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 bCore/bCoreNKD関連情報はこちら⇒bCore/bCoreNKDまとめページ

bCore NKD サンプルスクリプト 04: BLE端末からLEDをコントロールする(BLE Write no Response)

スマホやPCなどのBLE端末から通信して、bCoreNKDに接続されたLEDを点灯・消灯
させるサンプルスクリプトのプロジェクトファイル
BLE通信の仕様については基本的に触れません。
この程度の短いスクリプトで簡単にBLE端末から操作するガジェットを作ることができます!

BLE通信の仕様についての参考書籍としては、
iOS×BLE Core Bluetoothプログラミング
堤 修一 (著), 松村 礼央 (著)
をお勧めします。bCoreの開発時にお世話になりました。

GitHubからまとめでDownLoadできるようになっています。



bCoreNDKSample_04.bgproj

プロジェクトファイルについては説明省略


bCoreNDKSample_04_gatt.xml
GATT設定ファイル
このGATT.xmlでは3つのサービスを定義しています。

4~20行目 Generic Access Profile
 BLE端末(Central)側からデバイス(ペリフェラル=bCoreNKD)を見つけるときに識別する
 為の名前と、デバイスのタイプを設定しています。

 UUID:0x2a01 Apperance については、このように定義されています。
 unknown (つまり0)にしてあります。

 id スクリプトから値(Value)を参照する場合に使用する変数名
 read セントラル(通信相手の端末)からみてこの値がReadできるかどうか
 const 値が固定値であるかどうか
 type  ="hex"とすると16進数、しない場合は文字列としてValueが認識される

24~45行目 Device Information 
 デバイス(ペリフェラル=bCoreNKD)に関する情報を設定します。
 省略可能です。

48~58行目 このサンプルスクリプトで使用する LEDを点灯・消灯させる ためのBLE通信の口(characteristic)を設定します。
 このスクリプトでは、見やすくするために恣意的な文字列をUUIDにしていますが、
 UUIDの生成については こちら を参照して適切に設定して下さい。

 advertise "true"にしないとこのサービスが端末から発見できないため利用できなくなる
 description サービス、キャラクタリスティックを説明する文字列
 id スクリプトから値(Value)を参照する場合に使用する変数名
 properties read/write/write_no_responseのそれぞれの属性の有効無効の設定
         今回のサンプルスクリプトは値を端末から司令するだけなので、write_no_responseのみtrue
 value length やり取りされる 値 の長さ(byte 単位)
 value type  やり取りされる 値 が16進数か文字列かの設定


bCoreNDKSample_04_hardware.xml

ハード的な設定に関するXMLファイル

6行目  <sleep enable="false" /> は、通信相手がいない場合に問答無用で
BLE113がスリ-プしないために必要。
このサンプルのように、最初から通信しない場合は、スクリプトが走るとすぐにスリ-プしてしまいます。

9行目 送信アンテナ強度の設定
15が最大値。小さくすることで消費電力を下げられるが、通信可能距離が短くなる。
bias設定は5から変更しないこと。

12行目 <script enable="true" /> がないと、スクリプトが実行されません。
falseにするとスクリプトが実行されなくなります。

14~16行目 各ポートの 3ステートバッファの有効無効、プルアップ/プルダウンの設定を行います。
設定は、P0x、P1x、P2x単位で行います。個々のポート個別に設定を変更することはできません。
indexで、ポート(0:P0x、1:P1x、2:P2x)を選択。
3ステートバッファを有効にしたいビットを tristatemaskで1にします。(全て有効の場合$FF、Px7の有効の場合 $80)
pullで、プルアップ(up)かプルダウン(down)を選択


bCoreNDKSample_04_script.bgs

スクリプト本体ファイル

6,7行目 スクリプト中で使える変数は dim で定義。4byte 32bitのみ使用できます。
 connected 端末との接続の有無を管理するフラグ
 toggle    LEDを点滅させるためのフラグ

11~33行目 event system_boot(major ,minor ,patch ,build ,ll_version ,protocol_version ,hw )
Arudinoで言うところの setup()に相当する、スクリプト実行時に最初に呼ばれる処理
Arudinoで言うところの loop()に相当する部分は無いので、イベントドリブンでスクリプトを書く必要があります。

13,14行目 変数の初期化

16~18行目  call hardware_io_port_config_direction(port, direction)
各ポートの入力/出力を設定します。
port (0:P0x、1:P1x、2:P2x)
direction 1を設定したBitが 出力に、0を設定したBitが 入力 に設定されます。
      全出力の場合 $FF、Px7のみ出力にする場合は $80
      ここでは、P0xを全出力 Pull Up、P1xを全入力 Pull Up、P2xを全出力 Pull Up
      に設定しています。

20~22行目 call hardware_io_port_write(port, mask, data)
各ポートの出力に設定したbitの出力値を更新します。 
port (0:P0x、1:P1x、2:P2x)
mask マスクビット、対応するbitが1のbitのみ反映されます。
data  出力データ、対応するbitの0/1がマスクビット1のbitのみ反映されます。

24行目 call hardware_set_soft_timer(time, handle, single_shot)
ソフトウェアタイマ割り込みを設定します。
time 割り込みが発生するカウントを設定します。1カウント=1/32768秒になるため、
    0.5秒ごとに設定する場合 16384 とします。
hadle 割り込み発生時に引き渡されるhandleを設定します。
    handleを変更しても設定できるソフトウェアタイマ割り込みは一つだけです。
    複数設定した場合、最後に設定したソフトウェアタイマ割り込みが有効になります。
single_shot この引数が0の場合は、割り込み発生後再度カウントを開始し
        繰り返しタイマ割り込みが発生します。
        1の場合、割り込み発生後は新たにタイマ割り込みを設定しない
        かぎり再度の割り込み発生は起こりません。


28行目 call gap_set_mode(discover, connect)
 GAPのモードを設定します。引数詳細は API Reference を参照のこと
 ここで、アドバタイズ(端末から見つけてもらえるように情報発信)を開始します。

31行目 call sm_set_bondable_mode(bondable)
 bondableモードの設定をします。引数詳細は API Reference を参照のこと
 ざっくり言うと、端末(セントラル)とbCoreNKD(ペリフェラル)間の接続のセキュリティ認証関係の設定。

38~42行目 event connection_status(connection, flags, address, address_type, conn_interval, timeout, latency, bonding)
 スクリプトが起動してアドバタイズを開始したあと、端末(セントラル)から接続された時に実行される。
 ここでは connected のフラグを立てるのみ。
 接続されると、自動的にアドバタイズは終了する。

47~53行目 event connection_disconnected(handle,result)
 端末(セントラル)から接続された状態で、接続が切れた場合に実行される。
 ここでは connected のフラグを消し、再度端末から発見接続可能なように
 するためアドバタイズを再会させる。

57~77行目 event hardware_soft_timer(handle)
タイマ割り込みが発生すると実行されるイベントハンドラから呼び出される。
引数のhandleは、タイマ割り込みを設定した際のhandleが引き渡されます。
hardware_soft_timer内の処理がタイマ割り込み間隔よりも長い場合、
処理終了後に再度タイマ割り込みが発生します。
ここでは、2つのフラグ connected と toggle を利用して、端末(セントラル)から接続が無い
状態では0.5秒間隔で全てのLEDと 点灯/消灯 させます。

81~89行目 event attributes_value(connection, reason, handle, offset, value_len, value)
接続中の端末から write された場合に実行される。
複数のキャラクタリスティックを持っている場合、そのキャラクタリスティックに対して write されても
このイベントが発生するため、識別は handle で行う。
handleには、*_hardware.xml で定義したそのキャラクタリスティックのidが格納されている。
ここでは、送られてきたデータ1バイトをそのままLED接続された P00~P07 に反映している。


テスト回路

sample1.png
スクリプトが起動すると、1Hzで8個のLEDが点滅します。
この状態で端末から接続を行うとLEDが消灯
消灯させていませんでした、event connection_status()の中で消せば接続時に消えるようになります。
このコードのままだと、connectされた瞬間の状態を保持します。
bCoreNKD_Sample4Service の LED Control に
1バイトのデータを投げると、その値に応じてLEDが点灯/消灯します。


テスト動画


接続のテストには、LightBlue というiOSアプリが便利です。
このアプリを使うと、開発中のBLEデバイスのアドバタイズ情報、各サービスやキャラクタリスティックの値の確認、変更が自在に可能です。
ただし、このアプリは一度接続したデバイスの名前等を変更(bCoreNKDでGATT.xmlを変更)した場合の
変更を受け付けないことがある(一度アプリを落とすとか、接続して切り離すとかする必要がある)ので
注意が必要です。今後改善されるかもしれません。





  1. 2016/06/10(金) 19:13:28|
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