橋本商会

前：blendmicro npm 作った


作った

https://github.com/shokai/node-ble-firmata
https://www.npmjs.org/package/ble-firmata

node.jsからBLE上のfirmataプロトコルでarduinoを操作できるのを作った。
firmataはarduino側にあらかじめファームウェアを書き込んでおいて、PCからリモコンするというもの。プログラムがPC側だけで完結するのでシンプルになって良い。

既存のfirmata（Arduino IDEのスケッチ例に入ってるやつ）はシリアル通信だけど、BLEが使えるBlendMicroというArduinoMicro派生ボードと通信できるようになった。

あと試してないけど、同じRedBearLabが出してるBLE Shieldとも通信できると思う。

スクリプト言語でハードウェアやるのは、最近はnodeが一番色々と揃ってたり、やってる人が多かったりする感じある。

インストール

node側

% npm install ble-firmata

arduino側
sketch exampleに入っているBLEFirmataSketchは動かないので、 firmwareディレクトリの下に置いておいたファームウェアを書き込む必要がある。

詳しくはInstallの項目を読むといいと思う。

一応プルリクだしておいたので、そのうち取り込まれるかもしれない。

使う

こんな感じで接続して使う。
digitalRead、servoWriteやanalogWrite、sysexもある。

BLEFirmata = require 'ble-firmata'



arduino = new BLEFirmata().connect()



arduino.on 'connect', ->

  console.log "connect!"

  console.log arduino.boardVersion



  digitalWrite 13, true

  console.log analogRead 0

複数使う

arduinoに書き込むファームウェアの上の方に

#define BLE_NAME "BlendMicro"

というのがあって、これが名前になっている。最大10文字まで。

new BLEFirmata().connect(“shokai1”) みたいな感じで、指定したBlendMicroに接続できる。
デフォルト値は”BlendMicro”。

Macbook Airで試したところ、1つのnodeプロセス内で2つのBlendMicroに接続はできた。しかし2つnodeプロセスを立ててそれぞれでBLEを使おうとすると、BLEのラッパーがエラーだして落ちた。どうやらMacの中にハードウェア的に1つしかBluetoothモジュールが無いのが、複数プロセスで共有できないらしい。

socket.ioと一緒に使う

他にもサンプルにはsocket.ioでブラウザからarduino（サーバーとはBLEでつながっている）を操作できるのも入っているので、サンプル見るとだいたいわかると思う。

前：Bluetoothが載ってるArduino派生ボード「BlendMicro」とNode.jsでBLEした


Bluetooth Low Energyが載ったArduinoMicroであるBlendMicroと、Node.jsで通信するためのライブラリを作った。
serialport npmと似たAPIで使えるようにしたので、けっこうわかりやすいと思う。

https://www.npmjs.org/package/blendmicro
https://github.com/shokai/blendmicro-node

動かん、意味不明、等の苦情要望はgithubかtwitterにお願いします。



ADCに接続した照度センサをBLEで読むのも簡単にできる

インストール

% npm install blendmicro

使う

基本的にREADMEやサンプルに書いたけど軽く紹介すると

arduino側で名前を宣言して、ble_begin()する。

#include <SPI.h>

#include <boards.h>

#include <RBL_nRF8001.h>



void setup(){

  ble_set_name("BlendMicro"); // デバイスの名前を宣言、最大10文字

  ble_begin();

}

node側から名前でデバイス探して接続できる。

var BlendMicro = require('blendmicro');

var bm = new BlendMicro("BlendMicro"); // 名前で接続

接続したら”open”イベントが発火するので、その後で”data”イベントで読んだり

bm.on('open', function(){

  console.log("open!!");



  bm.on("data", function(data){ // Bufferが返ってくる

    console.log(data.toString());

  });

});

文字列やBufferを書き込んだりできる

bm.write("hello");

bm.write( new Buffer([1,2,3]) );

このへんはserialport npmとほぼ同じだと思う。
bm.closeで閉じれる。
デバイス側から閉じられたらbm.on(“close”, callback)が発火する。

追記：npmにしたり、firmata作った

—


Mac OSXで動かしてるNode.jsとBluetoothで通信できるようになった。無線でArduino制御するの超簡単になっちゃった。
もうXBeeとか無くていいと思う。ミニ四駆とかに乗せるのに良さそう。

試したのはちゃんとコネクションはって双方向通信するやつ。次はAdvertisementパケットにセンサーの値でも乗せて垂れ流すのをやってみたい。

ソースコードとかはgithubにおいてある
https://github.com/shokai/blendmicro-study


ArduinoMicroにBLE(Bluetooth Low Energy)を追加したBlend Microというボードが先月末に出たので、買って試した。
1枚$36なので、2枚買った。注文して1週間ぐらいで届いた。
普通のArduinoMicroより1000円高いだけなので、（各言語から通信できるライブラリが揃ってくれば）とても良いと思う。

Blend Micro

Blend Micro — RedBearLab

ほぼArduino Microなマイコン基板に、BLEのチップ(Nordic nRF8001)が追加されている。
ATMegaからはACIというSPIに似たプロトコルで通信して制御する。その部分はArduinoライブラリになっている。




Arduino Microと比べて少し小さい。小さいのはnRF8001の制御にピンを使っているからその分をIOピンに引き出していないからだと思う。多分。
VCCが5Vではなく3.3Vになっている。nRF8001の動作のためにUSB 5Vを3.3Vに落としている。

セットアップ

チュートリアルをよく読んで、ライブラリを追加したり、Arduino IDEの中のファイルを置き換えたりとかする必要がある。ちょっと面倒。
Getting Started – Blend Micro — RedBearLab

Arduino IDE側の環境が整ったら、サンプルスケッチのBLEControllSketchをBlendMicroに書き込んで、AndroidアプリやiOSアプリから操作してみるといい。

やってみた

Node.jsと通信する

nodeからBLEでデバイス見つけて、文字列を書き込んで、BlendMicroが受信して、nodeにエコーする、というのを作ってみた。
Bluetoothの仕様全然知らないし、ドキュメントとか無かったけどソース読んでたら理解できてきてnodeで書けた。

• arduino側
• node側

通信しているところ。「かずどん」「ざんまい」などの文字列を送ると、
「echo>」が頭に付いて返ってくる。日本語が普通に通ってしまった。



nodeでのBLEはnoble npmを使った。

通信方法はドキュメントが無いので、AndroidアプリのChatサンプルのコードと、
BlendMicro内で使ってるNordicSemiconductor/ble-sdk-arduinoやRedBearLab/nRF8001などのライブラリを読んだ。
ペリフェラル(デバイス)は名前で探して、その中のserviceリストとservice内のcharacteristicsリストから、nRF8001のRX/TXになってる奴をUUIDで識別すればいいだけだった。

複数のデバイスを接続する場合はarduino側でble_set_nameメソッドで名前を個別に変えて、それをnode側でperipheral.advertisement.localNameで探すとよさそう。