Smart之蓝牙控制LED灯

1. 说明

  范例采用蓝牙通讯协议，通过HC-06蓝牙模块控制驳接在Arduino上的LED灯。HC-06采用BC417143芯片，支持蓝牙2.1+EDR标准，HC-06的主控端或者从端模式是在出厂前就设定好的不能更改，通常能够买到的HC-06均为从端模式。

  蓝牙装置HC-06通过杜邦线，将VCC接口连接至Arduino 5V针脚，GND接口连接Arduino的GND，蓝牙TXD接口连接Arduino 10号针脚，蓝牙RXD连接Arduino 11号针脚。LED灯的正极（长脚）连接电阻再连接到Arduino的8号针脚，LED的负极连接到Arduino的GND针脚。

  在硬件连接完成后，将Arduino连接电源，需要先将PC端与HC-06的蓝牙配对，需使用支持蓝牙功能的计算机（如不支持蓝牙的计算机也可以使用USB蓝牙适配器等外接拓展设备使之支持蓝牙功能），打开蓝牙选项，可搜索到HC-06字样的蓝牙设备，默认的配对PIN码为1234。范例使用的Arduino程序使用到的蓝牙设备库的地址：http://drho.club/2018/06/arduino-bluetooth-mobile-phone01/ (opens new window)，下载该库文件并将其添加至Arduino程序库。

  通过范例学习，可以掌握蓝牙的基本通讯原理，并结合arduino开发板进行LED灯的控制功能。

2. 零件连接图

3. 使用零件

序	零件名称	数量
1	Arduino UNO R3 开发板	1
2	HC-06蓝牙模块或HC-05蓝牙模块	1
3	USB数据线	1
4	面包板	1
5	杜邦线	6
6	LED灯	1
7	220欧姆电阻	1

4. Arduino流程图

5. Arduino程序

  使用Arduino IDE 编译并上传以下Arduino程序。

#include <SoftwareSerial.h>
#include <Wire.h>
//http://drho.club/2018/06/arduino-bluetooth-mobile-phone01/ 

int LED = 8;//定义LED的引脚
SoftwareSerial BT(10,11); //定义蓝牙模块 TXD、RXD 对应 arduino 的引脚
 
void setup() {
  BT.begin(9600);
  pinMode(LED, OUTPUT);    
}
 
void loop() {
  byte cmd[20];
  int strsize;
  while(true){
    if ((strsize=(BT.available()))>0){
      for (int i=0; i<strsize; i++){
        cmd[i]=char(BT.read());
      }
    }
    if (cmd[0]=='1') {
      digitalWrite(LED, HIGH);//亮灯
    } else {
      digitalWrite(LED, LOW);//灭灯
    }
  } 
}

6. 设计明细

  开启Smart智慧控制平台，分别加入下插图之控件。或者通过点击菜单栏[文件]-[打开项目]选择范例项目文件来打开该范例。

  ①：TImage组件，控件名称为Image1。

  ②：TImage组件，控件名称为Image2。

  ③：TImage组件，控件名称为Image3。

  ④：TBluetooth组件，控件名称为Bluetooth1。

  ⑤：TImage组件，控件名称为ImageDevices。

  ⑥：TLabel组件，控件名称为Label1。

  ⑦：TComboBox组件，控件名称为ComboBoxPaired。

  ⑧：TImage组件，控件名称为ImageServices。

  ⑨：TComboBox组件，控件名称为ComboBoxServices。

  ⑩：TImage组件，控件名称为Image4。

  (11)：TImage组件，控件名称为Image5。

• Main窗体属性设置

  • Caption：主窗体标题，设置为蓝牙控制LED灯。
  • ClientHeight：窗体客户区高度=411。
  • ClientWidth：窗体客户区宽度=720。

• ①Image1属性设置

  • Height：设置图片高度=411。
  • Width：设置图片宽度=720。
  • Picture：设置图片(背景图片)   点击Picture属性右侧的[...]按钮，打开文件上传界面，点击[Load...]从文件浏览器中选择对应的图片文件上传，返回该界面下，待显示出图片后点击[OK]加载图片。

  

• ②Image2属性设置

  • Height：设置图片高度=50。
  • Width：设置图片宽度=50。
  • Visible：设置图片可见=True。
  • Picture：设置图片(灭灯)。点击Picture属性右侧的[...]按钮，打开文件上传界面，点击[Load...]从文件浏览器中选择对应的图片文件上传，返回该界面下，待显示出图片后点击[OK]加载图片。

  

• ③Image3属性设置

  • Height：设置图片高度=50。
  • Width：设置图片宽度=50。
  • Picture：设置图片(亮灯)。点击Picture属性右侧的[...]按钮，打开文件上传界面，点击[Load...]从文件浏览器中选择对应的图片文件上传，返回该界面下，待显示出图片后点击[OK]加载图片。

  

• ④Bluetooth1属性设置

  • Bluetooth1无属性设置。

• ⑤ImageDevices属性设置

  • Height：设置图片高度=31。
  • Width：设置图片宽度=31。
  • Name：控件名称=ImageDevices。
  • Stretch：设置图片拉伸=True。
  • Picture：设置图片。点击Picture属性右侧的[...]按钮，打开文件上传界面，点击[Load...]从文件浏览器中选择对应的图片文件上传，返回该界面下，待显示出图片后点击[OK]加载图片。

  

• ⑥Label1属性设置

  • AutoSize：控件大小适应于内容，设置为True。
  • Caption：设置标签内容=蓝牙选项。
  • Font：设置字体，点击右侧的[...]按钮，打开字体设置界面。

  

• ⑦ComboBoxPaired属性设置

  • Height：设置控件高度=31。
  • Width：设置控件宽度=31。
  • Name：设置控件名称=ComboBoxPaired。
  • Font：设置字体，点击右侧的[...]按钮，打开字体设置界面。

  

• ⑧ImageServices属性设置

  • Height：设置图片高度=31。
  • Width：设置图片宽度=31。
  • Name：控件名称=ImageServices。
  • Stretch：设置图片拉伸=True。
  • Picture：设置图片。点击Picture属性右侧的[...]按钮，打开文件上传界面，点击[Load...]从文件浏览器中选择对应的图片文件上传，返回该界面下，待显示出图片后点击[OK]加载图片。

  

• ⑨ComboBoxServices属性设置

  • Height：设置控件高度=31。
  • Width：设置控件宽度=31。
  • Name：设置控件名称=ComboBoxServices。
  • Font：设置字体，点击右侧的[...]按钮，打开字体设置界面。

  

• ⑩Image4属性设置

  • Height：设置图片高度=50。
  • Width：设置图片宽度=50。
  • Visible：设置图片可见=True。
  • Picture：设置图片(开关开)。点击Picture属性右侧的[...]按钮，打开文件上传界面，点击[Load...]从文件浏览器中选择对应的图片文件上传，返回该界面下，待显示出图片后点击[OK]加载图片。

  

• (11)Image5属性设置

  • Height：设置图片高度=50。
  • Width：设置图片宽度=50。
  • Visible：设置图片可见=False。
  • Picture：设置图片(开关关)。点击Picture属性右侧的[...]按钮，打开文件上传界面，点击[Load...]从文件浏览器中选择对应的图片文件上传，返回该界面下，待显示出图片后点击[OK]加载图片。

  

7. 程序设计

7.1. 程序初始设置

  该程序无初始设置。

7.2. 事件设置

• ⑩Image4-OnClick事件

Image4是开关打开状态的图像，点击该图像，执行关灯的操作，Image4隐藏，显示被遮盖的Image5图像（开关关闭状态）。同时Image3(灯亮状态图像)也会隐藏。连接Arduino开发板的LED发光二极管如处于点亮状态则会被熄灭。

procedure TMyHandler.Image4Click;
begin
    //关灯
    FThis.Bluetooth1.SendData('0');//熄灭LED
    FThis.Image3.Visible := False;
    FThis.Image4.Visible := False;    
end;

• (11)Image5-OnClick事件

Image5是开关关闭状态的图像，点击该图像，执行开灯的操作，Image4显示并遮盖Image5图像，同时Image3显示并遮盖Image2图像。连接Arduino开发板的LED灯如处于熄灭状态则会被点亮。

procedure TMyHandler.Image5Click;
begin
    //开灯
    FThis.Bluetooth1.SendData('1');//点亮LED
    FThis.Image3.Visible := True;
    FThis.Image4.Visible := True; 
end;

• ⑤ImageDevice-OnClick事件

ImageDevice是设备搜寻按钮，点击加载蓝牙设备列表。

procedure TMyHandler.ImageDevicesClick;
//点击加载配对设备列表
begin
  FThis.Bluetooth1.PairedDevices;
  FThis.ComboboxPaired.Items := FThis.Bluetooth1.BTPaireds;
  FThis.ComboBoxPaired.DroppedDown := True;
  FThis.ImageDevices.Enabled := False;
end;

• ⑧ImageServices-OnClick事件

ImageServices是服务搜寻按钮，点击以加载服务列表。

procedure TMyHandler.ImageSevicesClick;
//点击加载服务至列表

begin
  FThis.Bluetooth1.Services;
  FThis.ComboBoxServices.Items := FThis.Bluetooth1.BTServices;
  FThis.ComboBoxServices.DroppedDown := True;
end;

• ⑦ComboBoxPaired-OnChange事件

  点击切换设备时触发事件，修改Bluetooth1的设备信息。

procedure TMyHandler.ComboBoxPairedChange;
//切换设备
begin
  FThis.Bluetooth1.PairedDevice := FThis.ComboBoxPaired.Items[FThis.ComboBoxPaired.ItemIndex];
end;

• ⑨ComboBoxServices-OnChange事件

  点击切换服务，并启动蓝牙服务。

procedure TMyHandler.ComboBoxServicesChange;
//切换服务
begin
  FThis.Bluetooth1.CloseServerSocket;
  FThis.Bluetooth1.FreeClientSocket;
  FThis.Bluetooth1.ServiceUUID := FThis.ComboBoxServices.Items[FThis.ComboBoxServices.ItemIndex];
  FThis.Bluetooth1.CreateServerSocket;
end;

8. 运行结果

  通过工具栏保存，将程序保存为 sdb 项目文件。

  使用鼠标点击工具栏运行（Run），测试运行结果。首先点击蓝牙图标按钮，右侧下拉框显示可选的蓝牙设备，点击选择HC-06，再点击下方的服务图标按钮，右侧下拉框会显示处可选的服务，点击Dev B系列，此时关注HC-06模块的指示，待指示灯停止闪烁变成常亮状态则配对成功，此时可点击右侧的开关图像，开关打开，上方的灯泡切换为亮灯的状态，同时连接Arduino开发板的LED发光二极管处于点亮的状态；在亮灯状态下，点击右侧的开关图像，开关关闭，上方的灯泡切换为灯灭的状态，同时连接Arduino开发板的LED发光二极管处于关闭的状态。