как связать ардуино с телефоном
Связываем Arduino и Android через Bluetooth
В данной статье будет подробно расписано создание небольшого приложения для мобильной операционной системы Android и скетча для Arduino. На Arduino Uno будет стоять Wireless Shield с Bluetooth-модулем. Приложение будет подключаться к Bluetooth-модулю и посылать некую команду. В свою очередь скетч по этой команде будет зажигать или гасить один из подключенных к Arduino светодиодов.
Нам понадобится
Создание приложения для Android
Заготовка
Разработка для ОС Android ведется в среде разработки ADT, Android Development Tools. Которую можно скачать с портала Google для разработчиков. После скачивания и установке ADT, смело его запускаем. Однако, еще рано приступать к разработке приложения. Надо еще скачать Android SDK нужной версии. Для этого необходимо открыть Android SDK Manager «Window → Android SDK Manager». В списке необходимо выбрать нужный нам SDK, в нашем случае Android 2.3.3 (API 10). Если телефона нет, то выбирайте 2.3.3 или выше; а если есть — версию, совпадающую с версией ОС телефона. Затем нажимаем на кнопку «Install Packages», чтобы запустить процесс установки.
После завершения скачивания и установки мы начинаем создавать приложение. Выбираем «File → New → Android Application Project». Заполним содержимое окна так, как показано на рисунке.
В выпадающих списках «Minimum Required SDK», «Target SDK», «Compile With» выбираем ту версию, которую мы скачали ранее. Более новые версии SDK поддерживают графические темы для приложений, а старые нет. Поэтому в поле «Theme» выбираем «None». Нажимаем «Next».
Снимаем галочку с «Create custom launcher icon»: в рамках данной статьи не будем заострять внимание на создании иконки приложения. Нажимаем «Next».
В появившемся окне можно выбрать вид «Activity»: вид того, что будет на экране, когда будет запущено приложение. Выбираем «Blank activity», что означает, что мы хотим начать всё с чистого листа. Нажимаем «Next».
В нашем приложении будет всего одно Activity, поэтому в появившемся окне можно ничего не менять. Поэтому просто жмем на «Finish».
Все, наше приложение создано.
Настройка эмулятора
Отладка приложений для Android производится на реальном устройстве или, если такового нет, то на эмуляторе. Сконфигурируем свой.
Для этого запустим «Window → Android Virtual Device Manager». В появившемся окне нажмем «New». Заполняем поля появившейся формы. От них зависит сколько и каких ресурсов будет предоставлять эмулятор «телефону». Выберите разумные значения и нажимайте «ОК».
В окне Android Virtual Device Manager нажимаем кнопку «Start». Это запустит эмулятор. Запуск занимает несколько минут. Так что наберитесь терпения.
В результате вы увидите окно эмулятора подобное этому:
Заполнение Activity
Перетаскиваем 2 кнопки «ToggleButton» на экранную форму. Переключаемся во вкладку «activity_main.xml» и видим следующий код:
Это ни что иное, как наша Activity, которая отображается не в виде графики, а описанная в формате XML.
Сделаем имена компонентов более понятными. Изменим поля android:id следующим образом.
А еще добавим им подписи, изменим их цвет и размер текста. Результирующий код разметки будет выглядеть следующим образом.
Эти же изменения можно сделать и в графическом режиме, воспользовавшись вкладкой «Outline/Properties».
Пробный запуск
Мы можем запустить только что созданное приложение на эмуляторе. Идем в настройки запуска «Run» → Run Configurations», в левой части нажимаем на «Android Application». Появляется новая конфигурация «New_configuration». В правой части окна выбираем вкладку «Target» и выбираем опцию «Launch on all compatible devices/AVD».
Нажимаем «Apply», а затем «Run». Приложение запустится в эмуляторе.
Можно понажимать кнопки. Но ничего происходить не будет, поскольку обработчики нажатий еще нами не написаны.
Чтобы запустить приложение на реальном устройстве, необходимо включить в его настройках опцию «Отладка USB» и подключить его к компьютеру.
На реальном устройстве приложение выглядит абсолютно аналогично.
Написание кода для Android
Правка манифеста
Добавляем основной код
Пришла пора вдохнуть жизнь в наше приложение. Открываем файл MainActivity.java (src → ru.amperka.arduinobtled). Изначально он содержит следующий код:
Дополним код в соответствии с тем, что нам нужно:
Передавать на Arduino мы будем один байт с двузначным числом. Первая цифра числа — номер пина, к которому подключен тот или иной светодиод, вторая — состояние светодиода: 1 — включен, 0 — выключен.
Число-команда, рассчитывается очень просто: Если нажата красная кнопка, то берется число 60 (для красного светодиода мы выбрали 6-й пин Arduino) и к нему прибавляется 1 или 0 в зависимости от того, должен ли сейчас гореть светодиод или нет. Для зеленой кнопки всё аналогично, только вместо 60 берется 70 (поскольку зеленый светодиод подключен к 7 пину). В итоге, в нашем случае, возможны 4 команды: 60, 61, 70, 71.
Напишем код, который реализует всё сказанное.
Написание скетча
Данные, которые принимает Bluetooth-модуль, приходят через UART (он же Serial-соединение) на скорости 9600 бит/с. Настраивать Bluetooth-модуль нет никакой необходимости: он сразу готов к работе. Поэтому скетч должен уметь следующее:
Особенности заливки скетча
Для связи Bluetooth-Bee с контроллером используются те же пины (0 и 1), что и для прошивки. Поэтому при программировании контроллера переключатель «SERIAL SELECT» на «Wireless Shield» должен быть установлен в положение «USB», а после прошивки его надо вернуть в положение «MICRO».
Результат
Заключение
В данной статье мы научились создавать приложения для операционной системы Android и передавать данные по Bluetooth. Теперь при нажатии на кнопку на экране телефона на базе операционной системы Android, произойдет изменение состояния светодиода на плате.
Вы можете развить мысль и сделать более дружественный интерфейс на Android, управлять с его помощью гораздо более сложными устройствами, публиковать классные приложения в Android Market и ещё много-много всего интересного!
Android приложения для Arduino
Связка смартфона Andoid и Arduino предоставляет огромные возможности для создания современных проектов, упрощая удаленное программирование, управление и синхронизацию данных. Мобильные приложения на смартфоне дают взаимодействовать с реальным физическим миром из любой точки земли с помощью привычных всем гаджетов. Представляем вам обзор Android приложений для работы с Arduino. Для простоты мы выбрали несколько видов приложений, предназначенных для работы с ардуино: приложения, позволяющие создавать скетчи, справочники и Bluetooth/Wi-fi-контроллеры.
ArduinoDroid
ArduinoDroid – это бесплатное приложение, которое позволяет редактировать, компилировать и загружать эскизы к вашей плате Arduino прямо с телефона или планшета Android. Отличительной чертой этой программы является то, что в нее можно загружать уже готовый запрограммированный код или создавать новый. В случае с неполадками или сбоями программы, открытый код можно всегда отредактировать.
В настоящее время поддерживаются только платы Arduino Uno R3 и платы на базе FTDI (Duemilanove, Diecimila), но планируется поддержка Mega, Due и Nano. Другие функции, которые необходимо реализовать, включают расширенную настраиваемую подсветку синтаксиса, интеллектуальные подсказки кода (автозаполнение) и интеграцию сторонних приложений (руководства, запросы на компиляцию эскизов).
Стоит отметить то, что с помощью этого приложения начинают все осваивать ардуино, к тому же клон-плата Arduino и USB кабель OTG обойдутся всего в пару долларов.
Рейтинг на Google Play: 4.1 из 5
Количество скачиваний: более 500.000
Bluino Loader – Arduino IDE
Bluino Loader – это программное обеспечение для ардино (Arduino IDE), которое позволяет быстро и легко компилировать ваш код для создания файла и загружать его на плату ардуино через USB OTG.
Рейтинг на Google Play: 4.1 из 5
Количество скачиваний: более 50.000
Arduino Bluetooth Control
Приложение ABC – это простое приложение, которое предназначено для того, чтобы контролировать контакты Arduino, и иметь доступ основным функциям управления. Arduino Bluetooth Control используется для управления и/или мониторинга контактов Arduino через Bluetooth. Приложение является автономным, и вся инициализация выполняется из Arduino. Важно понимать, что приложение предназначено именно для контактов ардуино, а не для управления.
Работа приложения осуществляется при помощи нескольких инструментов:
Рейтинг на Google Play: 4.2 из 5
Количество скачиваний: более 50.000
Arduino Bluetooth Controller
Arduino Bluetooth Controller – это простое и интуитивно понятное приложение для управления arduino через bluetooth с android. Работа приложения осуществляется в 4-х различных режимах:
Рейтинг на Google Play: 4.5 из 5
Количество скачиваний: более 100.000
Bluetooth Controller 8 Lamp
Приложение создано при помощи модулей Bluetooth HC-05, HC-06 и HC-07. Контроль 8 каналов позволяет быстро и удобно отрегулировать работу ардуино. В интерфейсе предоставлено 8 кнопок, которые соответствуют каждой лампе.
Рейтинг на Google Play: 4.3 из 5
Количество скачиваний: более 50.000
BT Voice Control for Arduino
С помощью этого приложения можно отправлять и получать данные с таких устройств, как ультразвуковой датчик, подключенный к Arduino через Bluetooth. Для подключения устройства Arduino к мобильному телефону через Bluetooth был использован модуль HC-05. После подключения ультразвуковой датчик будет передавать расстояние до ближайшего объекта, и это будет отображаться на мобильном телефоне в этом приложении.
Arduino был запрограммирован на список распознаваемых команд, таких как «Вперед», «Назад», «Влево», «Вправо» и «Стоп». Важно знать, что ультразвуковой датчик отправляет расстояние до ближайшего объекта в Arduino, а затем отправляет его в приложение с помощью модуля Bluetooth HC-05.
Рейтинг на Google Play: 4.4 из 5
Количество скачиваний: более 10.000
RemoteXY: Arduino Control
Осуществление управления это ардуино адроид приложения проходит через Bluetooth, Wi-Fi или интернет. Приложение позволяет пользователю сделать свой индивидуальный графический интерфейс, посетив его сайт http://remotexy.com. Удобное создание кнопок, переключателей и полная регулировка ардуино не даст отойти ни на шаг. Также доступно подключение через облачный сервер, что дает преимущество перед другими приложениями.
Рейтинг на Google Play: 4.1 из 5
Количество скачиваний: более 50.000
Virtuino
Virtuino – это бесплатное приложение из подкатегории System Maintenance, входящей в категорию System Utilities. Оно разрешает совмещать проекты в единое целое, что позволяет управлять более одной платы одновременно через Bluetooth или Wi-fi.
Создавайте визуальные интерфейсы для светодиодов, переключателей, диаграмм, аналоговых приборов, счетчиков и многого другого. Он поставляется с библиотечной поддержкой и множеством учебных пособий (включая видеоуроки), которые помогут вам в этом процессе. Добавьте несколько строк кода в приведенные примеры, и все готово. В настоящее время приложение доступно на английском языке.
Рейтинг на Google Play: 4.9 из 5
Количество скачиваний: более 50.000
Blynk
Это уникальное приложение c прекрасным дизайном разрешает разрабатывать проекты, которые напрямую имеют доступ к триггеру событий на плате ардуино. Однако, важно знать, что для работы в приложении необходимо интернет-подключение, иначе работа попросту невозможна. Независимо от того, подключен ли ваш Arduino или к Интернету через Wi-Fi, Ethernet или этот новый чип ESP8266, Blynk выведет вас в интернет и будет готов к работе.
Настройка занимает около 5 минут, после чего вы можете приступить к реализации своих проектов. Также программа поддерживает аппаратное обеспечение по вашему выбору.
Рейтинг на Google Play: 4.6 из 5
Количество скачиваний: более 500.000
IoT Wi-Fi контроллер
Этот Wi-Fi контроллер содержит интерфейс, который показывает конфигурацию каждого ввода-вывода Arduino. Возможность переключать значения GPIO в реальном времени, а также показ значений АЦП позволят легко управлять вашим гаджетом.
Рейтинг на Google Play: 4.6 из 5
Количество скачиваний: более 5.000
Справочник по Arduino 2
Это одно из важных приложений для обучения в ардуино. Новым пользователям потребуется всего пару недель для освоения материала с этим приложением. Приложение доступно в оффлайн режиме, что позволяет изучать материал в любом месте без подключения к интернету. Включены такие категории как: операторы, данные, функции и некоторые библиотеки Arduino.
Взаимодействие с Arduino через Android
Хотите послать текстовое сообщение с вашего смартфона с ОС Android на свою плату Arduino? В этой статье написано, как это сделать!
Что потребуется
Основные компоненты приложения для Android
В Android приложении есть три основных файла:
MainActivity.java Здесь находится выполняемый код на Java, который управляет тем, как будет функционировать приложение. activity_main.xml Содержит макет приложения, то есть, компоненты: кнопки, компоненты отображения текста и т.д. AndroidManifest.xml Здесь вы определяете, когда приложение должно запускаться, в какие права ему нужны, и к какому аппаратному обеспечению ему необходимо получить доступ.
Еще есть множество других файлов, но все они связаны друг с другом с помощью этих трех.
Макет
Мы будем использовать тот же макет, что и в USB App и Bluetooth App. Он прост и содержит минимум виджетов, необходимых для проверки соединения между устройствами.
Вот часть XML кода. Поскольку код для кнопок похож, здесь он не приводится. Полный код можно скачать по ссылке в конце статьи.
Теперь наведите курсор мыши на эту строку, слева должно будет появиться предупреждение, похожее на это:
Предупреждение в Android Studio
Библиотека USB Serial
Настройка последовательного соединения в Android довольно трудоемка, так как требует от вас ручной настройки множества вещей, поэтому я нашел несколько библиотек, которые делают всё это автоматически. Я протестировал несколько из них и, наконец, остановился на библиотеке UsbSerial от Github пользователя felHR85. Среди подобных библиотек, что я нашел, она единственная до сих пор обновляется. Ее довольно легко настроить и использовать. Чтобы добавить библиотеку в свой проект, скачайте последнюю версию JAR файла на Github. Поместите его в подкаталог libs в каталоге вашего проекта. Затем в файловом проводнике в Android Studio кликните правой кнопкой мыши на JAR файле и выберите « Добавить как библиотеку » ( Add as Library ). Вот и всё!
Алгоритм выполнения программы
Открытие соединения
Теперь давайте определим BroadcastReceiver для приема широковещательных сообщений, чтобы запросить у пользователя разрешения, а также для автоматического запуска соединения, когда устройство подключено, и закрытия соединения, когда оно отключено.
Прием данных от устройства
Передача данных на устройство
Закрытие соединения
Чтобы закрыть соединение, просто закройте последовательный порт.
Манифест приложения
Манифест объявляет, какие дополнительные разрешения могут потребоваться приложению. Единственное необходимое нам разрешение – это разрешение сделать телефон USB хостом. Добавьте следующую строку в манифест:
Тестирование приложения
Соберите приложение и запустите его на своем смартфоне. Теперь запустите Arduino IDE и настройте Arduino для простого эхо всего, что плата будет принимать через последовательный порт. Вот очень простой код, помогающий сделать это:
Теперь подключите Arduino к microUSB порту телефона, используя OTG кабель. Приложение должно запуститься автоматически. Попробуйте послать какой-нибудь текст, и те же данные будут возвращены обратно!
Тестирование Android приложения для взаимодействия с Arduino
Заключение
Данная статья показывает, как Arduino может общаться с вашим смартфоном. И возможности использования этого бесконечны! В случае, когда необходимы данные с любого датчика, которого нет среди встроенных в смартфон, можно воспользоваться любым микроконтроллером для считывания данных с этого датчика и передачи их на смартфон. В следующей статье будет показано, как подключить смартфон к Arduino, используя популярный bluetooth модуль HC05.
Android + Arduino = ♥
Не так давно Google открыл API для работы Android устройств с USB. Сегодня пришло время пощупать что же это такое и узнать какие возможности нам открываются.
Итак, у нас имеется Arduino Mega 2560, USB Host Shield и HTC Desire с прошивкой cyanogen 7.1.0 RC1 (Android 2.3.4). На всякий случай напомню, что все что будет описываться дальше — работает только начиная с Android 2.3.4 для телефонов и Android 3.1 для планшетов.
Тут стоит отметить что данный USB Host Shield не совсем удачный, особенно в сочетании с Arduino Mega 2560. Первая проблема заключалась в том что данная плата расширения сделана для Arduino UNO, а она отличается от Mega положениями контактов SPI, поэтому пришлось кидать перемычки (см. фото). Второй проблемой, хотя и вполне ожидаемой, стала потребность во внешнем источнике питания для работы этой платы расширения. Более удачной считается USB Host Shield 2.0 от Circuits@Home, но она и дороже.
Плата с перекинутыми SPI контактами
Настройка Arduino ПО
Загрузка прошивки
Тестовое Android приложение
Запуск
Просто подключаем наш телефон к USB Host Shield. Если мы все сделали правильно, то на экране появится запрос запуска DemoKit приложения.
Само приложение содержит две вкладки — In (кнопки, джойстик и сенсоры) и Out (светодиоды, реле и сервоприводы).
Я решил что для демонстрации вполне достаточно пары светодиодов и кнопки. Как это все чудо работает можно пронаблюдать на видео.
Немного кода
В рассматриваемом примере сообщения, передающиеся по USB, состоят из трех байтов:
1-й байт определяет команду или группу устройств, например светодиоды — 0x2
2-й байт указывает на конкретное устройство, например зеленый светодиод — 0x1
3-й байт содержит значение, передаваемое устройству, например максимальная яркость — 0xff
Arduino
Android
Выводы
Открывая такие возможности Google в первую очередь конечно же рассчитывает на появление большого числа активных Android аксессуаров, но далеко не последнее место занимает тот факт, что по сути мы получаем удобное устройство для взаимодействия с различными датчиками, сенсорами и приводами. Такое устройство запросто может стать мозгом чего-то роботизированного.
Также нельзя забывать о том, что Android устройство для Arduino может выполнять роль платы расширения, в которой есть GPS, Bluetooth, WiFi, акселерометр и многое другое.
Управление Arduino с телефона
Недавно заинтересовался идеей создания «умного дома». Так как из необходимых компонентов в моем распоряжении пока что имеются только arduino и телефон на андроиде, решено было начать с создания пульта управления и связи его с остальной частью системы.
Моё видение системы выглядит так: 
Думаю стоит совместить домашний и веб-серверы, прикупив статический айпишник, но на первое время сойдет и так. Начнем с простого – научимся удаленно управлять светодиодом и LCD-дисплеем.
Web-server
На веб-сервере создаем БД с двумя таблицами – leds и texts. Таблица leds содержит 2 поля – id и status. Она содержит одну запись с актуальным состоянием светодиода. Таблица texts содержит 2 поля – id и text. Она также содержит одну запись с текстом, который в данный момент отображается на LCD-дисплее.
Теперь напишем пару скриптов, которые будем вызывать с телефона и передавать информацию для БД. Пишем на php.
Скрипт led.php (управление светодиодом):
Скрипт msg.php (управление LCD-дисплеем):
Я думаю, что из комментариев ясно, как работают эти скрипты. Это все, что находится на веб-сервере. Теперь перейдем к домашнему серверу (или говоря проще, компьютеру, к которому подключен ардуино).
Домашний сервер
На нем будет постоянно работать программка (можно даже назвать ее – демон), посылающая запросы к БД и при изменении находящейся там информации, посылающая на COM-порт с ардуино соответствующую команду. Программку напишем на языке Processing:
Пояснять этот код я тоже не стану, все и так понятно.
Еще 1 важный момент. Чтобы программа с нашего компьютера могла обращаться к БД, расположенной на удаленном сервере, надо это разрешить. Вводим наш ip в список разрешенных: 
Далее по плану – приложение для телефона.
Приложение для телефона
Телефон у меня андроиде, для него и пишем. Не буду сильно вдаваться в подробности (очень хорошо как о установке среды программирования, так и о написании первого приложения написано вот в этой статье — ссылка).
Внешний вид приложения выглядит довольно скромненько, но в данном случае это не главное: 
Приведу только отрывки кода программы под Android. Функция, вызывающая скрипт, управляющий светодиодом:
Функция, отсылающая текст для отображения на LCD-дисплее:
Ну и главная функция, в которой происходит привязка обработчиков событий к кнопкам:
И еще один важный момент – добавить разрешение приложению на выход в интернет. Для этого в файл AndroidManifest.xml (он находится в директории нашего андроид-приложения) надо добавить строчку:
Экспортируем наше приложение в файл APK и устанавливаем на телефон. Пульт управления умным домом готов!
Arduino
Ну и наконец последнее, но не по значению – подключение ардуино и ее прошивка. Схема подключения LCD-экрана и светодиода к Arduino Uno выглядит следующим образом: 
Резистор берем на 220 Ом. Более подробно про подключение LCD-экрана можно прочитать здесь — ссылка
А вот как это все выглядит в реальности: 
Задача ардуино состоит в прослушивании того, что программа-демон на домашнем сервере посылает на COM-порт, к которому и подключена ардуино (хотя фактически подключение идет по USB-кабелю, но компьютер распознает его как последовательный порт). После получения каких-либо данных с компьютера, контроллер по первому символу переданной информации распознает код команды (т.е. чем сейчас предстоит управлять – LCD-дисплеем или светодиодом). Далее в зависимости от кода и следующей за ним информации выполняется либо включение/выключение светодиода, либо вывод на дисплей переданного сообщения. Итак, вот собственно код:
Я думаю, пояснений он не требует, так как я очень подробно все расписал в комментариях. Единственное, что стоит отметить, так это некоторые ограничения на передаваемые для вывода на дисплей строки. Они не должны содержать пробелов (это ограничение накладывается несовершенством моего алгоритма) и не должны содержать кириллицы (т.к. она поддерживается не всеми дисплеями, а если и поддерживается, то требует передачи кодов символов в своей собственной кодировке, преобразовывать символы в которую нет никакого желания).
Заключение
И напоследок приведу ссылки на ресурсы, которые использовал:
Очень хорошие уроки по ардуино — ссылка
Ссылка на среду Processing — ссылка
Еще раз ссылка на статью по созданию первого приложения на Android – ссылка