低成本 Android 手机，可作为微控制器电路的高端 用户界面或远程控制的良好基础。 本文将告诉您， 如何使用带蓝牙盾的 Arduino 板实现各种无线传感 和开关功能。
几乎所有打算用来控制一些事情的微控制器电路，均具有某种形式 的用户界面。 这通常涉及几个按钮、旋钮、LED 和 LED 模 块。 如果真的想要好东西，您甚至可以使用触摸屏。 遥控 器也可以是手边的 — 最好是不需要很精确瞄准的遥控器。 然而，这种“奢华”的界面通常花费更多且更难实现。 情况不一定是这样。 正如您将看到的那样，带远程控 制的具有吸引力的用户界面不一定昂贵，且编程相当 容易。 您有带蓝牙功能的智能手机就是很好的机 会，可用作很好的远程控制单元。 一些微控制器 板内置了蓝牙功能，使用其他微控制器板，您可 以购买适配器或盾来增加此功能。 在本文中， 我们使用带蓝牙盾的小型 Arduino 板（ITead， 售价约 15 英镑），增加了专为本文设计的小 型输入/输出盾。
硬件和微控制器软件
蓝牙盾安装在 Arduino 板上。 它通过 UART 接口通信。 在 Bascom 中，您可 以使用“input”和“print”指令接收来 自 Arduino 板的命令，并将数据发送到 Arduino 板。
对于这个项目，我们还开发了一个简单的盾，其包括一对带 LED 的继 电器（数字输出），一个带 FET 的 PWM 输出（“模拟”输出），一个 开关（输入）和一个 NTC 热敏电阻作为模拟传感器（模拟输入）。 原理 图如图 1 所示，为此电路设计的印刷电路板布局如图 2 所示。 Android 智能手机与使用蓝牙的 Arduino 板之间的所有通信选项，均可由此盾来 实验。 连接器 K9 上提供所有继电器、开关和传感器线路。
| 元件列表 | |
| 电阻器 | RS 库存号 |
| R1,R2,R3 = 560Ω | 707-7644 |
| R4 = 100Ω | 707-7587 |
| R5,R6 = 4.7Ω | 707-7489 |
| R7 = 10kΩ | 707-7745 |
| R8,R9 = 1kΩ | 707-7666 |
| 半导体 | RS 库存号 |
| D1,D2 = 1N4148 | 670-8858 |
| LED1 = LED, 绿色, 5mm | 255-8472 |
| LED2 = LED, 红色, 5mm | 826-802 |
| LED3 = LED, 黄色, 5mm | 255-8450 |
| T1,T2= BC547C | 545-2248 |
| T3 = BS170 | 671-4736 |
| 其它 | RS 库存号 |
| K3,K4 = 8 引脚管座 | 668-9533 |
| K5,K6 = 6 路管座插座 | 668-9769 |
| K7,K8 = 8 路管座插座 | 668-9772 |
| K9 = 10 路排针插座 | 668-9779 |
| RE1,RE2 = 5V 微型继电器 （例如泰克 MT2-C93401 或欧姆龙 G5V-2-H1） |
619-2981
237-5328 |
| S1 = 带接通触点的按钮（ 例如 B3F-1000） | 686-6847 |
| PCB # 120075-1 （请参见 [1]） | |
图 1. 输入/输出盾的原理图包括一对 LED 和继电器、一个 NTC 热敏电阻、一
个按钮以及具有 FET 和 LED 指示灯的 PWM 输出。
图 2. 打印布局的设
计使连接器与
Arduino标准板
配用。
微控制器软件（用 Bascom 编写的）工作如下： 一个循环检查是否已经收到字符。 如果 Arduino 收到“R”，将激活 输出 D11（LED1 灯亮起且继电器 RE1 通电）。 如果它收到“r”， 则 LED1 和 RE1 断电。 输出 D13 和第二个 LED 和继电器的行为方 式类似，但它们响应字符“O”和“o”。 如果收到“P” （“PWM”的简称），则例程“Input”等待一个值（智 能手机必须在值之后发送字符串“\r\n”），该值用于驱 动 PWM 输出。 FET T3 具有最大额定值 60 V/0.5 A。 LED3 提供 PWM 电平的指示。 NTC 热敏电阻传感器 R9 的测得值也会使用格 式“T;adc(0);t”打印，如果是高 (“1”)，按钮 S1 连 接至的输入 D7 的信号电平打印为“G”；如果是低 (“0”)，则打印为“g”。 接口配置为标准数据速率 9600 波特，这意味着发送值之后有必要短时间等待（大 约 30 至 40 ms）。
所需软件
为 Android 智能手机编写应用程序所需的以下软件，可以 免费下载：
- Java 语言用于编程。 可从 Oracle 网站 [2] 下载 Java 开 发套件 (JDK)。
- [3] 上提供 Android 软件开发包 (SDK)。
- 从同一网站下载用于 Eclipse 的 ADT 插件，并记下它进 入的文件夹。
- 我们使用了 Eclipse Classic 3.6.2 作为集成开发环境 (IDE)。 可从 [4] 下载。 （注意：在写作本文时，最新的 Android 插件是 ADT12，与 Eclipse 3.7 不兼容。）
- 在安装 Eclipse 之后，您必须安装 Android 插件（在“ 帮助 | 安装新软件 | 存档”下面）。 选择 ADT zip 文 件并输入名称“Android”。 然后转至“Windows | 首选项”，并查找包含精选的 Android SDK 的文 件夹（在较低级别的文件夹中，包括“Tools”） 。转至“Windows | Android SDK 和 AVD 管理器” ，选择“新建”（虚拟设备），为版本 2.3.3 选择 Gingerbread（或 Samsung_GIO 或类似名称），以便在 没有智能手机时， 必要的话可以在 PC 上模拟该程序。
- 从 [1] 下载包含蓝牙界面示例项目的文件夹，但不要将它放 在 Eclipse 工作空间中。
蓝牙界面项目
允许蓝牙设备发现其他蓝牙设备、建立 联系和交换信息的软件很复杂，但幸运的 是，Android SDK 随附了一个示例。 不幸的 是，它似乎无法与许多蓝牙设备一起正常工 作。 其中一个文件 (BluetoothRfcommClient. java) 的替换文件，可以在互联网上找到。 在 修改了声明之后，它解决了这个问题（参见 [5] 和 [6]）。 现在，您可以使用该项目制作 自己的界面。在启动 Eclipse 之后，您可以选 择“文件 | 新建 |Android 项目 |”以创建新项 目（也许基于例子），但在此情况下您已拥有 要导入 Eclipse 工作空间中的项目。 为此，请 选择“文件 | 导入...| 工作空间中的现有项目” 。 一定要勾选“将项目复制到工作空间”， 否则原来的项目将被覆盖。 浏览至放置下载 BluetoothInterface 项目的文件夹。 在项目文件结构中可看到各种 .java 和 .xml 文件（图3）。 您可能必须单击相关文件 夹才能看到它们。 我们感兴趣的文件是 BluetoothChat.java（主程序）、main.xml（智 能手机屏幕界面）和 strings.xml（界面中使用 的变量声明）。
图 3. 蓝牙界面项目的文件结构。
界面实现
双击 main.xml 以显示智能手机屏幕界面（见 图 4）。 屏幕布局下面的选项卡，可用于在图 形布局与自动生成的代码之间切换。
图 4. 界面屏幕布局。 通常最容易将控件放在“轮
廓”窗格中。
在已下载和测试应用程序之后，通过单击左下 角的菜单按钮，并选择希望的蓝牙设备建立连 接（选择连接至设备 –安全）。 如果一切顺 利，您将看到消息“正在连接”，一会儿之后 后跟“已连接：<设备名称>”。
现在，您应能够按自己的品味开始调整界面。 Elektor 网站上的下载包括完整的应用程序文 件 (.apk)，您可以将它直接下载到您的智能 手机，并在安装之后试用这里描述的所有功 能。
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