Arduino UNO R4 WiFi Bluetooth Monitor Beispiel - Drahtloser Serial Monitor über BLE Tutorial
Überblick
Das Bluetooth Monitor Beispiel bietet einen drahtlosen Serial Monitor, der über die DIYables Bluetooth STEM App zugänglich ist. Entwickelt für Arduino UNO R4 WiFi mit BLE (Bluetooth Low Energy) zum drahtlosen Streamen von Echtzeit-Statusmeldungen, Debug-Ausgaben und Sensormesswerten auf Ihr Smartphone. Empfangen Sie außerdem Textbefehle von der App. Perfekt für drahtloses Debugging, Remote-Überwachung und Systemprotokollierung.
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 dieses Board BLE verwendet, funktioniert die App auf sowohl Android als auch iOS.
Funktionen
- Drahtloser Serial Monitor: Streamen Sie Textnachrichten auf Ihr Smartphone
- Bidirektionale Kommunikation: Senden Sie Befehle von der App zum Arduino
- Echtzeit-Streaming: Kontinuierliche Ausgabe wie Serial Monitor
- Befehlsverarbeitung: Verarbeiten Sie Textbefehle von der App
- Funktioniert auf Android & iOS: BLE wird auf beiden Plattformen unterstützt
- Keine Kopplung erforderlich: BLE verbindet sich automatisch ohne manuelle Kopplung
- Geringer Stromverbrauch: BLE verbraucht weniger Strom als Classic Bluetooth
Benötigte Hardware
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
Schnelle Schritte
Befolgen Sie diese Anweisungen Schritt für Schritt:
- Neu bei Arduino UNO R4 WiFi? Beginnen Sie mit unserem Arduino UNO R4 WiFi Getting Started Leitfaden, um zuerst die Grundlagen zu lernen.
- Verbinden Sie das Arduino UNO R4 WiFi Board über ein USB-Kabel mit Ihrem Computer.
- Starten Sie die Arduino IDE auf Ihrem Computer.
- Wählen Sie das Arduino UNO R4 WiFi Board und den entsprechenden COM-Port aus.
- 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 den Install Button, um die Bibliothek zu installieren.
- Sie werden gefragt, ob Sie einige andere Bibliotheksabhängigkeiten installieren möchten
- Klicken Sie auf Install All, um alle Bibliotheksabhängigkeiten zu installieren.
BLE Code
- Gehen Sie in der Arduino IDE zu File Examples DIYables Bluetooth ArduinoBLE_Monitor Beispiel, oder kopieren Sie den obigen Code und fügen Sie ihn in den Editor der Arduino IDE ein
/*
* DIYables Bluetooth Library - Bluetooth Monitor Example
* Works with DIYables Bluetooth STEM app on Android and iOS
*
* This example demonstrates the Bluetooth Monitor feature:
* - Send real-time status messages to the mobile app
* - Display system information and sensor readings
* - Receive and process commands from the app
* - Perfect for debugging and system monitoring
*
* 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 view monitor output
*
* Tutorial: https://diyables.io/bluetooth-app
* Author: DIYables
*/
#include <DIYables_BluetoothServer.h>
#include <DIYables_BluetoothMonitor.h>
#include <platforms/DIYables_ArduinoBLE.h>
// BLE Configuration
const char* DEVICE_NAME = "Arduino_Monitor";
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 Monitor app instance
DIYables_BluetoothMonitor bluetoothMonitor;
// Variables for demo
unsigned long lastUpdate = 0;
const unsigned long UPDATE_INTERVAL = 3000; // Send update every 3 seconds
int messageCount = 0;
bool ledState = false;
void setup() {
Serial.begin(9600);
while (!Serial);
Serial.println("DIYables Bluetooth - Monitor Example");
// Initialize built-in LED
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
// Initialize Bluetooth server with platform-specific implementation
bluetoothServer.begin();
// Add monitor app to server
bluetoothServer.addApp(&bluetoothMonitor);
// Set up connection event callbacks
bluetoothServer.setOnConnected([]() {
Serial.println("Bluetooth connected!");
bluetoothMonitor.send("=== Arduino Monitor Connected ===");
bluetoothMonitor.send("System Ready");
bluetoothMonitor.send("Type HELP for available commands");
bluetoothMonitor.send("");
});
bluetoothServer.setOnDisconnected([]() {
Serial.println("Bluetooth disconnected!");
});
// Set up message handler for incoming commands
bluetoothMonitor.onMonitorMessage([](const String& message) {
Serial.print("Received command: ");
Serial.println(message);
handleCommand(message);
});
Serial.println("Waiting for Bluetooth connection...");
}
void handleCommand(const String& cmd) {
if (cmd == "HELP") {
bluetoothMonitor.send("Available Commands:");
bluetoothMonitor.send(" LED_ON - Turn LED on");
bluetoothMonitor.send(" LED_OFF - Turn LED off");
bluetoothMonitor.send(" STATUS - Show system status");
bluetoothMonitor.send(" CLEAR - Clear monitor (if supported)");
bluetoothMonitor.send(" HELP - Show this help");
}
else if (cmd == "LED_ON") {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
ledState = true;
bluetoothMonitor.send("✓ LED turned ON");
}
else if (cmd == "LED_OFF") {
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
ledState = false;
bluetoothMonitor.send("✓ LED turned OFF");
}
else if (cmd == "STATUS") {
showStatus();
}
else if (cmd == "CLEAR") {
// App should handle clearing the display
bluetoothMonitor.send("");
}
else {
bluetoothMonitor.send("✗ Unknown command: " + cmd);
bluetoothMonitor.send("Type HELP for available commands");
}
}
void showStatus() {
bluetoothMonitor.send("=== System Status ===");
// LED Status
bluetoothMonitor.send("LED State: " + String(ledState ? "ON" : "OFF"));
// Uptime
unsigned long uptime = millis() / 1000;
bluetoothMonitor.send("Uptime: " + String(uptime / 3600) + "h " + String((uptime % 3600) / 60) + "m " + String(uptime % 60) + "s");
// Free Memory (approximate for AVR)
#ifdef __AVR__
extern int __heap_start, *__brkval;
int freeMemory = (int) &freeMemory - (__brkval == 0 ? (int) &__heap_start : (int) __brkval);
bluetoothMonitor.send("Free Memory: " + String(freeMemory) + " bytes");
#endif
// Messages sent
bluetoothMonitor.send("Messages Sent: " + String(messageCount));
bluetoothMonitor.send("====================");
}
void sendPeriodicUpdate() {
messageCount++;
// Example of different message types
if (messageCount % 3 == 0) {
// Send status update
bluetoothMonitor.send("[INFO] Heartbeat #" + String(messageCount));
}
else if (messageCount % 5 == 0) {
// Send simulated sensor reading
int sensorValue = random(0, 1024);
bluetoothMonitor.send("[SENSOR] Reading: " + String(sensorValue) + " (random demo value)");
}
else {
// Send timestamp
bluetoothMonitor.send("[TIME] Uptime: " + String(millis() / 1000) + "s");
}
// Optionally log to Serial as well
Serial.print("Sent update #");
Serial.println(messageCount);
}
void loop() {
// Handle Bluetooth server communications
bluetoothServer.loop();
// Send periodic updates (only when connected)
if (bluetooth.isConnected() && millis() - lastUpdate >= UPDATE_INTERVAL) {
lastUpdate = millis();
sendPeriodicUpdate();
}
delay(10);
}
- Klicken Sie auf den Upload Button 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 wie folgt aus:
COM6
DIYables Bluetooth - Monitor Example
Waiting for Bluetooth connection...
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 — einfach scannen und verbinden.
- Öffnen Sie die DIYables Bluetooth App
- Beim ersten Öffnen der App werden Sie nach Berechtigungen gefragt. Bitte gewähren Sie folgende:
- Geräte in der Nähe Berechtigung (Android 12+) / Bluetooth Berechtigung (iOS) - erforderlich zum Scannen und Verbinden mit Bluetooth-Geräten
- Standort Berechtigung (nur Android 11 und älter) - erforderlich für ältere Android-Versionen zum Scannen nach BLE-Geräten
- Stellen Sie sicher, dass Bluetooth eingeschaltet ist auf Ihrem Smartphone
- Tippen Sie auf dem Startbildschirm auf den Connect Button. Die App scannt nach BLE-Geräten.
- Finden und tippen Sie auf "Arduino_Monitor" in den Scan-Ergebnissen, um sich zu verbinden.
- Nach der Verbindung kehrt die App automatisch zum Startbildschirm zurück. Wählen Sie die Monitor App aus dem App-Menü.
Hinweis: Sie können auf das Einstellungssymbol auf dem Startbildschirm tippen, um Apps auf dem Startbildschirm ein-/auszublenden. Weitere Details finden Sie im DIYables Bluetooth App Benutzerhandbuch.
- Sie sehen Statusmeldungen, die im Monitor-Display gestreamt werden
- Geben Sie LED_ON in das Eingabefeld ein und tippen Sie auf Send — die eingebaute LED auf dem Arduino UNO R4 WiFi wird eingeschaltet, und der Monitor zeigt eine Bestätigungsmeldung an
Schauen Sie nun zurück auf den Serial Monitor in der Arduino IDE. Sie werden sehen:
COM6
Bluetooth connected!
Sent update #1
Sent update #2
Sent update #3
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
Kreative Anpassung - Passen Sie den Code an Ihr Projekt an
Nachrichten senden
// Textnachrichten an die App senden
bluetoothMonitor.send("System started");
bluetoothMonitor.send("Temperature: " + String(temp, 1) + " °C");
bluetoothMonitor.send("[ERROR] Sensor disconnected!");
Eingehende Befehle verarbeiten
Verwenden Sie den onMonitorMessage() Callback, um Befehle zu empfangen, die in die Monitor App eingegeben wurden, und darauf zu reagieren:
bluetoothMonitor.onMonitorMessage([](const String& message) {
Serial.print("Received: ");
Serial.println(message);
if (message == "HELP") {
bluetoothMonitor.send("Commands: LED_ON, LED_OFF, STATUS, HELP");
} else if (message == "LED_ON") {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
bluetoothMonitor.send("LED turned ON");
} else if (message == "LED_OFF") {
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
bluetoothMonitor.send("LED turned OFF");
} else if (message == "STATUS") {
bluetoothMonitor.send("Uptime: " + String(millis() / 1000) + "s");
bluetoothMonitor.send("LED: " + String(digitalRead(LED_BUILTIN) ? "ON" : "OFF"));
} else {
bluetoothMonitor.send("Unknown command: " + message);
}
});
Sie können so viele benutzerdefinierte Befehle hinzufügen, wie Sie benötigen, indem Sie weitere else if Blöcke hinzufügen. Fügen Sie beispielsweise RELAY_ON / RELAY_OFF hinzu, um ein Relais zu steuern, oder READ, um eine Sensormessung auszulösen — jedes Wort, das Sie in die App eingeben, wird zu einem Befehl.
Programmierbeispiele
Sensor-Status Streaming
void loop() {
bluetoothServer.loop();
static unsigned long lastUpdate = 0;
if (bluetooth.isConnected() && millis() - lastUpdate >= 3000) {
lastUpdate = millis();
int light = analogRead(A0);
float voltage = analogRead(A1) * 5.0 / 1023.0;
bluetoothMonitor.send("[SENSOR] Light: " + String(map(light, 0, 1023, 0, 100)) + "%");
bluetoothMonitor.send("[SENSOR] Voltage: " + String(voltage, 2) + "V");
bluetoothMonitor.send("[INFO] Uptime: " + String(millis() / 1000) + "s");
}
delay(10);
}
Ereignisbasierte Protokollierung
const int BUTTON_PIN = 7;
int lastButtonState = HIGH;
void loop() {
bluetoothServer.loop();
int buttonState = digitalRead(BUTTON_PIN);
if (buttonState != lastButtonState) {
lastButtonState = buttonState;
if (buttonState == LOW) {
bluetoothMonitor.send("[EVENT] Button pressed!");
} else {
bluetoothMonitor.send("[EVENT] Button released");
}
}
delay(10);
}
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
- Vergewissern Sie sich, dass Bluetooth auf Ihrem Smartphone aktiviert ist
- Auf Android 11 und älter aktivieren Sie auch die Standortdienste
2. Keine Nachrichten erscheinen in der App
- Überprüfen Sie, ob bluetoothMonitor.send() aufgerufen wird
- Prüfen Sie, dass bluetoothServer.loop() in der Hauptschleife ist
- Bestätigen Sie die Verbindung im Serial Monitor
3. Nachrichten sind verzögert
- Reduzieren Sie das Update-Intervall für häufigere Nachrichten
- Vermeiden Sie es, zu viele Nachrichten zu schnell zu senden (BLE hat Bandbreitenlimits)
4. Befehle von der App werden nicht empfangen
- Überprüfen Sie, ob der onMonitorMessage Callback eingerichtet ist
- Prüfen Sie den Serial Monitor auf empfangene Befehlsausgabe
5. Verbindung bricht häufig ab
- Bewegen Sie sich näher zum Arduino (Entfernung reduzieren)
- Sorgen Sie für eine stabile USB-Stromversorgung
6. Upload schlägt fehl oder Board wird nicht erkannt
- Installieren Sie das neueste Arduino UNO R4 Board-Paket über den Board Manager
- Versuchen Sie ein anderes USB-Kabel oder Port
Projektideen
- Drahtlose Debug-Konsole
- Sensordaten-Logger
- System-Gesundheitsmonitor
- Ereignisbenachrichtigungssystem
- Remote-Befehlsschnittstelle
Nächste Schritte
Nach der Beherrschung des Bluetooth Monitor Beispiels versuchen Sie:
- Bluetooth Chat - Für interaktive bidirektionale Nachrichten
- Bluetooth Table - Für strukturierte Datenanzeige
- Bluetooth Plotter - Für Datenvisualisierung
- Mehrere Bluetooth Apps - Monitor mit anderen Apps kombinieren
Support
Für zusätzliche Hilfe:
- Überprüfen Sie die API-Referenzdokumentation
- Besuchen Sie DIYables Tutorials
- Arduino Community-Foren