Android（スマホ）からサーボモータを制御｜Arduinoスケッチ編

　スマホからBluetooth経由でサーボモータを無線制御してみます。

　

　Androidアプリは自作、BluetoothLE（以下BLE）経由で情報を送信し、Arduinoで受けてサーボモータをコントロールしてます。今回はArduino側スケッチ（ソース）作成の内容をメインに紹介したいと思います。スマホ側のアプリ作成方法はこちらで紹介しています。

・スマホ側アプリ作成

　

　スマホ側をセントラル、Arduino（サーボモータ）側をペリフェラルとしています。

　

▼動画▼

　使い廻しの動画ですみません。準備するものはArduino101、サーボモータ、スマホとPC（開発環境）です。スマホはBLEに対応している必要があります。Arduinoとサーボモータは直付け。スマホからサーボモータ位置情報を送信して制御、Arduino側のループ処理時間を受信してスマホに表示しています。

　

　以下からArduino側スケッチの中身を紹介します。この記事の最後にスケッチ全体を掲載しています。

　

BLEPeripheral blePeripheral;
BLEService CurieBLEService("19B10010-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214");
BLEIntCharacteristic servoCharacteristic("19B10011-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214", BLEWrite);
BLECharacteristic deviceInfoCharacteristic("19B10012-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214", BLERead, 20);
Servo servo;

　▲BLE通信クラスとサーボモータクラスのインスタンス化をします。オブジェクト名は上記のようにしています。今回、「characteristic」はサーボモータの角度情報（受信用）とループ処理時間（送信用）の2つ準備しました。

　

　

servoCharacteristic.setEventHandler(BLEWritten, servoCharacteristicWritten);

　▲今回、スマホからの受信はイベントハンドラを使って処理します。引数に呼び出される関数名を入れておきます。

　

　

  servo.attach(9);

　▲サーボモータの制御信号は9番pinを使用します。

　

void loop() {
  dt = (micros() - preTime) / 1000000; //s
  preTime = micros();
  sendBLE();
}

　▲メインループ処理では、ループの処理時間を計測してBLE送信用の関数を呼び出しているだけです。

　

　

inline void sendBLE() {
  char s[8];
  char buf[20];
  float freq = 1 / dt;

  dtostrf(freq, 1, 1, s);
  sprintf(buf, "%s", s);
  int bufSize = strlen(buf);

  deviceInfoCharacteristic.setValue((unsigned char*)buf, bufSize);
}

　▲BLE送信部分です。計測したループ処理時間を周波数にして、文字列に変換してます。BLE送信部は最後の一行のみです。floatやint型でもよかったのですが、文字列送信（char型）を試してみたかったのでこのような少し面倒な形になってます。ここで送信した情報をスマホ画面で表示しています。

　

　

void servoCharacteristicWritten(BLECentral& central, BLECharacteristic& characteristic) {
  servo.writeMicroseconds((1600 + (1020 / 90) * servoCharacteristic.value()));

  digitalWrite(13, LED);
  LED = LED - 1;
}

　▲BLE受信部分です。イベントハンドラを使用。スマホから受信したデータでサーボモータを制御しています。今回サーボモータの制御はライブラリを使用しています。あとデータの受信に合わせてオンボードのLEDをOn/Offしています。計算式の部分は使用するサーボモータに合わせて調整が必要かと思います。（大体こんなものだと思いますが・・。）

　

　ライブラリを使用せずサーボモータを制御する方法はこちらで紹介してます。サーボモータについても少し触れています。

・Arduinoからサーボモータの制御

　

　Arduino側のスケッチ概要はこんなところです。ライブラリを使用すれば割と簡単にBLE通信を試すことができると思います。スマホを使用した制御やロガーなどができ、工作の幅が広がると思います

　

▼スケッチ全体▼

#include "CurieBLE.h"
#include <Servo.h>

bool  LED;
float preTime, dt;

BLEPeripheral blePeripheral;
BLEService CurieBLEService("19B10010-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214");
BLEIntCharacteristic servoCharacteristic("19B10011-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214", BLEWrite);
BLECharacteristic deviceInfoCharacteristic("19B10012-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214", BLERead, 20);
Servo servo;

void setup() {
  pinMode(13, OUTPUT);

  blePeripheral.setLocalName("CurieBLE");
  blePeripheral.setAdvertisedServiceUuid(CurieBLEService.uuid());

  blePeripheral.addAttribute(CurieBLEService);
  blePeripheral.addAttribute(servoCharacteristic);
  blePeripheral.addAttribute(deviceInfoCharacteristic);

  servoCharacteristic.setEventHandler(BLEWritten, servoCharacteristicWritten);

  blePeripheral.begin();

  servo.attach(9);
}

void loop() {
  dt = (micros() - preTime) / 1000000; //s
  preTime = micros();
  sendBLE();
}

inline void sendBLE() {
  char s[8];
  char buf[20];
  float freq = 1 / dt;

  dtostrf(freq, 1, 1, s);
  sprintf(buf, "%s", s);
  int bufSize = strlen(buf);

  deviceInfoCharacteristic.setValue((unsigned char*)buf, bufSize);
}

void servoCharacteristicWritten(BLECentral& central, BLECharacteristic& characteristic) {
  servo.writeMicroseconds((1600 + (1020 / 90) * servoCharacteristic.value()));

  digitalWrite(13, LED);
  LED = LED - 1;
}