ESP32 Bluetooth Server – Rozšíření

Rozšíření článku ESP32 Bluetooth Server. Kód vytváří UART BLE server na ESP32 vývojové desce. Bluetooth server se jde připojit pomocí programu Serial Bluetooth Terminal na telefonu se systémem Android, nebo ekvivalentním na iOS.

Bluetooth server reaguje na dva příkazy.

  • get
  • set <payload>

Příkazem set se do dočasné paměti ukládá textová hodnota payload. Pokud vše proběhne v pořádku, server vrátí do konzole uloženou zprávu.

Příkazem get získáme ze serveru uloženou zprávu. Po poslání uložené zprávy klientovi se zpráva ze serveru smaže.

/**
 * @file main.cpp
 * @author Hard Wired
 * @brief Bluetooth server reagující na příkazy.
 * @version 0.1
 * @date 2023-02-01
 * @details Umožňuje připojení telefonu přes Bluetooth terminal aplikaci a
 *          pomocí příkazu "set <text>" uložit textový řetězec do paměti
 *          Bluetooth serveru. Při úspěšném uložení pošle server zprávu
 *          zpět do konzole na telefonu jako potvrzení. Zpráva v takovém
 *          případě zůstává uložena v paměti serveru.
 *
 *          Při opětovném připojení a zadání příkazu "get" server pošle zpět do
 *          Bluetooth konzole na telefonu uloženou zprávu. Tuto zprávu
 *          následně smaže.
 */

#include <Arduino.h>

// Bluetooth knihovny
#include <BLE2902.h>
#include <BLEDevice.h>
#include <BLEServer.h>
#include <BLEUtils.h>

// inicializace modulu z knihovny
BLECharacteristic *pCharacteristic;

const String COMMAND_GET = "get";
const String COMMAND_SET = "set";

/**
 * @brief Definuje zda li je klient aktualne pripojeny
 *
 */
bool deviceConnected = false;

/**
 * @brief Flag definující akci odeslat
 *
 */
bool send = false;

/**
 * @brief Flag definující ponechat zprávu uloženou i po odeslání
 *
 */
bool keepMessage = false;

/**
 * @brief Obsahuje zprávu kterou klient pošle serveru
 *
 */
std::string receivedMessage;

/**
 * @brief Zpráva, která se bude odesílat klientovi
 *
 */
String out = "Lorem ipsum";

#define SERVICE_UUID "6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"
#define CHARACTERISTIC_UUID_RX "6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"
#define CHARACTERISTIC_UUID_TX "6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"

/**
 * @brief Převede std::string na String objekt.
 *
 * @param message
 * @return String
 */
String convertMessageToString(std::string message)
{
    return String(message.c_str());
}

String normalizeMessage(String message)
{
    message.trim();
    message.toLowerCase();

    return message;
}

/**
 * @brief Zpracovává a ukládá zprávu pro odeslání.
 *
 * @param message
 */
void setOutputMessage(String message)
{
    message.trim();

    out = message;
}

/**
 * @brief Maže zprávu pro odeslání
 *
 */
void clearOutputMessage() { out = ""; }

/**
 * @brief Vrací `payload` příkazu typu `[command] <payload>`.
 *
 * @param str
 * @return String
 */
String getCommandPayload(String str, int spacePosition)
{
    return str.substring(spacePosition + 1, str.length());
}

/**
 * @brief Hledá první mezeru v řetězci. Když nenajde, vraci délku řetězce + 1.
 *
 * @param str
 * @return int
 */
int findCommandPositionIndex(String str)
{
    int spacePosition = 0;
    int length = str.length();

    for (int i = 0; i < length; i++)
    {
        spacePosition = i;

        if (str[i] == ' ')
        {
            return spacePosition;
        }
    }

    return spacePosition + 1;
}

/**
 * @brief Nastaví odchozí zprávu na základě přijatého příkazu SET.
 *
 * @param message
 */
void commandSet(String payload)
{
    keepMessage = true;
    send = true;

    setOutputMessage(payload);
}

/**
 * @brief Nastavi odeslání zprávy klientovi a její následné smazání.
 *
 */
void commandGet()
{
    keepMessage = false;
    send = true;
}

/**
 * @brief Zpracování příkazu zaslaného klientem.
 *
 * @param message
 */
void processCommand(std::string message)
{
    /*
     * Převedení std::string zprávy na String.
     */
    String stringMessage = convertMessageToString(message);

    /*
     * Odstranění mezer na začátku a konci řetězce. Převedení na malá písmena.
     */
    String normalizedMessage = normalizeMessage(stringMessage);

    /*
     * Vyhledá kde v řetězci končí příkaz. Hledá první mezeru :).
     */
    int commandPositionIndex = findCommandPositionIndex(normalizedMessage);

    String command = normalizedMessage.substring(0, commandPositionIndex);

    if (command == COMMAND_GET)
    {
        commandGet();
    }
    else if (command == COMMAND_SET)
    {
        String payload = getCommandPayload(stringMessage, commandPositionIndex);
        commandSet(payload);
    }
}

/**
 * @brief Odešle zprávu přes Bluetooth.
 *
 */
void sendMessage()
{
    /*
     * Úprava pro výstup do terminálové aplikace.
     */
    String txMessage = out + "\n";
    int txMessageLength = txMessage.length() + 1;

    char message[txMessageLength];

    txMessage.toCharArray(message, txMessageLength);

    pCharacteristic->setValue(message);

    pCharacteristic->notify();
}

/**
 * @brief Vytiskne přijatou zprávu do sériové konzole.
 *
 * @param receivedMessage
 */
void printReceivedMessage(std::string receivedMessage)
{
    Serial.print("Prijata zprava: ");

    for (int i = 0; i < receivedMessage.length(); i++)
    {
        Serial.print(receivedMessage[i]);
    }

    Serial.println();
}

/**
 * @brief Connect, disconnect callbacks
 *
 */
class MyServerCallbacks : public BLEServerCallbacks
{
    void onConnect(BLEServer *pServer) { deviceConnected = true; };

    void onDisconnect(BLEServer *pServer)
    {
        deviceConnected = false;
        pServer->getAdvertising()->start();
    }
};

/**
 * @brief Callback zpracovávající příchozí zprávy
 *
 */
class MyCallbacks : public BLECharacteristicCallbacks
{
    void onWrite(BLECharacteristic *pCharacteristic)
    {
        receivedMessage = pCharacteristic->getValue();

        if (receivedMessage.length() > 0)
        {
            printReceivedMessage(receivedMessage);
            processCommand(receivedMessage);
        }
    }
};

void setup()
{
    Serial.begin(115200);

    BLEDevice::init("ESP32 BLE SERVER");

    BLEServer *pServer = BLEDevice::createServer();
    pServer->setCallbacks(new MyServerCallbacks());

    BLEService *pService = pServer->createService(SERVICE_UUID);

    pCharacteristic = pService->createCharacteristic(CHARACTERISTIC_UUID_TX, BLECharacteristic::PROPERTY_NOTIFY);
    pCharacteristic->addDescriptor(new BLE2902());

    BLECharacteristic *pCharacteristic = pService->createCharacteristic(CHARACTERISTIC_UUID_RX, BLECharacteristic::PROPERTY_WRITE);
    pCharacteristic->setCallbacks(new MyCallbacks());

    pService->start();

    pServer->getAdvertising()->start();

    Serial.println("BLE nastaveno, ceka na pripojeni..");
}

void loop()
{
    if (deviceConnected == true && out.length() > 0 && send == true)
    {
        sendMessage();
        delay(100);

        if (keepMessage == false)
        {
            clearOutputMessage();
        }

        send = false;
        keepMessage = false;
    }

    delay(1000);
}
; PlatformIO Project Configuration File
;
;   Build options: build flags, source filter
;   Upload options: custom upload port, speed and extra flags
;   Library options: dependencies, extra library storages
;   Advanced options: extra scripting
;
; Please visit documentation for the other options and examples
; https://docs.platformio.org/page/projectconf.html

[env:esp32dev]
platform = espressif32
board = esp32dev
framework = arduino
monitor_speed = 115200

Loading

Tags