iOSアプリからBLEでM5Stack に送信してLEDを点灯させてみた

こんにちはRoboTakaoです。

以前、とりあえずM5StackでBLEで接続できるか確認しましたが、今回はiOSアプリを作ってBLEで送受信してLEDを点灯してみます。



参考としているのはオライリー・ジャパンの「Prototyping Lab 第2版」とArduino IDEに入れたM5Stackライブラリのサンプルスケッチです。

Prototyping LabのサンプルはGithubにあります。

1) iOSアプリ

Prototyping Lab 第２版 「専用のスマートフォンアプリをつくる（iOS）」のサンプル３２.６
基本的にはCoreBluetoothを使ったSwiftのサンプルです。
ただし一部うまくいかないところがあったので修正しています。

2) M5Stackのスケッチ

Prototyping Lab 第２版
　「３２　スマートフォンと無線で接続したい」　のサンプルスケッチ「ex_32_1_UART」
　Arduino IDEサンプルスケッチ　BLE_uart
　以上を合体させたような感じです。

iOSアプリの修正点

１） サービス名を変更

if peripheral.name == "UART Service" {

２） ペリフェラルのスキャン

withServicesを指定していましたが、nilに変更

変更前

let serviceUUIDs = [CBUUID(string: uartServiceUUIDString)]
centralManager.scanForPeripherals(withServices: serviceUUIDs, options: nil)

変更後

centralManager.scanForPeripherals(withServices: nil, options: nil)

３） ペリフェラルのuartRXCharacteristicのタイプ変更

タイプが異なっているとWriteで失敗するようです。

変更前

peripheral!.writeValue(
command, for: uartRXCharacteristic!,
type: CBCharacteristicWriteType.withoutResponse)

変更後

peripheral!.writeValue(
command, for: uartRXCharacteristic!,
type: CBCharacteristicWriteType.withResponse)


M5Stackのスケッチは細々変更していますのでソースを確認してください。
基本的にはサンプルスケッチ同士を合体させたような感じです。

動作確認

iOSアプリを立ち上げて、M5Stackを起動させる。

“connect”ボタンを押すとペリフェラルを探してUART S Serviceというサービスに接続します。

LEDボタンを押すと、M5Stackに接続したLEDが点灯しました。



実はM5Stackのボタン情報をiOSに送りたいのですが、まだうまくいってません。
うまくいったらまた投稿したいと思います。

サンプルスケッチ

/*
    Video: https://www.youtube.com/watch?v=oCMOYS71NIU
    Based on Neil Kolban example for IDF: https://github.com/nkolban/esp32-snippets/blob/master/cpp_utils/tests/BLE%20Tests/SampleNotify.cpp
    Ported to Arduino ESP32 by Evandro Copercini

   Create a BLE server that, once we receive a connection, will send periodic notifications.
   The service advertises itself as: 6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E
   Has a characteristic of: 6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E - used for receiving data with "WRITE" 
   Has a characteristic of: 6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E - used to send data with  "NOTIFY"

   The design of creating the BLE server is:
   1. Create a BLE Server
   2. Create a BLE Service
   3. Create a BLE Characteristic on the Service
   4. Create a BLE Descriptor on the characteristic
   5. Start the service.
   6. Start advertising.

   In this example rxValue is the data received (only accessible inside that function).
   And txValue is the data to be sent, in this example just a byte incremented every second. 
*/
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

BLEServer *pServer = NULL;
BLECharacteristic * pTxCharacteristic;
bool deviceConnected = false;
bool oldDeviceConnected = false;
uint8_t txValue = 0;

int LEDPinNo = 22;

// See the following for generating UUIDs:
// https://www.uuidgenerator.net/

#define SERVICE_UUID           "6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E" // UART service UUID
#define CHARACTERISTIC_UUID_RX "6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"
#define CHARACTERISTIC_UUID_TX "6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"


class MyServerCallbacks: public BLEServerCallbacks {
    void onConnect(BLEServer* pServer) {
      deviceConnected = true;
    };

    void onDisconnect(BLEServer* pServer) {
      deviceConnected = false;
    }
};

class MyCallbacks: public BLECharacteristicCallbacks {
    void onWrite(BLECharacteristic *pCharacteristic) {
      std::string rxValue = pCharacteristic->getValue();

      M5.Lcd.println("Receive");
      Serial.println("Receive");
      

      // 文字列として受信した値の読み取り開始位置
      int from = 0;

      // メッセージの処理が終了したことを示すフラグ
      boolean noMoreEvent = false;

      // メッセージの処理が終了するまで以下を繰り返す
      while (!noMoreEvent) {
        // 受信した文字列の中で「*」を探す
        int index = rxValue.find("*", from);

        // もし見つからなければ
        if (index < 0) {
          // 処理が終了したと判断してフラグをセット
          noMoreEvent = true;
        }
        // もし見つかったら
        else {
          // 部分文字列をコマンドとして取り出し
          std::string command = rxValue.substr(from, index);

          // コマンドに応じて処理
          if (command == "On") {
            digitalWrite(LEDPinNo, HIGH);
            M5.Lcd.println("LED On");
            Serial.println("LED On");
          } else if (command == "Off") {
            digitalWrite(LEDPinNo, LOW);
            M5.Lcd.println("LED Off");
            Serial.println("LED Off");
          }

          // 次に処理する読み取り開始位置を更新
          from = index + 1;
        }
      }
    }
};


void setup() {
  M5.begin();
  
  Serial.begin(115200);

  pinMode(LEDPinNo, OUTPUT); //22pin OUTPUT mode

  // Create the BLE Device
  BLEDevice::init("UART Service");

  // Create the BLE Server
  pServer = BLEDevice::createServer();
  pServer->setCallbacks(new MyServerCallbacks());

  // Create the BLE Service
  BLEService *pService = pServer->createService(SERVICE_UUID);

  // Create a BLE Characteristic
  pTxCharacteristic = pService->createCharacteristic(
										CHARACTERISTIC_UUID_TX,
										BLECharacteristic::PROPERTY_NOTIFY
									);
                      
  pTxCharacteristic->addDescriptor(new BLE2902());

  BLECharacteristic * pRxCharacteristic = pService->createCharacteristic(
											 CHARACTERISTIC_UUID_RX,
											BLECharacteristic::PROPERTY_WRITE
										);

  pRxCharacteristic->setCallbacks(new MyCallbacks());

  // Start the service
  pService->start();

  // Start advertising
  pServer->getAdvertising()->start();
  M5.Lcd.println("Waiting a client connection to notify...");
  Serial.println("Waiting a client connection to notify...");
}

void loop() {
//    if (deviceConnected) {
//        pTxCharacteristic->setValue(&txValue, 1);
//        pTxCharacteristic->notify();
//        txValue++;
//		delay(10); // bluetooth stack will go into congestion, if too many packets are sent
//	}

    // disconnecting
    if (!deviceConnected && oldDeviceConnected) {
        delay(500); // give the bluetooth stack the chance to get things ready
        pServer->startAdvertising(); // restart advertising
        M5.Lcd.println("start advertising");
        Serial.println("start advertising");
        oldDeviceConnected = deviceConnected;
    }
    // connecting
    if (deviceConnected && !oldDeviceConnected) {
		// do stuff here on connecting
        oldDeviceConnected = deviceConnected;
    }

    M5.update();
}

それでは今回はこの辺で失礼します！ありがとうございます。

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