構(gòu)建自己的基于IoT的Android應(yīng)用程序，使用藍(lán)牙控制Arduino上的LED

時間：2024-11-11 17:14:36

關(guān)鍵字：藍(lán)牙 Arduino LED IoT

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[導(dǎo)讀]在本教程中，我們將構(gòu)建一個Android應(yīng)用程序，我們將能夠使用藍(lán)牙用我們自己的Android應(yīng)用程序控制Arduino的板上LED。但本教程是我們的Android Studio for Internet of Things系列的延續(xù)，在那里我們制作了我們的第一個Android應(yīng)用程序，有一個燈泡和一個按鈕的圖像。在這個教程中，你需要有一些耐心，請按照這個教程一步一步，因為我有很多錯誤，而第一次實現(xiàn)它。

在本教程中，我們將構(gòu)建一個Android應(yīng)用程序，我們將能夠使用藍(lán)牙用我們自己的Android應(yīng)用程序控制Arduino的板上LED。但本教程是我們的Android Studio for Internet of Things系列的延續(xù)，在那里我們制作了我們的第一個Android應(yīng)用程序，有一個燈泡和一個按鈕的圖像。在這個教程中，你需要有一些耐心，請按照這個教程一步一步，因為我有很多錯誤，而第一次實現(xiàn)它。

我們要建造什么?

我們已經(jīng)在之前的教程中創(chuàng)建了MainActivity。在下面給出的圖片中，你可以看到我們在之前的教程中已經(jīng)做了什么。如果你感興趣，你可以看看Getting started with Android Studio for Internet of Things

正如你在上面的圖片中看到的，我們添加了一個燈泡和一個按鈕的圖像。每當(dāng)用戶點擊按鈕時，按鈕上的文本和圖像將按照上面的第二張圖片進行更改?，F(xiàn)在，讓我們看一下下面的圖片，以了解我們將在本教程中構(gòu)建什么。

正如你在上圖中看到的，我們需要構(gòu)建一個工具欄部分，我用紅色矩形標(biāo)記了它?！癐OTAPP”是工具欄的標(biāo)題，“Connect Bluetooth or WiFi”是工具欄的副標(biāo)題。我們將根據(jù)藍(lán)牙連接的狀態(tài)更改字幕。當(dāng)用戶點擊這三個點時，菜單部分就會彈出。

正如你在上圖中看到的，我們有一個菜單部分，有兩個項目“藍(lán)牙”和“退出”。在藍(lán)牙中，我們需要添加可以顯示配對設(shè)備的功能，我們可以通過簡單的點擊連接任何配對設(shè)備。在下圖中，您可以發(fā)現(xiàn)它正在顯示配對的設(shè)備。就我而言，我已經(jīng)將它與HC-06藍(lán)牙模塊和我的Desktop配對。

當(dāng)我點擊HC-06，然后它會回到主活動，它會改變工具欄的副標(biāo)題。在下圖中，您可以看到工具欄的標(biāo)題已更改為“Connected to HC-06”，然后我們將在activity_main.xml文件中添加進度條。

到目前為止，我只是給了您一個應(yīng)用程序的概述?，F(xiàn)在，讓我們構(gòu)建應(yīng)用程序。在下圖中，你可以看到我們已經(jīng)在教程中討論過的文件夾結(jié)構(gòu)。在本教程中，我們需要創(chuàng)建更多的類、活動和布局。我在下面的圖片中用紅色標(biāo)記了這些文件。

根據(jù)上面的圖片，您需要創(chuàng)建兩個Java類。一個是“DeviceInfoModel”，另一個是“DeviceListAdapter”。要創(chuàng)建這些類，只需按照下圖所示的簡單步驟操作。

步驟1：右鍵單擊“com.example”?！癹ava”文件夾下的“Yourappname”。然后點擊“新建> Java類”。你可以看到屏幕上彈出一個窗口。

第二步：給班級起個名字。您需要執(zhí)行這兩個步驟兩次來創(chuàng)建“DeviceInfoModel”和“DeviceListAdapter”類。

現(xiàn)在，我們需要創(chuàng)建“deviceselectactical .java”活動文件和“device_info.xml”布局文件。我不打算在這里解釋如何創(chuàng)建活動和布局，因為我已經(jīng)在我們的第一個教程中提到了創(chuàng)建活動和布局的過程。當(dāng)您創(chuàng)建“deviceselecactivity .java”活動文件時，“activity_device_select.xml”文件將自動創(chuàng)建。現(xiàn)在您可以打開“activity_main.xml”文件，并按照下面的代碼進行主活動的布局。

activity_main.xml文件：

activity_main.xml文件是我們在上一個教程中創(chuàng)建的MainActivity.java文件的布局?，F(xiàn)在，我們需要在布局中添加更多的項目。最重要的一個是我在上面一節(jié)告訴你的工具欄。您可以使用下面的代碼在布局上使用工具欄。

我使用“android: Id =“@+ Id /toolbar””為項目提供了一個Id“toolbar”。

“ android:layout_width=”match_parent“”和“ android:layout_height=”wrap_content“ ”用于給出工具欄的尺寸。

另一個組件是“進度條”。參考下面給出的代碼，在布局中添加進度條。所以，我們已經(jīng)創(chuàng)建了主活動的布局，你可以在下面的圖片中看到。

在上面的圖片中，你可以看到我們已經(jīng)添加了一個進度條，我在燈泡圖片下方的紅色圓圈中提到過。在布局的頂部，您可以找到工具欄。至此，我們已經(jīng)準(zhǔn)備好了主活動的布局文件。

deviceinfommodel類和DeviceListAdapter類：

現(xiàn)在，我們需要準(zhǔn)備前面創(chuàng)建的兩個類。這些類是“deviceinfommodel”類和“DeviceListAdapter”類。在“deviceinfommodel”類中，我們將保存設(shè)備數(shù)據(jù)(即設(shè)備的名稱和硬件設(shè)備的地址)?！癉eviceListAdapter”是一個回收器視圖適配器，它將幫助我們從“deviceinfommodel”類中獲取設(shè)備數(shù)據(jù)。你可以訪問這個鏈接來了解更多關(guān)于ViewModel和RecyclerViewAdapter的信息。

deviceinfommodel類：

在上面的代碼中，在DeviceInfoModel公共類中，我們有一個DeviceInfoModel()構(gòu)造函數(shù)，它是模型和適配器類之間的橋梁。

我們有兩個getter getDeviceName()和getDeviceHardwareAddress()這兩個getter方法用于從設(shè)備屬性中獲取值我們將在主活動中使用這些值。

DeviceListAdapter類：

上面的代碼片段中主要有兩個變量“context”和“deviceList”。上下文用于訪問特定于應(yīng)用程序的資源和類，以及調(diào)用應(yīng)用程序級操作，如啟動活動、廣播和接收意圖等。deviceList提供了一個可調(diào)整大小的數(shù)組，這意味著在我們的例子中，設(shè)備的名稱和地址可以從列表中添加和刪除。它實現(xiàn)了List接口。然后我們創(chuàng)建一些Override方法

ViewHolder()：在這個方法中，我們定義視圖，并根據(jù)它們的Id從XML中獲取文本視圖或圖像視圖。

1.DeviceListAdapter()：創(chuàng)建一個參數(shù)化的構(gòu)造函數(shù)——>構(gòu)造函數(shù)是Adapter和Activity之間的中介。

2.onCreateViewHolder()：這個方法為用戶創(chuàng)建一個視圖。

3.onBindViewHolder()：該方法將數(shù)據(jù)與項目列表綁定。

4.getItemCount()：該方法指示將在AdapterView中顯示的數(shù)據(jù)集中有多少項(或行)。

我們準(zhǔn)備了兩個類模型和回收器適配器類。現(xiàn)在，我們需要顯示模型類中的數(shù)據(jù)。

我們將使用“deviceselecactivity .java”和“activity_device_select.xml”文件。

activity_device_select.xml文件：

在activity_device_select.xml文件中，我們需要添加回收器視圖，它將幫助我們顯示配對設(shè)備的列表。下面的代碼可用于在應(yīng)用程序中添加回收者視圖。

我已經(jīng)給了一個ID的RecyclerView使用android: ID ="@+ ID /recyclerViewDevice"。其他屬性可用于在布局中給出RecyclerView的適當(dāng)維度。下圖代表了一個回收者視圖，你可以看到物品是垂直向下列出的。在我們的示例中，這些項將是設(shè)備名稱和設(shè)備地址。

“deviceselectactical .java”文件：

在deviceselecactivity .java文件中，我們需要顯示設(shè)備列表，并且需要添加一個方法show，當(dāng)用戶單擊設(shè)備時，它將保留設(shè)備詳細(xì)信息的記錄。然后它會把我們送到主要的活動。您可以按照下面的代碼在活動中顯示一個回收者視圖。

在上面的代碼中，BluetoothAdapter允許我們執(zhí)行基本的藍(lán)牙任務(wù)。我使用了藍(lán)牙適配器中可用的一些方法。

getbondeddevices()用于獲取配對設(shè)備的列表。然后我使用deviceList作為數(shù)組，它將存儲我們從bluetoothAdapter.getBondedDevices()方法獲得的配對設(shè)備的列表。我在以下“RecyclerView RecyclerView = findViewById(R.id)”中使用了來自activity_device_select.xml文件的RecyclerView。recyclerViewDevice”線。

然后我調(diào)用DeviceListAdapter()，并通過使用“RecyclerView . setadapter (DeviceListAdapter)”方法將適配器設(shè)置為RecyclerView。因此，我們準(zhǔn)備了deviceselecactivity .java文件來顯示配對設(shè)備的列表。

MainActivity.java文件：

我已經(jīng)討論了主活動文件activity_main.xml的布局。現(xiàn)在，我們需要在MainActivity.java文件中對主活動的后端進行編程。你可以遵循下面的代碼，因為我沒有必要在這里解釋關(guān)于Android studio和java的一切。我已經(jīng)在下面的代碼中給出了一些注釋，以便您可以對這些概念有一個概述。

藍(lán)牙模塊和Arduino Uno原理圖

正如我之前所討論的，我們需要一個Arduino Uno和一個HC-06藍(lán)牙模塊來在Arduino Uno和我們的Android應(yīng)用程序之間建立藍(lán)牙連接。

在上圖中，可以看到藍(lán)牙模塊的接收器引腳(RXD引腳)用紫色的線連接到Arduino Uno的發(fā)射器引腳(TX0引腳)，藍(lán)牙模塊的發(fā)射器引腳(TX0引腳)用橙色的線連接到Arduino Uno的接收器引腳(RXD引腳)。藍(lán)牙模塊的VCC引腳與Arduino Uno的5V引腳用紅線連接。兩塊板的GND (Ground)已經(jīng)用黑線連接。

Arduino Uno的代碼

下面的代碼是Arduino草圖。您可以看到，我們將LED 13定義為一個引腳，以訪問Arduino Uno板的內(nèi)置LED。然后我們使用串行庫在藍(lán)牙模塊和Arduino Uno之間使用UART通信。將下面的代碼上傳到Arduino上，并按照上面的原理圖連接藍(lán)牙模塊。