Arduino, HM-10 и App Inventor 2: Добавление слайдера

Это руководство расширяет статью Arduino, HM-10 и App Inventor 2, добавляя функцию слайдера для управления яркостью светодиода. В статье показано, как интегрировать элемент управления слайдером в существующее Android-приложение, разработанное в MIT App Inventor 2.

Протокол команд 

Реализация использует ASCII-команды в формате [Snnn], где:

S обозначает команду слайдера
nnn представляет значение от 000 до 255

Этот подход обеспечивает согласованность с существующей структурой команд и при этом упрощает код Arduino за счёт значений фиксированной длины.

Особенности слайдера App Inventor 2 

Важные особенности слайдеров в AI2:

Поведение масштабирования: значения слайдера масштабируются в зависимости от диапазона и размера, потенциально перескакивая (1, 4, 7, 10) вместо последовательного увеличения
Дробные значения: слайдеры могут возвращать нецелые значения (1.5, 1.6, 1.7)
Частота событий: When.Slider.PositionChanged срабатывает непрерывно во время перемещения, а не только по завершении

Добавление слайдера в приложение 

Настройка дизайнера 

Добавьте метки для отступов (высота: 10px, ширина: fill parent)
Вставьте слайдер между метками со следующими свойствами:
- Ширина: 95%
- Min: 0
- Max: 255
- ThumbPosition: 0
Поместите слайдер в горизонтальное расположение с центрированием для правильного позиционирования

Реализация блоков 

Обработка изменения позиции:

Округление десятичных значений до целых чисел с помощью блока math round.

Форматирование команды:

Создание процедуры formatNumber для дополнения значений ведущими нулями, преобразующей одно- или двухзначные числа в трёхсимвольный формат (например, 5 становится «005»).

Реализация скетча Arduino 

Схема подключения 

Обработка команд слайдера 

if (receivedChars[0] == 'S')      // Проверка команды слайдера
{
    // Фиксированный формат длины: "S123"
    // Извлечение значения из позиций 1, 2, 3

    byte hundreds = (receivedChars[1]-48) * 100;
    byte tens = (receivedChars[2]-48) * 10;
    byte units = receivedChars[3]-48;
    byte value = hundreds + tens + units;

    analogWrite(LED_PIN[0], value);
}

Код преобразует ASCII-символы в числовые значения, вычитая 48 (ASCII-значение „0“) из каждого символа.

Монитор последовательного порта — команды слайдера

Обновлённая логика кнопки 

Для светодиода 1 (который теперь поддерживает ШИМ-диммирование):

if (pos+1==1){
    if (LED_State[pos]==0) {
        analogWrite(LED_PIN[pos], 0);
    }
    else {
        analogWrite(LED_PIN[pos], 255);
    }
}
else {
    digitalWrite(LED_PIN[pos], LED_State[pos]);
}

Светодиоды 2 и 3 остаются цифровыми, в то время как светодиод 1 использует analogWrite() для управления яркостью.

Двунаправленные обновления 

При нажатии физических кнопок отправляются обновления позиции слайдера в приложение:

if (pos+1==1){
    if (LED_State[pos]==0) {
        BTserial.print("[S,0]");
        Serial.println("[S,0]");
    }
    else {
        BTserial.print("[S,255]");
        Serial.println("[S,255]");
    }
}

Обновления приложения для двунаправленного управления 

Обработка команд слайдера от Arduino 

Добавление нового блока обработки команд в приложение: если первый элемент команды равен «S», установить Slider1.ThumbPosition в значение второго элемента.

Обновление состояния кнопок от слайдера 

Добавление логики в событие изменения позиции слайдера: если thumbPosition > 0, вызвать LED_BUTTON_ON(), иначе вызвать LED_BUTTON_OFF().

Это обеспечивает отражение состояния слайдера в программной кнопке.

Известные ограничения 

Проблемы производительности:

Быстрое перемещение слайдера вызывает искажение команд из-за ограничения скорости 9600 бод
Слайдер непрерывно генерирует события, потенциально перегружая соединение

Стратегия решения: автор предлагает увеличить скорость передачи HM-10 до 115200 с помощью AT-команд (требуется отдельная конфигурация, не рассмотренная в этой статье).

Возможности для улучшения 

Отключение слайдера при неактивном BLE-соединении
Увеличение скорости последовательного порта для более быстрой передачи данных
Сохранение кнопки как полного включения/выключения, а слайдера — для точной настройки яркости

Примечание

Оригинальная статья: Arduino, HM-10 and App Inventor 2: Adding a Slider (Martyn Currey)