物联网开发笔记（56）- 使用Micropython开发ESP32开发板之手机蓝牙控制舵机

news2024/11/15 11:07:04

一、目的

这一节我们学习如何使用我们的ESP32开发板来实现通过蓝牙控制接在ESP32开发板上的舵机。

二、环境

ESP32 + MG90S舵机 + Thonny IDE + 几根杜邦线 + 手机

舵机的链接方法见第54节：物联网开发笔记（54）- 使用Micropython开发ESP32开发板之控制MG90S舵机_魔都飘雪的博客-CSDN博客

三、手机APP

这里用到的手机APP是BluefruitConnect，使用苹果手机的同学打架早Apple Store中直接搜索安装即可。安卓暂时我没找到这个APP，哪位同学有的可以评论区留言哈。。。

BluefruitConnect APP的图标是这个样子：

安卓的同学我们使用：BLE调试助手：

几款常用的ble调试app（nRF Connect、BLE调试助手、LightBlue） - 知乎

四、代码

from machine import Pin
from machine import Timer  # 导入定时器
from time import sleep_ms
from machine import PWM   # 导入PWM
import time
import bluetooth  # 导入蓝牙

BLE_MSG = ""  # 定义一个变量来接收蓝牙发送来的数据

# 创建一个蓝牙类
class ESP32_BLE():
    def __init__(self, name):  # 蓝牙类的初始化
        self.led = Pin(2, Pin.OUT)  # 创建LED对象
        self.timer1 = Timer(0)  # 使用0号定时器，ESP32共有4个定时器0,1,2,3
        self.name = name  # 传入蓝牙名字
        self.ble = bluetooth.BLE()  # 创建蓝牙对象
        self.ble.active(True)  # 打开蓝牙
        self.ble.config(gap_name=name)  # 设置蓝牙的名字
        self.disconnected()  # 断开蓝牙连接
        self.ble.irq(self.ble_irq)  # 蓝牙中断
        self.register() # 蓝牙注册
        self.advertiser()

    def connected(self):
        self.led.value(1)
        self.timer1.deinit()

    def disconnected(self):        
        self.timer1.init(period=100, mode=Timer.PERIODIC, callback=lambda t: self.led.value(not self.led.value()))

    def ble_irq(self, event, data):
        global BLE_MSG
        if event == 1: #_IRQ_CENTRAL_CONNECT 手机链接了此设备
            self.connected()
        elif event == 2: #_IRQ_CENTRAL_DISCONNECT 手机断开此设备
            self.advertiser()
            self.disconnected()
        elif event == 3: #_IRQ_GATTS_WRITE 手机发送了数据 
            buffer = self.ble.gatts_read(self.rx)
            BLE_MSG = buffer.decode('UTF-8').strip()
            
    def register(self):        
        service_uuid = '6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E'
        reader_uuid  = '6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E'
        sender_uuid  = '6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E'

        services = (
            (
                bluetooth.UUID(service_uuid), 
                (
                    (bluetooth.UUID(sender_uuid), bluetooth.FLAG_NOTIFY), 
                    (bluetooth.UUID(reader_uuid), bluetooth.FLAG_WRITE),
                )
            ), 
        )

        ((self.tx, self.rx,), ) = self.ble.gatts_register_services(services)

    def send(self, data):
        self.ble.gatts_notify(0, self.tx, data + '\n')

    def advertiser(self):
        name = bytes(self.name, 'UTF-8')
        adv_data = bytearray('\x02\x01\x02') + bytearray((len(name) + 1, 0x09)) + name
        self.ble.gap_advertise(100, adv_data)
        print(adv_data)
        print("\r\n")

# 创建BOOT按键中断执行函数
def buttons_irq(pin):
    led.value(not led.value())  # 翻转LED灯的状态
    print('LED is ON.' if led.value() else 'LED is OFF')  # 打印LED的状态
    ble.send('LED is ON.' if led.value() else 'LED is OFF')  # 发送LED的状态给手机


if __name__ == "__main__":
    ble = ESP32_BLE("ESP32BLE")  # 定义蓝牙的名字为ESP32BLE

    # 检测boot按键
    but = Pin(0, Pin.IN)  # 创建BOOT按键对象，GPIO脚为0
    # 创建BOOT按键的中断，中断出发模式设置为下降沿触发，触发对象为buttons_irq
    but.irq(trigger=Pin.IRQ_FALLING, handler=buttons_irq)  

    # 控制蓝色led
    led = Pin(2, Pin.OUT)  # 创建LED对象
    
    # 控制舵机
    p15 = PWM(Pin(15))  # 创建舵机对象
    p15.freq(50)  # PWM的频率为59HZ
    duty_num = 1638  # 定义一个变量，设置舵机的角度为0度
    p15.duty_u16(1638)

    # 0度    p15.duty_u16(1638)
    # 45度   p15.duty_u16(3276)
    # 90度   p15.duty_u16(4915)
    # 135度  p15.duty_u16(6553)
    # 180度  p15.duty_u16(8192)

    # 下面ESP32按照蓝牙接收到的数据进行判断，执行响应的动作
    while True:
        if BLE_MSG == 'read_LED':
            print(BLE_MSG)  # 打印接收到的信息
            BLE_MSG = ""
            print('LED is ON.' if led.value() else 'LED is OFF')
            ble.send('LED is ON.' if led.value() else 'LED is OFF')
        elif BLE_MSG:
            print("接收到的信息：>>%s<<" % BLE_MSG)  # 打印接收到的信息
            if BLE_MSG == "!B11:":  # 按下app上数字1
                duty_num += 100
                if duty_num > 8192:
                    duty_num = 8192
                print(duty_num)
                p15.duty_u16(duty_num)
            elif BLE_MSG == "!B219":  # 按下app上数字2
                duty_num -= 100
                if duty_num < 1638:
                    duty_num = 1638
                print(duty_num)
                p15.duty_u16(duty_num)
            elif BLE_MSG == "!B318":  # 按下app上数字3
                duty_num += 300
                if duty_num > 8192:
                    duty_num = 8192
                print(duty_num)
                p15.duty_u16(duty_num)
            elif BLE_MSG == "!B417":  # 按下app上数字4
                duty_num -= 300
                if duty_num < 1638:
                    duty_num = 1638
                print(duty_num)
                p15.duty_u16(duty_num)
            elif BLE_MSG == "!B516":  # 按下app上up键
                p15.duty_u16(4915)  # 90度
                duty_num = 4915
            elif BLE_MSG == "!B615":  # 按下app上down键
                p15.duty_u16(3276)  # 45度
                duty_num = 3276
            elif BLE_MSG == "!B714":  # 按下app上left键
                p15.duty_u16(8192)  # 180度
                duty_num = 8192
            elif BLE_MSG == "!B813":  # 按下app上right键
                p15.duty_u16(1638)  # 0度
                duty_num = 1638
            BLE_MSG = ""
        sleep_ms(100)
        '''
        此处，讲解一下手机蓝牙发送的按键的指令，针对苹果手机APP：
        按钮1,2,3,4，上，下，左，右分别对应指令的第三位“!Bxxx”
        z指令!Bxxx，前两位是固定格式，第三位是按钮的ID，按钮1到4的ID就是1到4. 按钮上下左右对应的ID是5到8.
        比如：按钮5对应的指令就是!B5xx。指令的第四为指的是按钮是按下还是释放，按下是1，释放是0.
        '''

五、苹果手机APP操作

大家下载完成后，按照图片中操作即可，注意先运行程序哈：