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Lesson 45: Bluetooth-gesteuerte RGB-LED

Dieses Projekt ist eine Erweiterung eines vorherigen Projekts (Lektion 44: Bluetooth), das RGB-LED-Konfigurationen und benutzerdefinierte Befehle wie „led_off“, „red“, „green“ usw. hinzufügt. Diese Befehle ermöglichen es, die RGB-LED durch das Senden von Befehlen von einem mobilen Gerät mit LightBlue zu steuern.

Benötigte Komponenten

In diesem Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

Es ist definitiv praktisch, ein ganzes Kit zu kaufen, hier ist der Link:

Name	ITEMS IN THIS KIT	LINK
Universal Maker Sensor Kit	94	Universal Maker Sensor Kit

Sie können sie auch einzeln über die unten stehenden Links kaufen.

COMPONENT INTRODUCTION	PURCHASE LINK
ESP32 & Development Board	BUY
Steckbrett	KAUFEN
RGB LED-Modul	-

Betriebsschritte

Bauen Sie die Schaltung auf.
Öffnen Sie die Datei Lesson_45_Bluetooth_RGB.ino, die sich im Verzeichnis universal-maker-sensor-kit\esp32\Lesson_45_Bluetooth_RGB befindet, oder kopieren Sie den Code in die Arduino IDE.
Um UUID-Konflikte zu vermeiden, wird empfohlen, drei neue UUIDs zufällig zu generieren, indem Sie den Online-UUID-Generator verwenden, der von der Bluetooth SIG bereitgestellt wird, und diese in den folgenden Codezeilen ausfüllen.
Bemerkung

Wenn Sie bereits drei neue UUIDs im Projekt Lektion 44: Bluetooth generiert haben, können Sie diese weiterverwenden.
#define SERVICE_UUID "your_service_uuid_here" #define CHARACTERISTIC_UUID_RX "your_rx_characteristic_uuid_here" #define CHARACTERISTIC_UUID_TX "your_tx_characteristic_uuid_here"
Wählen Sie das richtige Board und den richtigen Port aus und klicken Sie dann auf die Schaltfläche Upload.
Nachdem der Code erfolgreich hochgeladen wurde, schalten Sie Bluetooth auf Ihrem mobilen Gerät ein und öffnen Sie die LightBlue-App.
Suchen Sie auf der Scan-Seite nach ESP32-Bluetooth und klicken Sie auf CONNECT. Wenn Sie es nicht sehen, versuchen Sie die Seite ein paar Mal zu aktualisieren. Wenn „Connected to device!“ erscheint, ist die Bluetooth-Verbindung erfolgreich. Scrollen Sie nach unten, um die drei im Code festgelegten UUIDs zu sehen.
Tippen Sie auf die Send UUID, stellen Sie das Datenformat auf „UTF-8 String“ ein. Jetzt können Sie diese Befehle schreiben: „led_off“, „red“, „green“, „blue“, „yellow“ und „purple“, um zu sehen, ob die RGB-LED auf diese Anweisungen reagiert.

Wie es funktioniert

Dieser Code ist eine Erweiterung eines vorherigen Projekts (Lektion 44: Bluetooth), der RGB-LED-Konfigurationen und benutzerdefinierte Befehle wie „led_off“, „red“, „green“ usw. hinzufügt. Diese Befehle ermöglichen es, die RGB-LED durch das Senden von Befehlen von einem mobilen Gerät mit LightBlue zu steuern.

Lassen Sie uns den Code Schritt für Schritt aufschlüsseln:

Fügen Sie neue globale Variablen für die RGB-LED-Pins, PWM-Kanäle, Frequenz und Auflösung hinzu.

...

// Define RGB LED pins
const int redPin = 27;
const int greenPin = 26;
const int bluePin = 25;

// Define PWM channels
const int redChannel = 0;
const int greenChannel = 1;
const int blueChannel = 2;

...

Innerhalb der setup()-Funktion werden die PWM-Kanäle mit der vordefinierten Frequenz und Auflösung initialisiert. Die RGB-LED-Pins werden dann ihren jeweiligen PWM-Kanälen zugewiesen.

void setup() {
    ...

    // Set up PWM channels
    ledcSetup(redChannel, freq, resolution);
    ledcSetup(greenChannel, freq, resolution);
    ledcSetup(blueChannel, freq, resolution);

    // Attach pins to corresponding PWM channels
    ledcAttachPin(redPin, redChannel);
    ledcAttachPin(greenPin, greenChannel);
    ledcAttachPin(bluePin, blueChannel);

}

Modifizieren Sie die Methode onWrite in der Klasse MyCharacteristicCallbacks. Diese Funktion hört auf Daten, die über die Bluetooth-Verbindung empfangen werden. Basierend auf dem empfangenen String (wie "led_off", "red", "green" usw.) steuert sie die RGB-LED.

// Define the BLE characteristic callbacks
class MyCharacteristicCallbacks : public BLECharacteristicCallbacks {
    void onWrite(BLECharacteristic *pCharacteristic) {
        std::string value = pCharacteristic->getValue();
        if (value == "led_off") {
            setColor(0, 0, 0); // turn the RGB LED off
            Serial.println("RGB LED turned off");
        } else if (value == "red") {
            setColor(255, 0, 0); // Red
            Serial.println("red");
        }
        else if (value == "green") {
            setColor(0, 255, 0); // green
            Serial.println("green");
        }
        else if (value == "blue") {
            setColor(0, 0, 255); // blue
            Serial.println("blue");
        }
        else if (value == "yellow") {
            setColor(255, 150, 0); // yellow
            Serial.println("yellow");
        }
        else if (value == "purple") {
            setColor(80, 0, 80); // purple
            Serial.println("purple");
        }
    }
};

Schließlich wird eine Funktion hinzugefügt, um die Farbe der RGB-LED festzulegen.

void setColor(int red, int green, int blue) {
    // For common-anode RGB LEDs, use 255 minus the color value
    ledcWrite(redChannel, red);
    ledcWrite(greenChannel, green);
    ledcWrite(blueChannel, blue);
}

Zusammengefasst ermöglicht dieses Skript ein Fernsteuerungsmodell, bei dem der ESP32 als Bluetooth Low Energy (BLE) Server fungiert.

Der verbundene BLE-Client (z. B. ein Smartphone) kann String-Befehle senden, um die Farbe einer RGB-LED zu ändern. Der ESP32 gibt auch Feedback an den Client zurück, indem er den empfangenen String zurücksendet, sodass der Client weiß, welche Operation ausgeführt wurde.