Android から Bluetooth+RFCOMM を利用してモーター制御をする

投稿日: 2015/02/17 作成者: masuda

Arduino で Bluetooth シリアル変換モジュール(HC-05)を使う | Moonmile Solutions Blog
http://www.moonmile.net/blog/archives/6819

の続きです。
ストアアプリで作ると、ノートPCでちまちま（Surfaceでもいいけど）やらないちけないので、スマートフォンから動かせるようにします。と言いますか、せっかく Xamarin.Android があるんだから、それで RFCOMM してしまおうという訳です。

最近、中古で購入した Galaxy S3 は、Android 4.1.2 までしか上がらないので BLE は使えないのですが、従来の Bluetooth は使えます。まあ、接続先が Bluetooth 2.0 でシリアル通信なのでこれでok。

内容的には、以下を参考にして作っています。

Connect to a Bluetooth Serial Device with Xamarin.Android
http://brianpeek.com/post/Connect-to-a-Bluetooth-Device-with-XamarinAndroid

Android アプリの画面はこんな感じ。

Android で RFCOMM を使う

Xamarin.Forms を使うと、何故か Android.Bluetooth 名前空間が参照できないので、ノーマルな Xamarin.Forms で作っています。
BluetoothAdapter.DefaultAdapter でデフォルトの Bluetooth を取ってきて、CreateRfcommSocketToServiceRecord メソッドで RFCOMM 用のソケットを作ります。データの送受信はこれに対して、OutputStream と InputStream を使えば ok です。

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[Activity(Label = "AndroidBluetooth", MainLauncher = true, Icon = "@drawable/icon")]
public class MainActivity : Activity
{
    TextView text1;
    EditText edit1;
    protected override void OnCreate(Bundle bundle)
    {
        base.OnCreate(bundle);
 
        // Set our view from the "main" layout resource
        SetContentView(Resource.Layout.Main);
 
        // Get our button from the layout resource,
        // and attach an event to it
        Button button = FindViewById<Button>(Resource.Id.MyButton);
        button.Click += button_Click;
        Button btnSend = FindViewById<Button>(Resource.Id.button1);
        btnSend.Click += btnSend_Click;
        text1 = FindViewById<TextView>(Resource.Id.textView1);
        edit1 = FindViewById<EditText>(Resource.Id.editText1);
        Button btn2 = FindViewById<Button>(Resource.Id.button2);
        btn2.Click += btn2_Click;
        FindViewById<Button>(Resource.Id.button3).Click += clickMotorOn;
        FindViewById<Button>(Resource.Id.button4).Click += clickMotorOff;
    }
 
    BluetoothSocket _socket;
    /// <summary>
    /// 接続
    /// </summary>
    /// <param name="sender"></param>
    /// <param name="e"></param>
    async void button_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        try
        {
 
            BluetoothAdapter adapter = BluetoothAdapter.DefaultAdapter;
            if (adapter == null)
                throw new Exception("No Bluetooth adapter found.");
 
            if (!adapter.IsEnabled)
                throw new Exception("Bluetooth adapter is not enabled.");
 
            BluetoothDevice device = (from bd in adapter.BondedDevices
                                        where bd.Name == "HC-05"
                                        select bd).FirstOrDefault();
            if (device == null)
                throw new Exception("Named device not found.");
 
            _socket = device.CreateRfcommSocketToServiceRecord(UUID.FromString("00001101-0000-1000-8000-00805f9b34fb"));
            await _socket.ConnectAsync();
            text1.Text = "接続しました";
        }
        catch (Exception ex)
        {
            text1.Text = ex.Message;
        }
    }
 
    async void SendCommand(string text)
    {
        // 8文字にして送る
        if (text.Length < 8)
        {
            text = text.PadRight(8, '*');
        }
        else
        {
            text = text.Substring(0, 8);
        }
        var buffer = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(text);
        // 送信
        await _socket.OutputStream.WriteAsync(buffer, 0, buffer.Length);
        // 受信待ち
        var buffer2 = new byte[8];
        for (int i = 0; i < buffer2.Length; i++)
        {
            int n = _socket.InputStream.ReadByte();
            buffer2[i] = (byte)n;
        }
        string str = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(buffer2);
        text1.Text = str;
    }
 
    /// <summary>
    /// 送信
    /// </summary>
    /// <param name="sender"></param>
    /// <param name="e"></param>
    void btnSend_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        string text = edit1.Text ;
        SendCommand(text);
    }
    void clickMotorOn(object sender, EventArgs e)
    {
        string text = edit1.Text;
        SendCommand("m1on");
    }
    void clickMotorOff(object sender, EventArgs e)
    {
        string text = edit1.Text;
        SendCommand("m1off");
    }
    /// <summary>
    /// 切断
    /// </summary>
    /// <param name="sender"></param>
    /// <param name="e"></param>
    void btn2_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        _socket.Close();
        _socket = null;
        text1.Text = "切断しました";
    }
}

コマンド自体は、Arduino が受けやすいように8バイト固定にしています。
実験して分かったのですが、Arduino からは1バイトずつ送っているので、受信する Android で ReadAsync を使うと最初の1バイトだけ先に受信してしまいます。このあたりはバッファを先読みして8バイト溜まったら読み込めばいいのですが、面倒ので1バイトずつ読み込んでいます。

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// 受信待ち
var buffer2 = new byte[8];
for (int i = 0; i < buffer2.Length; i++)
{
    int n = _socket.InputStream.ReadByte();
    buffer2[i] = (byte)n;
}

あと、プロジェクトの Android Manifest を開いて BLUETOOTH にチェックを入れます。

20150217_05

 

これがうまくいくと、Android スマートフォンからモーター制御ができるようになります。

ちなみに、上の方に写っている白いボードは「Freaduino UNO Rev1.8」です。Arduino Uno にサーボ用のシールドを作るのが面倒で買ってしまいました。手元の meArm を制御している

Assembly | Adafruit 16-Channel Servo Driver with Arduino | Adafruit Learning System
https://learn.adafruit.com/16-channel-pwm-servo-driver/assembly

とは違うけどデジタルピンに１対１で対応しているので、Arudino IDE で Servo ライブラリがそのまま使えます。

カテゴリー: 開発, Android, Arduino, Xamarin パーマリンク