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低成本的安卓（Android）手機，為實現微控制器電路的高端用户介面或遙控器打下了良好的基礎。本文將介紹如何通過帶藍牙擴展板的Arduino板實現各種無線感應和開關功能。

所有旨在執行控制功能的微控制器電路，幾乎都具有某種形式的用户介面。此類形式通常涉及若干按鈕、旋鈕、LED和LCD模組。如果想獲得較好的效果，您甚至可以使用觸感屏幕。此外，遙控器使用起來也很便利——尤其是在那些對精度要求不高的場合。然而，這種“奢華”的介面通常花費更多且更難實現。當然事情也不是絕對的，正如下文所講，帶遙控器、具有吸引力的用户介面不一定昂貴，且程式設計相當容易。手裡隨便一台帶藍牙功能的智慧手機，都可用做很好的遙控裝置。部分微控制器板已內置了藍牙功能，如您使用其它微控制器板，也可另購適配器或擴展板來添置此功能。在本文中，我們使用的是帶藍牙擴展板的小型小型Arduino板（ITead，售價約為15英鎊），該板添置了一塊專為本文設計的小型輸入/輸出擴展板。

硬體和微控制器軟體

藍牙扩展板安裝在Arduino板上。它通過UART介面通信。在Bascom中，您可以使用“input”和“print”指令接收來自Arduino板的命令，並將資料發送到Arduino板。

針對此專案，我們還開發了一個簡單的擴展板，其包括一對LED的繼電器（數字輸出），一個帶FET的PWM輸出（“模擬”輸出）、一個開關（數字輸入）和一個作為模擬傳感器（模擬輸入）的NTC熱敏電阻。其原理圖如圖1所示，為此電路設計的印刷電路板佈局如圖2所示。Android智慧手機與使用藍牙的Arduino板之間的所有通信選項，均可通過該擴展板進行實驗。連接器K9上提供所有繼電器、開關和傳感器線路。

圖1: 輸入/輸出擴展板原理圖，包括一對LED和繼電器、一個NTC熱敏電阻、一個按鈕以及一路具有FET和LED指示燈的PWM輸出。

圖2: 印刷佈局的設計旨在匹配連接器與Arduino標準板。

用Bascom編寫的微控制器軟體工作原理如下： 是否已收到字元的一個循環檢測。如果Arduino收到“R”，將啟動輸出D11（LED1燈亮起且繼電器RE1通電）。如果它收到“r”，則LED1和RE1斷電。輸出D13、第二個LED和繼電器的行為方式類似，但它回應字元“O”和“o”。如果收到“P”（“PWM”的簡稱），則例行程式“Input”等待一個值（智慧手機必須在發送值之後再發送字串“\r\n”），該值用於驅動PWM輸出。FET T3具有60 V/0.5 A最大額定值。LED3可指示PWM電平。 NTC熱敏電阻感測器的測量值也使用“t;adc(0);t”格式印刷，如果是高電平（“1”），按鈕S1連接的輸入D7的信號電平印刷為“G”；如果是低電平（“0”），則印刷為“g”。其介面配置為9600波特標準資料速率，即發送值之後有必要等待片刻（約30至40ms）。

所需軟體

Android智慧手機編寫應用程式所需的以下軟體，可免費下載：

1. Java語言用於程式設計。您可從Oracle網站[2]下載Java開發套件(JDK)。
2. [3]上提供Android軟體發展包(SDK)。
3. 可從同一網站下載Eclipse的ADT外掛程式，須注意下載時進入的文件夹。
4. 我們使用了Eclipse Classic 3.6.2作為整合式開發環境(IDE),可從[4]下載。（注意：本文寫作時，最新Andriod外掛程式為ADT12，與Eclipse 3.7不相容。）
5. 安裝Eclipse後，必須安裝Android外掛程式（在“幫助 | 安裝新軟體 | 存檔”下面）。選擇ADT zip檔並輸入名稱“Android”。然後轉至“Windows | 首選項”，查找包含精選Android SDK的文件夹（在下級文件夾中，包括“Tools”）。轉至“Windows | Android SDK 和AVD管理器”，選擇“新建”（虛擬裝置），為2.3.3版本選擇Fingerbread（或Samsung GIO及類似名稱），這樣如果必要,在沒有智慧手機時可在PC上模擬該程式。
6. 從[1]下載包含藍牙介面示例專案的文件夹，但不要將它放在Eclipse工作空間中。

藍牙介面專案

允許藍牙設備查找其他藍牙設備、建立聯繫並交換資訊的軟體很複雜，幸運的是Android SDK隨附了一個實例。可惜它似乎無法與許多藍牙設備一起正常工作。其中一個檔(BluetoothRfcommClient.java)的替換檔，可以在互聯網上找到。在修改了聲明之後，這一問題迎刃而解（參見[5]和[6]）。現在，您可以使用該專案製作自己的介面。在啟動Eclipse之後，您可以選擇“檔 | 新建 |Android項目|”以創建新專案（可基於實例創建），但在此情況下您已有了待導入Eclipse工作空間的專案。為此，請選擇”File | Import.. | Existing Projects in Workspace” (檔 | 導入…| 工作空間中的現有專案)。一定要勾選“Copy projects into workspace”(將專案複製到工作空間)，否則原來的專案將被覆蓋。瀏覽放置下載BluetoothInterface項目的文件夹。 在專案檔案結構中可看到各種.java和.Xml文件（圖3）。您可能必須點擊相關文件夹才能看到它們，我們感興趣的檔是BluetoothChat.java（主程序）、main.xml（智慧手機屏幕介面）和strings.xml（介面中使用的變數聲明）。

圖3: 藍牙介面專案的文檔結構。

介面实现

按兩下main.xml以顯示智慧手機屏幕介面（見圖4）。屏幕佈局下的選項卡可用於在圖形佈局與自動生成的代碼之間切換。

圖4: 介面屏幕佈局。通常最容易將控制項放在“Outline”窗格中。

在下載和測試應用程式之後，按一下左下角的菜单按鈕，選擇所需的藍牙設備並建立連接（選擇“連接至設備 - 安全”）。如果一切順利，您將看到“正在連接”消息，稍後將顯示“已連接：<設備名稱>”消息。

現在，您應能夠按自己的喜好開始調整介面。Elektor網站上可供下載的內容包括一套完整的應用程式文檔(.apk)。您可以將該應用程式文檔直接下載到自己的智慧手機上，並在安裝之後試用本文描述的所有功能。