
}
/*************モーターを実行する機能**************/
void Car_front()
{
digitalWrite(MR_Ctrl,LOW);
analogWrite(MR_PWM,200);
digitalWrite(ML_Ctrl,LOW);
analogWrite(ML_PWM,200);
}
void Car_back()
{
digitalWrite(MR_Ctrl,HIGH);
analogWrite(MR_PWM,200);
digitalWrite(ML_Ctrl,HIGH);
analogWrite(ML_PWM,200);
}
void Car_left()
{
digitalWrite(MR_Ctrl,LOW);
analogWrite(MR_PWM,255);
digitalWrite(ML_Ctrl,HIGH);
analogWrite(ML_PWM,255);
}
void Car_right()
{
digitalWrite(MR_Ctrl,HIGH);
analogWrite(MR_PWM,255);
digitalWrite(ML_Ctrl,LOW);
analogWrite(ML_PWM,255);
}
void Car_Stop()
{
digitalWrite(MR_Ctrl,LOW);
analogWrite(MR_PWM,0);
digitalWrite(ML_Ctrl,LOW);
analogWrite(ML_PWM,0);
}
void Car_T_left()
{
digitalWrite(MR_Ctrl,LOW);
analogWrite(MR_PWM,255);
digitalWrite(ML_Ctrl,LOW);
analogWrite(ML_PWM,180);
}
void Car_T_right()
{
digitalWrite(MR_Ctrl,LOW);
analogWrite(MR_PWM,180);
digitalWrite(ML_Ctrl,LOW);
analogWrite(ML_PWM,255);
}
//****************************************************************
テスト結果
コードが正常にアップロードされ、DIPスイッチが右端に設定され、電源がオンになります。Bluetoothを接続した後、Bluetooth Appでスマートカーを動かすことができます。
を押すと、タンクロボットが前進します。
をクリックすると、スマートカーが後退します。
ボタンを押すと、タンクロボットが左に曲がります。
をクリックすると、ロボットが右に曲がります。
を押し続けると、停止します。
をクリックして重力制御を有効にし、
をもう一度タップして重力制御を終了します。同時に、ロボットカー上の8X16 LEDパネルに対応するパターンが表示されます。