Android手機HC-05藍牙連接Arduino nano獲取DHT-11溫濕度傳感器資料

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目標

Android手機HC-05藍牙連接Arduino nano獲取DHT-11溫濕度傳感器資料

我以為的串口輸出等于藍牙輸出，其實并不是

起初我所理解的，應該是這樣連接
HC-05　nano
　TX----RX
　RX----TX
　5V----5V
GND----GND

HC-05藍牙3.3V即可，5V藍牙可以自適應不會燒掉

DHT-11　nano
　Out----D2
　5V----5V
GND----GND

DHT-11溫濕度傳感器5V沒問題，3.3V也能用

我認為溫濕度傳感器輸出到了串口，那么就等于輸出到了藍牙，
通電以后：DHT-11輸出到藍牙，安卓手機app接收藍牙傳過來的資料以文本顯示在前端變數上

結果測驗了很多次以后，發現輸出是亂碼，

于是我就懷疑起藍牙到底發過來的是什么，藍牙到底是怎樣傳輸，我所認為的對不對，后來我發現藍牙輸出并不一定要用串口輸出，所以就改變了接線，
HC-05　nano
　TX----D6
　RX----D5
　5V----5V
GND----GND

這時，nano即使USB串口連著電腦也可以正常燒錄代碼，不用拔插藍牙的RX，TX了（主要是當藍牙RX，TX連接了nano的TX，RX時，占用串口無法燒錄，nano燒錄的時候是使用這兩個埠進行資料傳輸的）

單說nano DHT-11串口輸出

#include <dht11.h> //參考dht11.h檔案，頭檔案必須要有，如果沒有后面輸出會報錯，必須放到工程檔案夾下，
dht11 DHT11;	//實體化，我雖然不明白啥叫實體化，但這一句可能就是把dht11實體化給一個常量進行宣告，以方便后面的引數呼叫吧，
#define DHT11PIN 2	//定義dht11輸出引腳給一個變數，變數名可以修改，這里結尾沒有";"，不需要加分號
void setup() {
}	//起初這里啥都不用寫，因為串口輸出所以不用寫
void loop() {
  char chk = DHT11.read(DHT11PIN);		//讀取溫度傳感器發出來的值
  Serial.println(DHT11.temperature);	//單行串口輸出溫度值
  Serial.println(DHT11.humidity);		//單行串口輸出濕度值
  delay(1000);		//間隔1秒輸出一次
}

那么我在想串口是啥呢？串口其實就是Serial，串口輸出就是Serial.print
如果是藍牙輸出那就是Bluetooth.print，要是螢屏輸出那就是LCD.print，揚聲器輸出那就是Sound.print,其實這個前綴（Serial，Bluetooth，LCD，Sound當然也可以改名，只要你知道就行）這些變數，應該就是在dht11.h里面定義的，不然的話沒辦法輸出，

dht11.h原始碼

#ifndef dht11_h
#define dht11_h
#if defined(ARDUINO) && (ARDUINO >= 100)
#include <Arduino.h>
#else
#include <WProgram.h>
#endif

#define DHT11LIB_VERSION "0.4.1"

#define DHTLIB_OK			0
#define DHTLIB_ERROR_CHECKSUM	-1
#define DHTLIB_ERROR_TIMEOUT	-2

class dht11
{
public:
    int read(int pin);
	int humidity;
	int temperature;
};
#endif

這里面太深我也看不懂，里面還包含了<Arduino.h>，<WProgram.h>檔案，所以你的arduino編輯器也得加載這些庫檔案吧，不然的話無法運行
除此之外還有一個檔案，也要放到工程目錄下，不然的話無法運行

dht11.cpp原始碼

#include "dht11.h"
int dht11::read(int pin)
{
	// BUFFER TO RECEIVE
	uint8_t bits[5];
	uint8_t cnt = 7;
	uint8_t idx = 0;

	// EMPTY BUFFER
	for (int i=0; i< 5; i++) bits[i] = 0;

	// REQUEST SAMPLE
	pinMode(pin, OUTPUT);
	digitalWrite(pin, LOW);
	delay(18);
	digitalWrite(pin, HIGH);
	delayMicroseconds(40);
	pinMode(pin, INPUT);

	// ACKNOWLEDGE or TIMEOUT
	unsigned int loopCnt = 10000;
	while(digitalRead(pin) == LOW)
		if (loopCnt-- == 0) return DHTLIB_ERROR_TIMEOUT;

	loopCnt = 10000;
	while(digitalRead(pin) == HIGH)
		if (loopCnt-- == 0) return DHTLIB_ERROR_TIMEOUT;

	// READ OUTPUT - 40 BITS => 5 BYTES or TIMEOUT
	for (int i=0; i<40; i++)
	{
		loopCnt = 10000;
		while(digitalRead(pin) == LOW)
			if (loopCnt-- == 0) return DHTLIB_ERROR_TIMEOUT;

		unsigned long t = micros();

		loopCnt = 10000;
		while(digitalRead(pin) == HIGH)
			if (loopCnt-- == 0) return DHTLIB_ERROR_TIMEOUT;

		if ((micros() - t) > 40) bits[idx] |= (1 << cnt);
		if (cnt == 0)   // next byte?
		{
			cnt = 7;    // restart at MSB
			idx++;      // next byte!
		}
		else cnt--;
	}
	humidity    = bits[0]; 
	temperature = bits[2]; 
	uint8_t sum = bits[0] + bits[2];  
	if (bits[4] != sum) return DHTLIB_ERROR_CHECKSUM;
	return DHTLIB_OK;
}

我把大部分英文備注都去了，我也看不懂，我覺得是根據電路圖
往引腳pin輸出低電平，18毫秒后，輸出高電平，40微秒后再往pin引腳輸入，來獲取傳感器數值，并且放到一個陣列里面，這個陣列是bits，前兩位是濕度值，后兩位是溫度值，uint8_t 代表無符號整形，8位=1位元組，t是啥意思？typedef，代表他是通過typedef定義的頭檔案，其他的自己聯想吧，不想看C的可以略過

再說nano HC-05藍牙輸出

以前我以為串口輸出=藍牙輸出，其實不然，藍牙可以是藍牙，串口可以是串口，
之前還發過藍牙除錯，我當時寫了其實也沒太明白，現在感覺明白點了，

重點：HC-05藍牙默認頻率是38400，所以最好設定成這個，不然的話我感覺輸出的內容可能會是亂碼

之前輸出到安卓手機的時候，始終是一個菱形框里面有個問號，要么就是多個菱形框里面有問號，大家可以手機下載藍牙串口SPP連接藍牙進行除錯，看看輸出的是什么，
當時還輸出0x80啥的，我網上查了也查不到是啥，我起初以為是16進制輸出需要轉換成UTF-8，后來可能是我多想了，

#include <SoftwareSerial.h>		//參考庫檔案，這個檔案應該是用于軟體串口輸出的
#include <dht11.h>
dht11 DHT11;
#define DHT11PIN 2
//Pin5為RX，接HC05的TX針腳
//Pin6為TX，接HC05的RX針腳
SoftwareSerial BT(6, 5);		//定義藍牙輸入輸出引腳
char val;	//定義一個字符變數用于資料傳輸
void setup() {
  Serial.begin(38400); 		//串口輸出，最終目標是溫濕度傳感器通過藍牙發送到安卓手機，這兩句其實可以不用寫
  Serial.println("Buletooth is ready!");		//可以不寫
  BT.begin(38400);		//定義藍牙頻率，nano連接藍牙，他就用這個頻率輸出，無論是nano連藍牙，還是藍牙連串口都用這一個頻率就對了，就好像nano連串口，輸出頻率要設定成9600，那么arduino軟體串口的頻率也要調成38400一樣才能正確接收資料不會出現亂碼一樣，
}

void loop() {
  char chk = DHT11.read(DHT11PIN);	//之前已經實體化過了，現在是讀取dht11資料
  BT.print(DHT11.temperature);		//藍牙輸出溫度值
  BT.print("a");
  BT.print(DHT11.humidity);			//藍牙輸出濕度值
  BT.println("a");
  //當串口接收到資料讀取串口賦值給val變數，并且藍牙輸出
  if (Serial.available()) {
    val = Serial.read();
    BT.print(val);
  }
  //當藍牙接收到資料讀取藍牙賦值給val變數，并且串口輸出
  if (BT.available()) {
    val = BT.read();
    Serial.print(val);
  }
  //我覺得上面兩個if不用寫也可以吧
  delay(1000);		//延遲1秒
}

以上就是傳到nano上的原始碼了，還有一句沒有說明，BT.print("a");就是這個，后面的App Inventor會用到，

藍牙到底輸出了什么，輸出的是什么

我現在也沒搞懂他到底輸出了什么，我只知道他輸出了溫度值和濕度值，至于這個溫度值和濕度值是什么格式我也不知道（后來知道能就是1個位元組的8位整形無符號數），應該是int，

App inventor前端設計

樣式就不說什么了，"連接藍牙"是一個串列選擇框，點擊以后就會彈出藍牙的串列，選擇以后就建立藍牙和手機的連接，

藍牙客戶端：
這里的藍牙客戶端所指的就是手機
字符編碼：
默認設定為UTF-8，當然也可以支持ASCII，或者Unicode啥的，當然還有GBK，Big5，其他的我都沒測驗，有可能是藍牙發送中文的時候會用得到，這里藍牙到底發的啥我也不知道，所以就UTF-8吧，
分隔符位元組碼：
我的理解是，因為藍牙每間隔1秒發送一次資料給手機，那么他給手機的就是例如：2430，其中24表示溫度值，30表示濕度值，但是我顯示在前端應該是兩個資料，在這1秒鐘里，所以我對于藍牙發送過來的資料進行拆分，如何進行拆分呢？那么就要在資料之間加入分隔符，我下位機加入分隔符的方法就是BT.print("a");加入了a字符，但在這個分隔符位元組碼選項里面我試了，#號不行，其他符號也不行，英文也不行，只能是0-9，所以我認為，它是按照位元組進行分隔的，于是我就填入了1，按照1個位元組進行分割，所以在程式中加入了，PS：這個a也可以是其他字母，最好不要是數字，因為會跟溫濕度值混淆，避免出錯，也就是藍牙會輸出成這樣：24 a 30 a，那么到安卓app上面按照位元組再進行拆分，
此外還要設定一個計時器，計時器的作用是：讓藍牙發送和藍牙客戶端接收資料能夠同步進行，當手機連接到藍牙以后，計時器啟動，手機客戶端接收，不然的話有可能會導致資料錯位，

這里計時器的計時間隔我也設定成為1秒，

以上是組件設計，以下是邏輯設計

連接藍牙的方法


當藍牙選擇完成時計時器開始啟用

輸入串列變數默認為空文本

當到計時器間隔點時，先清空變數，然后接收資料

這個函式表示：如果藍牙客戶端(手機)獲取到了資料，那么就將藍牙接收到的資料以文本的形式進行分割，然后就將分割完成后的第1項設定成為溫度的文本，第2項設定成為濕度的文本，經過測驗后，成功了，
整體截圖

以下是手機app的測驗截圖

當然，以上測驗還在使用串口供電，arduino nano也可以使用2節18650電池供電，單節電池是3.7V，要大于5V就得兩節，所以還要重新設計電路，
以下是
高仿小米溫濕度傳感器樣式制作的安卓app截圖

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