Arduino UNO R4 WiFi Bluetooth Digital Pins Beispiel - GPIO Pin-Steuerung via BLE Tutorial
Überblick
Das Bluetooth Digital Pins Beispiel bietet ferngesteuerte GPIO Pin-Kontrolle und -Überwachung, zugänglich über die DIYables Bluetooth STEM App. Entwickelt für Arduino UNO R4 WiFi mit BLE (Bluetooth Low Energy) zur drahtlosen Steuerung von Ausgangspins und Überwachung von Eingangspins über Ihr Smartphone. Perfekt für Relais-Steuerung, Button-Überwachung, LED-Schaltung und jede Anwendung, die Remote-Pin-Zugriff benötigt.
Hinweis: Der Arduino UNO R4 WiFi unterstützt nur BLE (Bluetooth Low Energy). Er unterstützt kein Classic Bluetooth. Die DIYables Bluetooth App unterstützt sowohl BLE als auch Classic Bluetooth auf Android und BLE auf iOS. Da diese Platine BLE verwendet, funktioniert die App auf sowohl Android als auch iOS.
Funktionen
- Ausgangssteuerung: Setzen Sie digitale Pins ferngesteuert auf HIGH/LOW
- Eingangsüberwachung: Lesen Sie digitale und analoge Pin-Zustände
- Benannte Pins: Weisen Sie jedem Pin benutzerfreundliche Namen zu (z.B. "LED", "Relay")
- Echtzeit-Updates: Übertragen Sie Pin-Zustandsänderungen an die App
- Bis zu 16 Pins: Steuern Sie mehrere Pins gleichzeitig
- Funktioniert auf Android & iOS: BLE wird auf beiden Plattformen unterstützt
- Keine Kopplung erforderlich: BLE verbindet sich automatisch ohne manuelle Kopplung
Hardware erforderlich
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables STEM V4 IoT Starter-Kit (Arduino enthalten) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
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Arduino UNO R4 WiFi Code
Schnellstart-Schritte
Folgen Sie diesen Anweisungen Schritt für Schritt:
- Falls Sie den Arduino UNO R4 WiFi zum ersten Mal verwenden, lesen Sie den Arduino UNO R4 WiFi Erste Schritte Leitfaden.
- Verbinden Sie die Arduino UNO R4 WiFi Platine über ein USB-Kabel mit Ihrem Computer.
- Starten Sie die Arduino IDE auf Ihrem Computer.
- Wählen Sie Arduino UNO R4 WiFi Platine und den entsprechenden COM-Port.
- Navigieren Sie zum Libraries Symbol in der linken Leiste der Arduino IDE.
- Suchen Sie nach "DIYables Bluetooth" und finden Sie die DIYables Bluetooth Bibliothek von DIYables
- Klicken Sie auf Install um die Bibliothek zu installieren.
- Sie werden nach der Installation einiger anderer Bibliotheksabhängigkeiten gefragt
- Klicken Sie auf Install All um alle Bibliotheksabhängigkeiten zu installieren.
BLE Code
- Gehen Sie in der Arduino IDE zu File Examples DIYables Bluetooth ArduinoBLE_PinControl Beispiel, oder kopieren Sie den obigen Code und fügen Sie ihn in den Editor der Arduino IDE ein
/*
* DIYables Bluetooth Library - Bluetooth Pin Control/Monitor Example
* Works with DIYables Bluetooth STEM app on Android and iOS
*
* This example demonstrates the Bluetooth Pin Control/Monitor feature:
* - Control digital output pins via Bluetooth
* - Monitor digital input pins
* - Monitor analog input pins
* - Configure pin modes (INPUT/OUTPUT)
*
* Compatible Boards:
* - Arduino UNO R4 WiFi
* - Arduino Nano 33 BLE / BLE Sense
* - Arduino Nano 33 IoT
* - Arduino MKR WiFi 1010
* - Arduino Nano RP2040 Connect
* - Any board supporting the ArduinoBLE library
*
* Setup:
* 1. Upload the sketch to your Arduino
* 2. Open Serial Monitor to see connection status
* 3. Use DIYables Bluetooth App to connect and control pins
*
* Tutorial: https://diyables.io/bluetooth-app
* Author: DIYables
*/
#include <DIYables_BluetoothServer.h>
#include <DIYables_BluetoothPinControl.h>
#include <platforms/DIYables_ArduinoBLE.h>
// BLE Configuration
const char* DEVICE_NAME = "Arduino_Pins";
const char* SERVICE_UUID = "19B10000-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214";
const char* TX_UUID = "19B10001-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214";
const char* RX_UUID = "19B10002-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214";
// Create Bluetooth instances
DIYables_ArduinoBLE bluetooth(DEVICE_NAME, SERVICE_UUID, TX_UUID, RX_UUID);
DIYables_BluetoothServer bluetoothServer(bluetooth);
// Create Pin Control/Monitor app instance
DIYables_BluetoothPinControl bluetoothPins;
// Pin configuration
const int LED_PIN = 13;
const int OUTPUT_PIN_1 = 12;
const int OUTPUT_PIN_2 = 11;
const int INPUT_PIN_1 = 7;
const int INPUT_PIN_2 = 6;
const int ANALOG_PIN_1 = A0;
const int ANALOG_PIN_2 = A1;
void setup() {
Serial.begin(9600);
while (!Serial);
Serial.println("DIYables Bluetooth - Pin Control/Monitor Example");
// Initialize pins
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
pinMode(OUTPUT_PIN_1, OUTPUT);
pinMode(OUTPUT_PIN_2, OUTPUT);
pinMode(INPUT_PIN_1, INPUT_PULLUP);
pinMode(INPUT_PIN_2, INPUT_PULLUP);
// Initialize Bluetooth server with platform-specific implementation
bluetoothServer.begin();
// Add digital pins app to server
bluetoothServer.addApp(&bluetoothPins);
// Configure which pins are accessible via Bluetooth with custom names
bluetoothPins.enablePin(LED_PIN, BT_PIN_OUTPUT, "LED");
bluetoothPins.enablePin(OUTPUT_PIN_1, BT_PIN_OUTPUT, "Out1");
bluetoothPins.enablePin(OUTPUT_PIN_2, BT_PIN_OUTPUT, "Out2");
bluetoothPins.enablePin(INPUT_PIN_1, BT_PIN_INPUT, "Btn1");
bluetoothPins.enablePin(INPUT_PIN_2, BT_PIN_INPUT, "Btn2");
bluetoothPins.enablePin(ANALOG_PIN_1, BT_PIN_INPUT, "A0");
bluetoothPins.enablePin(ANALOG_PIN_2, BT_PIN_INPUT, "A1");
// Set up connection event callbacks
bluetoothServer.setOnConnected([]() {
Serial.println("Bluetooth connected!");
});
bluetoothServer.setOnDisconnected([]() {
Serial.println("Bluetooth disconnected!");
});
// Set up callback for pin write commands
bluetoothPins.onPinWrite([](int pin, int state) {
digitalWrite(pin, state);
Serial.print("Pin ");
Serial.print(pin);
Serial.print(" set to ");
Serial.println(state ? "HIGH" : "LOW");
});
// Set up callback for pin read commands
bluetoothPins.onPinRead([](int pin) -> int {
// Read analog pins with analogRead, digital pins with digitalRead
int state;
if (pin == ANALOG_PIN_1 || pin == ANALOG_PIN_2) {
state = analogRead(pin);
Serial.print("Analog pin ");
Serial.print(pin);
Serial.print(" read: ");
Serial.println(state);
} else {
state = digitalRead(pin);
Serial.print("Digital pin ");
Serial.print(pin);
Serial.print(" read: ");
Serial.println(state ? "HIGH" : "LOW");
}
return state;
});
// Set up callback for pin mode changes
bluetoothPins.onPinModeChange([](int pin, int mode) {
pinMode(pin, mode == BT_PIN_OUTPUT ? OUTPUT : INPUT_PULLUP);
Serial.print("Pin ");
Serial.print(pin);
Serial.print(" mode changed to ");
Serial.println(mode == BT_PIN_OUTPUT ? "OUTPUT" : "INPUT");
});
Serial.println("Waiting for Bluetooth connection...");
Serial.print("Enabled pins: ");
Serial.println(bluetoothPins.getEnabledPinCount());
}
void loop() {
// Handle Bluetooth server communications
bluetoothServer.loop();
// Optional: Monitor input pins and send updates
static unsigned long lastInputCheck = 0;
static int lastInputState1 = HIGH;
static int lastInputState2 = HIGH;
static int lastAnalogState1 = 0;
static int lastAnalogState2 = 0;
if (millis() - lastInputCheck >= 100) {
lastInputCheck = millis();
// Check digital input pin 1
int currentState1 = digitalRead(INPUT_PIN_1);
if (currentState1 != lastInputState1) {
lastInputState1 = currentState1;
bluetoothPins.updatePinState(INPUT_PIN_1, currentState1);
Serial.print("Input pin ");
Serial.print(INPUT_PIN_1);
Serial.print(" changed to ");
Serial.println(currentState1 ? "HIGH" : "LOW");
}
// Check digital input pin 2
int currentState2 = digitalRead(INPUT_PIN_2);
if (currentState2 != lastInputState2) {
lastInputState2 = currentState2;
bluetoothPins.updatePinState(INPUT_PIN_2, currentState2);
Serial.print("Input pin ");
Serial.print(INPUT_PIN_2);
Serial.print(" changed to ");
Serial.println(currentState2 ? "HIGH" : "LOW");
}
// Check analog input 1 (send update if changed by more than 10)
int currentAnalog1 = analogRead(ANALOG_PIN_1);
if (abs(currentAnalog1 - lastAnalogState1) > 10) {
lastAnalogState1 = currentAnalog1;
bluetoothPins.updatePinState(ANALOG_PIN_1, currentAnalog1);
Serial.print("Analog pin ");
Serial.print(ANALOG_PIN_1);
Serial.print(" changed to ");
Serial.println(currentAnalog1);
}
// Check analog input 2 (send update if changed by more than 10)
int currentAnalog2 = analogRead(ANALOG_PIN_2);
if (abs(currentAnalog2 - lastAnalogState2) > 10) {
lastAnalogState2 = currentAnalog2;
bluetoothPins.updatePinState(ANALOG_PIN_2, currentAnalog2);
Serial.print("Analog pin ");
Serial.print(ANALOG_PIN_2);
Serial.print(" changed to ");
Serial.println(currentAnalog2);
}
}
delay(10);
}
- Klicken Sie auf Upload in der Arduino IDE, um den Code auf den Arduino UNO R4 WiFi hochzuladen
- Öffnen Sie den Serial Monitor
- Überprüfen Sie das Ergebnis im Serial Monitor. Es sieht folgendermaßen aus:
COM6
DIYables Bluetooth - Pin Control/Monitor Example
Waiting for Bluetooth connection...
Enabled pins: 7
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
Mobile App
Hinweis: Die DIYables Bluetooth App unterstützt sowohl BLE als auch Classic Bluetooth auf Android und BLE auf iOS. Da der Arduino UNO R4 WiFi BLE verwendet, funktioniert die App auf sowohl Android als auch iOS. Für BLE ist keine manuelle Kopplung erforderlich — scannen und verbinden Sie sich einfach.
- Öffnen Sie die DIYables Bluetooth App
- Bei der ersten Verwendung der App werden Sie um Berechtigungen gebeten. Gewähren Sie bitte folgende:
- Nearby Devices Berechtigung (Android 12+) / Bluetooth Berechtigung (iOS) - erforderlich zum Scannen und Verbinden mit Bluetooth-Geräten
- Location Berechtigung (nur Android 11 und früher) - von älteren Android-Versionen zum Scannen nach BLE-Geräten benötigt
- Stellen Sie sicher, dass Bluetooth auf Ihrem Telefon eingeschaltet ist
- Tippen Sie auf dem Startbildschirm auf Connect. Die App scannt nach BLE-Geräten.
- Finden und tippen Sie auf "Arduino_Pins" in den Scan-Ergebnissen, um sich zu verbinden.
- Nach der Verbindung kehrt die App automatisch zum Startbildschirm zurück. Wählen Sie die Digital Pins App aus dem App-Menü.
Hinweis: Sie können auf das Einstellungs-Symbol auf dem Startbildschirm tippen, um Apps auf dem Startbildschirm ein-/auszublenden. Für weitere Details siehe das DIYables Bluetooth App Benutzerhandbuch.
- Sie sehen die Liste der aktivierten Pins mit ihren Namen und aktuellen Zuständen
- Tippen Sie auf Ausgangspins, um HIGH/LOW zu wechseln, und beobachten Sie die Aktualisierung der Eingangspin-Werte
Schauen Sie nun zurück zum Serial Monitor in der Arduino IDE. Sie werden sehen:
COM6
Bluetooth connected!
Pin 13 set to HIGH
Pin 13 set to LOW
Digital pin 7 read: HIGH
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
Kreative Anpassung - Code an Ihr Projekt anpassen
Pins aktivieren
// Enable pins with mode and friendly name
bluetoothPins.enablePin(13, BT_PIN_OUTPUT, "LED");
bluetoothPins.enablePin(12, BT_PIN_OUTPUT, "Relay");
bluetoothPins.enablePin(7, BT_PIN_INPUT, "Button");
bluetoothPins.enablePin(A0, BT_PIN_INPUT, "Sensor");
// Check enabled pin count
int count = bluetoothPins.getEnabledPinCount();
Pin Write/Read/Mode behandeln
bluetoothPins.onPinWrite([](int pin, int state) {
digitalWrite(pin, state);
Serial.print("Pin ");
Serial.print(pin);
Serial.println(state ? " ? HIGH" : " ? LOW");
});
bluetoothPins.onPinRead([](int pin) -> int {
if (pin >= A0) {
return analogRead(pin);
}
return digitalRead(pin);
});
bluetoothPins.onPinModeChange([](int pin, int mode) {
pinMode(pin, mode == BT_PIN_OUTPUT ? OUTPUT : INPUT_PULLUP);
});
Zustandsänderungen übertragen
// Notify the app when a pin state changes
bluetoothPins.updatePinState(7, digitalRead(7));
bluetoothPins.updatePinState(A0, analogRead(A0));
Programmierbeispiele
Relais-Steuerung mit Button-Überwachung
const int RELAY_PIN = 12;
const int BUTTON_PIN = 7;
void setup() {
pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);
bluetoothPins.enablePin(RELAY_PIN, BT_PIN_OUTPUT, "Relay");
bluetoothPins.enablePin(BUTTON_PIN, BT_PIN_INPUT, "Button");
bluetoothPins.onPinWrite([](int pin, int state) {
digitalWrite(pin, state);
});
}
void loop() {
bluetoothServer.loop();
// Monitor button and push changes
static int lastState = HIGH;
int state = digitalRead(BUTTON_PIN);
if (state != lastState) {
lastState = state;
bluetoothPins.updatePinState(BUTTON_PIN, state);
}
delay(10);
}
Multi-LED Controller
const int LED_PINS[] = {8, 9, 10, 11, 12, 13};
const char* LED_NAMES[] = {"Red", "Green", "Blue", "Yellow", "White", "Built-in"};
const int NUM_LEDS = 6;
void setup() {
for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {
pinMode(LED_PINS[i], OUTPUT);
bluetoothPins.enablePin(LED_PINS[i], BT_PIN_OUTPUT, LED_NAMES[i]);
}
bluetoothPins.onPinWrite([](int pin, int state) {
digitalWrite(pin, state);
});
}
Fehlerbehebung
Häufige Probleme
1. Gerät kann in der App nicht gefunden werden
- Stellen Sie sicher, dass der Arduino UNO R4 WiFi eingeschaltet ist und der Sketch hochgeladen wurde
- Stellen Sie sicher, dass Bluetooth auf Ihrem Telefon aktiviert ist
- Auf Android 11 und früher aktivieren Sie auch die Standortdienste
2. Pin-Umschaltung funktioniert nicht
- Überprüfen Sie, ob der Pin mit BT_PIN_OUTPUT Modus aktiviert ist
- Prüfen Sie, ob der onPinWrite Callback eingerichtet ist
- Überprüfen Sie die Verkabelung
3. Eingangspins werden nicht aktualisiert
- Stellen Sie sicher, dass updatePinState() aufgerufen wird, wenn sich der Pin-Zustand ändert
- Überprüfen Sie die Polling-Frequenz in der Schleife
4. Analogwerte werden nicht angezeigt
- Verwenden Sie analogRead() im onPinRead Callback für analoge Pins
- Analoge Pins geben Werte von 0-1023 zurück
5. Verbindung bricht häufig ab
- Gehen Sie näher zum Arduino (reduzieren Sie die Entfernung)
- Stellen Sie eine stabile USB-Stromversorgung sicher
6. Upload schlägt fehl oder Platine wird nicht erkannt
- Installieren Sie das neueste Arduino UNO R4 Board-Paket über den Board Manager
- Versuchen Sie ein anderes USB-Kabel oder einen anderen Port
Projektideen
- Multi-Relais-Steuerungsfeld
- Button- und Schalter-Monitor
- LED-Beleuchtungssteuerung
- Heimautomatisierungs-Schaltfeld
- Sensoreingabe-Dashboard
Nächste Schritte
Nach der Beherrschung des Bluetooth Digital Pins Beispiels, probieren Sie:
- Bluetooth Slider - Für analoge Wertsteuerung
- Bluetooth Monitor - Für textbasiertes Status-Feedback
- Bluetooth Table - Für strukturierte Pin-Status-Anzeige
- Mehrere Bluetooth Apps - Kombination von Pin-Steuerung mit anderen Apps
Support
Für zusätzliche Hilfe:
- Überprüfen Sie die API-Referenzdokumentation
- Besuchen Sie DIYables Tutorials
- Arduino Community-Foren