第1步：電路

組件：

1 x Arduino Uno

3 x 220歐姆電阻器

1 x綠色LED

1 x黃色LED

1 x紅色LED

1 x TMP36溫度傳感器

1 x JY-MCU藍牙從模塊（請參閱介紹）

1 x面包板

電線

連接：

步驟1）：將Arduino的地線和5V連接到面包板。

步驟2）：將LED放在面包板上，并將其陰極接地。將它們的陽極分別通過220歐姆電阻連接到數字引腳：黃色到引腳3，綠色到引腳4，紅色到引腳5。

步驟3）：將TMP36傳感器放在面包板上，將其引腳連接到5V，接地和A0 Arduino引腳。

步驟4）：將提供的電纜的一側連接到JY-MCU藍牙模塊，另一側連接到面包板；連接如下：

VCC 《-》 5V

GND 《-》 GND TXD 《-》引腳0（Rx）

RXD 《-》引腳1（Tx）

該草圖還將使用數字引腳13上的Arduino內置LED。

由于TXD轉到Rx，而RXD轉到，藍牙模塊的連接可能會有些混亂。 Tx：這是一個解釋。發送和接收是針對每個設備的，因此，藍牙模塊的TXD引腳發出的傳輸必須由Arduino在Rx引腳0上接收；同樣，從Arduino Tx引腳1發出的傳輸也必須到達其RXD引腳上的JY-MCU藍牙模塊。

警告：藍牙模塊可能會干擾PC與Arduino的通信：對電路板進行編程時，請斷開VCC。 （在我的測試中，情況并非如此，但請確保它不會造成任何傷害）。

步驟2：Arduino代碼-簡介

Arduino監聽命令以點亮某些LED或顯示其狀態。另外，定時器中斷使它可以通過TMP36傳感器檢查溫度：如果溫度大于閾值，則LED點亮；否則，指示燈熄滅。每n秒（其中n是通過應用設置的參數）會向該應用發送狀態報告。簡單的命令結構使應用程序可以將參數和值發送到Arduino，反之亦然。

程序中定義的命令結構為：

CMD RED | GREEN | YELLOW =開|關

CMD TMAX | SECONDS =值

CMD SECONDS =值

CMD狀態

狀態消息結構為：

狀態紅色|綠色|黃色| TMAX | SECONDS | TEMP | THIGH = value

Arduino將以完整狀態回答STATUS命令，而在中斷時它將報告較短的版本。

示例：

CMD RED = ON將紅色LED點亮

CMD GREEN = OFF將綠色LED熄滅

您可以通過在Arduino IDE的串行監視器中發出命令并查看響應來測試草圖：確保在底部的下拉選項中選擇“回車”。

您可以從附件中下載草圖代碼。下一步將對此進行詳細說明。

步驟3：Arduino代碼-詳細信息

上一步中所述的命令和消息結構

//串行參數：COM11 9600 8 N 1

// r或 n結束命令行

//藍牙處于針腳0和1，速度為9600

//命令結構//CMD RED | GREEN | YELLOW = ON | OFF

//CMD TMAX | SECONDS = value

//CMD SECONDS = value

//CMD STATUS

//狀態消息結構

//STATUS RED | GREEN | YELLOW | TMIN | TMAX | SECONDS | TEMP | THIGH = value

溫度控制所需變量的初始化

float maxTemp = 30.0;//當溫度》 maxTemp

int maxTempSensor =（int）（（maxTemp/100 + .5）* 204.8）;

浮點溫度= 0.0;

以后可以更改maxTemp，但是程序需要使用默認值開始。 maxTempSensor是將maxTemp轉換為Arduino ADC轉換器提供的0-1023范圍；溫度比較將通過我們希望盡快執行的中斷例程執行：直接比較整數Pin輸出值而不是浮點溫度更為有效。我們仍然要報告溫度，程序會將其以相同的名稱存儲在變量中。

如果您不熟悉溫度轉換公式，可以在這里查看。

maxSeconds也可以使用命令進行更改，但再次需要默認值

int maxSeconds = 10;//每maxSeconds

Pin常量聲明發送狀態消息

const int ledPin = 13;//溫度指示燈

const int tempPin = A0;//T36溫度傳感器模擬輸入引腳

const int led1Pin = 3;//黃色

const int led2Pin = 4;//Green

const int led3Pin = 5;//紅色

中斷例程中使用并從其外部訪問的變量

volatile int tempVal;

volatile int seconds = 0;

volatile boolean tempHigh = false;

volatile boolean statusReport = false;

Volatile是一個特殊的關鍵字，可防止編譯器執行某些優化：在中斷內修改的所有變量例程，并且必須在例程之外進行訪問，必須將其聲明為volatile，以表明其值可以隨時更改，并確保在需要時從內存中讀取最新的正確值。

命令字符串變量（稍后將對此進行說明）

字符串inputString =“”;

String command =“”;

字符串值=“”;

布爾stringComplete = false;

setup（）函數

void setup（）{

//開始串行連接

Serial.begin（9600）;

Serial.print（“ Max T：”）;

Serial.print（maxTemp）;

Serial.print（“ Sensor：”）;

Serial.println（maxTempSensor）;

inputString.reserve（50）;

command.reserve（50） ;

value.reserve（50）;

pinMode（ledPin，OUTPUT）;

digitalWrite（ledPin，LOW）;

pinMode（led1Pin，OUTPUT）;

pinMode（led2Pin，OUTPUT） ;

pinMode（led3Pin，OUTPUT）;

digitalWrite（led1Pin，LOW）;

digitalWrite（led2Pin，LOW）;

digitalWrite（led3Pin，LOW）;

字符串的reserve方法分配作為參數提供的字節數。

需要以下代碼來初始化計時器中斷并將其設置為每秒觸發一次，這是Arduino可以完成的最慢的時間。有關詳細信息，請參見此處。

cli（）;//禁用全局中斷

//初始化Timer1以中斷@ 1000毫秒

TCCR1A = 0;//將整個TCCR1A寄存器設置為0

TCCR1B = 0;//與TCCR1B

相同//將比較匹配寄存器設置為所需的計時器計數：

OCR1A = 15624;//打開CTC模式：

TCCR1B | =（1 《//為1024個預分頻器設置CS10和CS12位：

TCCR1B | =（1 《 TCCR1B | =（1 《//啟用計時器比較中斷：

TIMSK1 | =（1 《 sei（）;//啟用全局中斷

}

定時器中斷例程：我們無法更改其名稱，但內容是完全可定制的。/p》

ISR（TIMER1_COMPA_vect）

{

tempVal = AnalogRead（tempPin）;

if（tempVal》 maxTempSensor）{

digitalWrite（ledPin，HIGH）;

tempHigh = true;

}

else {

digitalWrite（ledPin，LOW）;

tempHigh = false;

}

溫度值-或如上文所述，從傳感器讀取其0-1023整數表示形式，并將其與閾值進行比較：當上面的內置LED點亮并且tempHigh設置為true時，否則關閉LED并 tempHigh設置為false。

如果（秒++》 = maxSeconds）{

statusReport = true;

秒= 0;

}

}

請記住，每秒觸發一次中斷，但是我們希望報告系統狀態的頻率降低：秒變量在每次迭代時遞增，直到達到s報告到期時的值；稍后將在主循環中通過檢查statusReport標志來完成此操作。通常，永遠不要執行太慢的操作，例如從中斷例程中將數據寫入串行。

loop（）函數在接收到指令后便會解釋并執行命令，然后如果計時器發出標志，則會報告狀態打斷。為了從串行緩沖區讀取字符串，loop（）依賴于將在最后定義的serialEvent（）函數：該例程在每次loop（）運行之間運行。它沒有得到廣泛的記錄，并且可能不適用于所有的Arduino模型。無論如何，將其內容嵌套在主循環中并不難（請參見本步驟的結尾）。

void loop（）{

int intValue = 0;

if（stringComplete）{ boolean stringOK = false;

if（inputString.startsWith（“ CMD”））{

inputString = inputString.substring（4）;

首先，我們檢查接收到的字符串是否以“ CMD”開頭：如果是這樣，我們可以丟棄前四個字符，否則稍后會出現錯誤。

int pos = inputString.indexOf（‘=’）;

if（pos》 -1）{

command = inputString.substring（0，pos）;

value = inputString。 substring（pos + 1，inputString.length（）-1）;//提取最多 n個被排除的命令

有兩種類型的命令：設置值的命令，在其中找到分隔空格的“ =”值對，以及該命令是單個指令（STATUS）。如果pos處出現“ =”，則字符串將分為命令（左部分）和值（右部分），并將“ =”插入中間，并在行尾添加末尾字符。

如果（command.equals（“ RED”））{//RED = ON | OFF

value.equals（“ ON”）？ digitalWrite（led3Pin，HIGH）：digitalWrite（led3Pin，LOW）;

stringOK = true;

}

否則if（command.equals（“ GREEN”））{//GREEN = ON | OFF

value.equals（“ ON”）嗎？ digitalWrite（led2Pin，HIGH）：digitalWrite（led2Pin，LOW）;

stringOK = true;

}

否則if（command.equals（“ YELLOW”））{//YELLOW = ON | OFF

value.equals（“ ON”）嗎？ digitalWrite（led1Pin，HIGH）：digitalWrite（led1Pin，LOW）;

stringOK = true;

}

我們檢查并執行LED命令；請注意，代碼僅檢查值ON：如果您寫入GREEN = ASD，它將被解釋為GREEN = OFF。它不是完美的，但是它使事情變得簡單得多。每次識別并執行命令時都會設置stringOK = true，以便以后標記錯誤的命令。

否則，如果（command.equals（“ TMAX”））{//TMAX =值

intValue = value.toInt（）;

如果（intValue》 0）{

maxTemp = （float）intValue;

maxTempSensor =（int）（（maxTemp/100 + .5）* 204.8）;

stringOK = true;

}

}

否則，如果（command.equals（“ SECONDS”））{//SECONDS = value

intValue = value.toInt（）;

如果（intValue》 0）{

maxSeconds = intValue;

stringOK = true;

}

}

當值應為數字時，我們需要將其轉換并測試它確實是一個數字。對于MaxTemp，我們還按照變量定義部分中的說明計算傳感器值

}//pos》 -1

else if（inputString.startsWith（“ STATUS”））{

Serial.print（“ STATUS RED =”）;

Serial.println（digitalRead（led3Pin ））;

Serial.print（“ STATUS GREEN =”）;

Serial.println（digitalRead（led2Pin））;

Serial.print（“ STATUS YELLOW =”）;

Serial.println（digitalRead（led1Pin））;

Serial.print（“ STATUS TMAX =“）;

Serial.println（maxTemp）;

Serial.print（” STATUS SECONDS =“）;

Serial.println（maxSeconds）;

Serial.print（“ STATUS TEMP =”）;

Serial.println（temperature）;

Serial.print（“ STATUS THIGH =”）;

Serial.println（tempHigh）;

stringOK = true ;

}//inputString.starts With（“ STATUS”）

如果命令是STATUS，則程序僅將所有信息輸出到串行。

}//inputString.startsWith （“ CMD”）

stringOK嗎？ Serial.println（“ Command Executed”）：Serial.println（“ Invalid Command”）;

指示是否已收到有效或無效命令。

//清除字符串以進行下一次迭代

inputString =“”;

stringComplete = false;

}//stringComplete

下一次命令迭代的變量內務處理。

if（statusReport）{

temperature =（tempVal * 0.0048828125-.5）* 100;

Serial.print（“ STATUS TEMP =”）;

Serial.println（temperature）;

Serial.print（“ STATUS THIGH =”）;

Serial.println（tempHigh）;

statusReport = false;

}

}

如果中斷例程已引發statusReport標志，則將打印一些信息請注意，此時要計算當前溫度值：因此，如果在statusReport時間間隔之間發出STATUS命令，則會得到舊的溫度值。

如前所述，只要新數據進入硬件串行RX，就會發生serialEvent（）。該例程在每次loop（）運行之間運行，因此在循環內部使用delay可以延遲響應。可能有多個字節的數據。

無效的serialEvent（）{

而（Serial.available（））{

//獲得新的字節：

char inChar =（char）Serial.read（）;

//將其添加到inputString：

inputString + = inChar;

//如果傳入字符是換行符或回車符，則設置標志

//，因此主循環可以對此做一些事情：

if（inChar ==‘ n’|| inChar ==‘ r’）{

stringComplete = true;

}

}

}

從串行讀取每個字節并將其添加到輸入字符串，直到遇到“ n”或“ r”表示字符串結尾：在這種情況下，設置由loop（）檢查的stringComplete標志。同時使用回車符 r和換行符 n確保代碼能夠從各種輸入（包括Arduino IDE串行監視器以外的其他串行終端）檢測字符串結尾。

關于藍牙和串行的注意事項

在許多示例中，包括JY-MCU賣方的示例，您可以找到連接在不同Arduino數字引腳（例如10和11）上的藍牙模塊，以及通過SoftwareSerial庫訪問。根據我的測試結果，當該模塊僅用于發送信息時，SoftwareSerial可以完美運行，但是在接收命令時Arduino Uno不夠快。我沒有嘗試降低SoftwareSerial連接的速度（在示例中通常設置為2400bps），因為MIT AppInventor應用似乎不支持藍牙連接速度設置。

使用SoftwareSerial，serialEvent（）不會工作：需要重命名它（例如mySerialEvent（））并在loop（）的開頭顯式調用它。

步驟4：App Inventor代碼-簡介

在使用Android應用之前，您需要將Bluetooth模塊與智能手機配對。

給Arduino開發板通電，打開在Android手機上的藍牙上并搜索附近的藍牙設備：JY-MCU模塊將顯示為HC-06，配對密碼為1234。

藍牙Arduino連接的關鍵組件應用程序是藍牙客戶端，而Arduino板將充當服務器：這意味著應用程序將始終啟動連接。給Arduino開發板供電時，藍牙模塊紅色LED開始閃爍；按下應用程序的“連接到設備”按鈕，然后從列表中選擇模塊：紅色LED指示燈將變為穩定，連接狀態將變為“已連接”。

同樣，這與藍牙無關Master/Slave，但仍可能令人困惑：您的Bluetooth模塊需要為Slave，但它（或Arduino草圖）在客戶端中將充當Server-與Android應用程序進行服務器通信。

您可以直接從Android Play商店安裝Bluetooth Arduino Connection App，或者您可以通過下載附件將完整的應用程序代碼導入到MIT App Inventor項目中。

藍牙Arduino連接應用程序是使用MIT App Inventor 2開發的；以下步驟將提供詳細說明。

步驟5：App Inventor代碼-詳細信息

Arduino藍牙連接應用程序的關鍵組件是：

用于藍牙配對設備的ListPicker（ListPicker1）

3個按鈕，每個按鈕控制相應的配色板LED（RedLedBtn，GreenLedBtn，YellowLedBtn）

發送狀態命令（GetStatusBtn）的按鈕

帶有關聯按鈕的按鈕文本框以設置狀態報告間隔（SecondsBtn和SecondsTxBx）

巨大的多行狀態標簽，顯示從Arduino板（狀態）接收的信息

上一步（BluetoothClient1）

一個時鐘組件，該時鐘組件在客戶端連接時每秒觸發一次中斷（Clock1）

以下是基于以下內容的應用代碼說明：上面的圖片。

圖1

Variabl當打開應用程序屏幕時，將設置并初始化LED的狀態和間隔。

圖2

連接ListPicker對象ListPicker1使用兩種方法：

已準備好可用（配對）的藍牙設備的列表，并顯示給用戶

當用戶選擇設備時，將調用Bluetooth Client對象的Connect方法為了開始連接：如果成功，它將顯示在適當的標簽中，并激活Clock中斷，以便可以接收來自設備的消息。

圖3

在這里，我們演示如何向Arduino板發送命令。

按下GetStatusBtn時，將調用Bluetooth Client對象的SendText方法并執行文本命令發出：注意，在“ CMD STATUS”字符串的末尾添加了“ n”，以便Arduino草圖中的serialEvent（）函數能夠知道消息何時結束。

代碼打開或關閉LED稍微復雜一點：

我們使用相應的變量來跟蹤其當前狀態：如果打開，我們想將其關閉，反之亦然；因此，首先，我們將變量更改為布爾值

，然后使用新狀態更新按鈕標簽

最后，調用BluetoothClient1.SendText來傳輸命令。

其他命令的代碼非常相似，因此未顯示。

圖4

每次Clock1計時器觸發，該例程被執行：它等效于Arduino的serialEvent（）;。如果BluetoothClient1接收到字節，則將它們復制到狀態標簽中。請注意，Bluetooth客戶端對象具有一種返回所接收消息長度的方法。

步驟6：結論

在此指導中，我演示了一個通過藍牙連接Arduino開發板和Android智能手機的有用方法。通信是雙向的，因此開發板不僅向應用程序報告其狀態，而且還從應用程序接收命令。

此外，一個簡單的擴展程序允許將Arduino的命令發送給應用程序。電話：例如：按下板上的按鈕即可拍照或發送短信。

Arduino草圖可以作為遠程命令處理的基礎，它使用中斷來執行一些操作-檢查溫度并打開LED警報-并發送狀態心跳信號：該技術不僅可以通過藍牙通信應用，還可以通過以太網等其他方式應用。

MIT App Inventor應用程序使用中斷同樣：它等效于Arduino的loop（）+ serialEvent（）函數的重復，并且類似地用于接收消息。