[101專題計畫分享] Arduino101(Genuino 101)&App Inventor – RGB LED控制

本文延伸自 App Inventor 中文學習網的[取得像素顏色]範例,將觸碰點的RGB值經由藍牙丟給Arduino 101 去點亮 RGB 燈,您可以擴充多顆RGB LED或其他彩色模組來達到更有趣的效果,可以說是極簡易版的 Philip HUE 照明系統喔!

本範例使用 Arduino 101,如果您是使用HC05 06 這類型的藍牙模組,則需使用 App Inventor 的 BluetoothClient元件,兩者不可混用。

程式碼請由此下載

 

作者/攝影   曾吉弘
時間   3~4小時
成本
  • Arduino 101 $1575 (購買連結)
  • RGB LED模組(本範例使用共陰) $30~50
  • 跳線  (一綑單芯線,$100左右,也可以買公公/公母杜邦線)
  • 400孔麵包板 ($80~100)
難度   * * * * *
材料表
  • 個人電腦 (作業系統可用 Windows, Mac OSX 與 Linux,本範例使用 Windows 7)
  • Arduino 101開發板
  • RGB LED模組(本範例使用共陰)

本文將介紹如何取得觸碰點的 RGB 參數之後透過 BLE 送給 Arduino 101 來點亮 RGB LED。

先來看影片吧

App Inventor

Designer

  • 使用 Canvas 來取得觸碰點座標。
  • 兩個連線斷線用的按鈕:Btn_Connect /  Btn_DisConnect
  • 三個用來呈現RGB值的 Slider (無法拖動)
  • BletoothLE:處理BLE通訊
  • Clock:定期要求 BluetoothLE 將資料(RGB參數)發送給 Arduino 101

Blocks

1.初始化

宣告相關變數,其中addr 代表您所要連線之Arduino 101 藍牙位址,印在板子背面。程式初始化時,要求BluetoothLE元件開始掃瞄。

2.連線與斷線

按下連線按鈕,BluetoothLE元件對指定位址裝置(Arduino 101)連線,並設定相關畫面元件是否可操作,並顯示”Connected”於螢幕狀態列。

斷線則剛好相反,斷開與Arduino 101之BLE連線之後將相關畫面元件恢復原狀,這樣才能重新操作。

 

3.滑動手指取得觸碰點RGB參數

使用 Ball.Dragged 事件,當拖動這個小球(代表您手指的位置)時,會執行以下動作:

  1. 清除畫面
  2. 將該觸碰點的GetPixelColor結果顯示在Canvas上,會是一個相當大的負整數後續使用select list item 去解出來之後就會是 0~255 的整數了。
  3. Ball 移動到觸碰點位置
  4. 使用select list item 搭配 split 指令去分別取得該點的紅色、綠色與藍色值,顯示於Label上即可。

接著在 Ball.Dragged 事件的下半,分別更新每一個 Slider 的指針位置(ThumbPosition)以及更新 r g b 三個變數的內容為該觸碰點的 r g b 顏色強度,準備要發送出去囉!
如果您覺得這裡的程式碼相當冗長的話,可以用一個副程式包起來讓主程式流程更簡潔易讀。

4.發送訊號

使用 Clock 元件每1秒鐘觸發一次 Clock.Timer事件,其中會使用 BluetoothLE.WriteIntValue 將 r g b 值的組合結果發送出去,例如 (128, 34, 255) 的組合結果就是 128034255,Arduino 收到之後再拆解即可。
Clock.Timer 事件的1秒鐘您可以自行修改為較小的數字,看看是否有比較好的操作體驗。

 

Arduino 101 code

重點在於 line 53~67 之間的if (LEDStatus.written())判斷式中,使用 incom = LEDStatus.value(); 來取得 App Inventor 送過來的整數值,並以 1000 為單位來拆開並顯示於 Serial Monitor,最後使用 analogWrite 指令去控制對應的 RGB LED 腳位就完成囉!

#include <CurieBLE.h>
#include <stdlib.h>
#define LEDr 6
#define LEDg 5
#define LEDb 3

BLEPeripheral blePeripheral;  // BLE Peripheral Device (the board you're programming)
BLEService ControlLED("19B10010-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214"); // BLE AnalogRead Service

// BLE LED Switch Characteristic - custom 128-bit UUID, read and writable by central
BLEUnsignedIntCharacteristic LEDStatus("19B10011-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214", BLERead | BLEWrite  );

int incom = 0;
int r, g, b ;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  // set Light pin to output mode
  // set advertised local name and service UUID:
  blePeripheral.setLocalName("ControlLED");
  blePeripheral.setAdvertisedServiceUuid(ControlLED.uuid());

  // add service and characteristic:
  blePeripheral.addAttribute(ControlLED);
  blePeripheral.addAttribute(LEDStatus);

  // begin advertising BLE Light service:
  blePeripheral.begin();

  Serial.println("BLE RGBLED control.");

  pinMode(LEDr, OUTPUT);
  pinMode(LEDg, OUTPUT);
  pinMode(LEDb, OUTPUT);

}

void loop() {
  // listen for BLE peripherals to connect:

  BLECentral central = blePeripheral.central();
  // if a central is connected to peripheral:
  if (central) {
    Serial.print("Connected to central: ");
    // print the central's MAC address:
    Serial.println(central.address());


    // while the central is still connected to peripheral:
    while (central.connected()) {
      //Serial.println(LEDStatus.written());
      if (LEDStatus.written())
      {
        incom = LEDStatus.value();//110225101
        r = incom / 1000000 ;//110
        g = (incom / 1000 - r * 1000) ; //110225-110000=225
        b = (incom - r * 1000000 - g * 1000) ; //110225101-110000000-2250000=101
        Serial.println(incom);
        Serial.println(r);
        Serial.println(g);
        Serial.println(b);
        analogWrite(LEDr, r);
        analogWrite(LEDg, g);
        analogWrite(LEDb, b);
        delay(10);
      }
    }
    digitalWrite(LEDr, LOW);
    digitalWrite(LEDg, LOW);
    digitalWrite(LEDb, LOW);
    delay(100);
  }

  // when the central disconnects, print it out:

  Serial.print(F("Disconnected from central: "));
  Serial.println(central.address());
}

 

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