Merge branch 'ws2812b'
This commit is contained in:
Koichi Ito
commit
87d111e3d9
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@ -41,6 +41,11 @@ jobs:
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- name: Install U8g2 library
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run: arduino-cli lib install "U8g2"
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- name: Install sensor libraries
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run: |
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arduino-cli lib install "Adafruit AHTX0"
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arduino-cli lib install "BH1750"
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# コンパイル実行 (output-dir を指定して構成ファイルを確実に生成)
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- name: Compile Sketch
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run: |
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@ -0,0 +1,71 @@
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#include "NeoPixelController.h"
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#include <Adafruit_NeoPixel.h>
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namespace {
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// 今回は1個のNeoPixelを使います。
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constexpr uint16_t kCount = 1;
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// 音楽再生中に順番に表示する色です。値はRGBの順です。
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constexpr uint32_t kColors[] = {
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0xFF0000, 0xFF8000, 0xFFFF00, 0x00FF00,
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||||
0x0000FF, 0x4B0082, 0x8F00FF
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};
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constexpr uint8_t kColorCount = sizeof(kColors) / sizeof(kColors[0]);
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Adafruit_NeoPixel pixels(kCount, 0, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
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}
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void NeoPixelController::begin(uint8_t pin) {
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// LEDの接続先と明るさを設定し、停止中の色を表示します。
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pixels.setPin(pin);
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pixels.begin();
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pixels.setBrightness(255);
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pixels.setPixelColor(0, kColors[kStoppedColorIndex]);
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pixels.show();
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}
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void NeoPixelController::setPlaying(bool playing) {
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isPlaying_ = playing;
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if (isPlaying_) {
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// 再生開始時刻を記録します。ここから色の変化を始めます。
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transitionStart_ = millis();
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lastUpdate_ = transitionStart_;
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return;
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}
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// 停止中は、決めておいた色に戻します。
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colorIndex_ = kStoppedColorIndex;
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pixels.setPixelColor(0, kColors[colorIndex_]);
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||||
pixels.show();
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||||
}
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void NeoPixelController::update() {
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||||
// 再生中でない、または更新間隔が短すぎるときは何もしません。
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if (!isPlaying_ || millis() - lastUpdate_ < kUpdateIntervalMs) {
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return;
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}
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unsigned long now = millis();
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||||
lastUpdate_ = now;
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unsigned long transitionElapsed = now - transitionStart_;
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||||
if (transitionElapsed >= kTransitionMs) {
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||||
// 色の切り替えが終わったら、次の色へ進みます。
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||||
colorIndex_ = (colorIndex_ + transitionElapsed / kTransitionMs) % kColorCount;
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||||
transitionStart_ = now;
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||||
transitionElapsed = 0;
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||||
}
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uint8_t nextColorIndex = (colorIndex_ + 1) % kColorCount;
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uint32_t currentColor = kColors[colorIndex_];
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uint32_t nextColor = kColors[nextColorIndex];
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||||
// 現在の色と次の色を混ぜることで、急に変わらず滑らかに変化させます。
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||||
uint8_t red = ((currentColor >> 16) * (kTransitionMs - transitionElapsed)
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||||
+ (nextColor >> 16) * transitionElapsed) / kTransitionMs;
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||||
uint8_t green = (((currentColor >> 8) & 0xFF) * (kTransitionMs - transitionElapsed)
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||||
+ ((nextColor >> 8) & 0xFF) * transitionElapsed) / kTransitionMs;
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||||
uint8_t blue = ((currentColor & 0xFF) * (kTransitionMs - transitionElapsed)
|
||||
+ (nextColor & 0xFF) * transitionElapsed) / kTransitionMs;
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||||
pixels.setPixelColor(0, red, green, blue);
|
||||
pixels.show();
|
||||
}
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||||
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@ -0,0 +1,27 @@
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#pragma once
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#include <Arduino.h>
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||||
class NeoPixelController {
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||||
public:
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||||
// NeoPixelを使い始める準備をします。
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||||
void begin(uint8_t pin);
|
||||
// 音楽再生中かどうかを設定します。
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||||
void setPlaying(bool playing);
|
||||
// 時間の経過に合わせてLEDを更新します。
|
||||
void update();
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||||
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||||
private:
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||||
// 音楽停止中に表示する色（配列の4番目、緑）です。
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||||
static constexpr uint8_t kStoppedColorIndex = 3;
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||||
// 色を計算する間隔です。短いほどなめらかになります。
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||||
static constexpr unsigned long kUpdateIntervalMs = 30;
|
||||
// 1色から次の色へ変わる時間です。
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||||
static constexpr unsigned long kTransitionMs = 3000;
|
||||
|
||||
// 現在のLEDの状態を保存します。
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||||
bool isPlaying_ = false;
|
||||
uint8_t colorIndex_ = 0;
|
||||
unsigned long lastUpdate_ = 0;
|
||||
unsigned long transitionStart_ = 0;
|
||||
};
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||||
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@ -0,0 +1,386 @@
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#include "SensorLogger.h"
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#include <Adafruit_AHTX0.h>
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||||
#include <BH1750.h>
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||||
#include <BLE2902.h>
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||||
#include <BLEDevice.h>
|
||||
#include <BLEServer.h>
|
||||
#include <BLEUtils.h>
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||||
#include <time.h>
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||||
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||||
namespace {
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||||
// BLEサービスと、その中の2本の通信路を識別する番号です。
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||||
// UUIDは、Bluetooth上で機能を区別するための長い名前です。
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||||
constexpr char kNusServiceUuid[] = "6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E";
|
||||
constexpr char kNusRxUuid[] = "6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E";
|
||||
constexpr char kNusTxUuid[] = "6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E";
|
||||
constexpr char kBleDeviceNamePrefix[] = "EnvLog";
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||||
constexpr int64_t kInitialYear = 1700;
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||||
constexpr int64_t kSecondsPerDay = 86400;
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||||
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||||
// センサー本体と、センサーが使える状態かどうかを保存します。
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||||
Adafruit_AHTX0 aht20;
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||||
BH1750 bh1750;
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||||
bool aht20Ready = false;
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||||
bool bh1750Ready = false;
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||||
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||||
bool isLeapYear(int year) {
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||||
// 4年ごと。ただし100年ごとは除き、400年ごとはうるう年です。
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||||
return (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0;
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||||
}
|
||||
}
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||||
|
||||
// BLEの受信側の処理です。アプリがデータを書き込むと呼ばれます。
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||||
class SensorLoggerCallbacks : public BLECharacteristicCallbacks {
|
||||
public:
|
||||
explicit SensorLoggerCallbacks(SensorLogger* logger) : logger_(logger) {}
|
||||
|
||||
void onWrite(BLECharacteristic* characteristic) override {
|
||||
// 受信した文字をSensorLoggerへ渡します。
|
||||
logger_->receiveBluetoothData(characteristic->getValue().c_str());
|
||||
}
|
||||
|
||||
private:
|
||||
SensorLogger* logger_;
|
||||
};
|
||||
|
||||
// BLEの接続と切断を知らせる処理です。
|
||||
class SensorLoggerServerCallbacks : public BLEServerCallbacks {
|
||||
public:
|
||||
explicit SensorLoggerServerCallbacks(SensorLogger* logger) : logger_(logger) {}
|
||||
|
||||
void onConnect(BLEServer*) override {
|
||||
// 接続中は、画面に接続中であることを表示できます。
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||||
logger_->bluetoothConnected_ = true;
|
||||
}
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||||
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||||
void onDisconnect(BLEServer* server) override {
|
||||
// 切断されたら、次の接続を待つために広告を再開します。
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||||
logger_->bluetoothConnected_ = false;
|
||||
logger_->commandBuffer_ = "";
|
||||
logger_->lastAdvertise_ = millis();
|
||||
server->startAdvertising();
|
||||
}
|
||||
|
||||
private:
|
||||
SensorLogger* logger_;
|
||||
};
|
||||
|
||||
void SensorLogger::begin(uint8_t soilPin) {
|
||||
// センサーとBLE通信を使い始めるための初期設定です。
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||||
soilPin_ = soilPin;
|
||||
pinMode(soilPin_, INPUT);
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||||
analogReadResolution(12);
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||||
|
||||
// センサーの初期化に成功したかを保存します。
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||||
aht20Ready = aht20.begin();
|
||||
bh1750Ready = bh1750.begin(BH1750::CONTINUOUS_HIGH_RES_MODE);
|
||||
|
||||
// ESP32固有の番号を名前に加え、同じ名前の機器と区別します。
|
||||
uint64_t mac = ESP.getEfuseMac();
|
||||
char name[14];
|
||||
snprintf(name, sizeof(name), "%s-%05llX", kBleDeviceNamePrefix, mac & 0xFFFFF);
|
||||
bluetoothName_ = name;
|
||||
BLEDevice::init(bluetoothName_.c_str());
|
||||
|
||||
// BLEサーバーと、センサー通信用のサービスを作ります。
|
||||
server_ = BLEDevice::createServer();
|
||||
server_->setCallbacks(new SensorLoggerServerCallbacks(this));
|
||||
BLEService* service = server_->createService(kNusServiceUuid);
|
||||
// RXはアプリからESP32へ命令を送る通路です。
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||||
BLECharacteristic* rxCharacteristic = service->createCharacteristic(
|
||||
kNusRxUuid, BLECharacteristic::PROPERTY_WRITE | BLECharacteristic::PROPERTY_WRITE_NR);
|
||||
rxCharacteristic->setCallbacks(new SensorLoggerCallbacks(this));
|
||||
// TXはESP32からアプリへログを送る通路です。
|
||||
txCharacteristic_ = service->createCharacteristic(
|
||||
kNusTxUuid, BLECharacteristic::PROPERTY_NOTIFY);
|
||||
txCharacteristic_->addDescriptor(new BLE2902());
|
||||
service->start();
|
||||
|
||||
// BLE広告は「この機器が近くにいます」と周囲へ知らせる仕組みです。
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||||
BLEAdvertising* advertising = BLEDevice::getAdvertising();
|
||||
advertising->addServiceUUID(kNusServiceUuid);
|
||||
advertising->setScanResponse(true);
|
||||
// A2DP開始後に共通のBluetooth名が変わっても、BLE名を返せるようにします。
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||||
BLEAdvertisementData scanResponseData;
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||||
scanResponseData.setName(bluetoothName_.c_str());
|
||||
advertising->setScanResponseData(scanResponseData);
|
||||
advertising->setMinPreferred(0x06);
|
||||
advertising->setMinPreferred(0x12);
|
||||
BLEDevice::startAdvertising();
|
||||
|
||||
// 起動直後にも1回計測して、画面に値を表示できるようにします。
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||||
readAndStore();
|
||||
lastMeasure_ = millis();
|
||||
lastAdvertise_ = millis();
|
||||
}
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||||
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||||
bool SensorLogger::update() {
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||||
// loopから繰り返し呼ばれ、通信と定期計測を担当します。
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||||
processBluetooth();
|
||||
|
||||
unsigned long now = millis();
|
||||
if (!bluetoothConnected_ && now - lastAdvertise_ >= kAdvertiseRetryIntervalMs) {
|
||||
// 接続されていなければ、定期的にBLE広告を出し直します。
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||||
lastAdvertise_ = now;
|
||||
BLEDevice::startAdvertising();
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (now - lastMeasure_ >= kMeasureIntervalMs) {
|
||||
// 計測間隔を過ぎたら、新しいログを保存します。
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||||
lastMeasure_ = now;
|
||||
readAndStore();
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void SensorLogger::refreshSensors() {
|
||||
// センサーを読み直します。ログには保存せず、画面表示だけを更新します。
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||||
SensorReading reading = {};
|
||||
sensors_event_t humidityEvent;
|
||||
sensors_event_t temperatureEvent;
|
||||
|
||||
if (aht20Ready) {
|
||||
aht20.getEvent(&humidityEvent, &temperatureEvent);
|
||||
reading.temperature = temperatureEvent.temperature;
|
||||
reading.humidity = humidityEvent.relative_humidity;
|
||||
}
|
||||
if (bh1750Ready) {
|
||||
reading.illuminance = bh1750.readLightLevel();
|
||||
}
|
||||
reading.soilMoisture = analogRead(soilPin_);
|
||||
reading.timestamp = latest_.timestamp;
|
||||
latest_ = reading;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const SensorReading& SensorLogger::latest() const {
|
||||
return latest_;
|
||||
}
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||||
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||||
bool SensorLogger::hasReading() const {
|
||||
return logCount_ != 0;
|
||||
}
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||||
|
||||
const char* SensorLogger::bluetoothName() const {
|
||||
return bluetoothName_.c_str();
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool SensorLogger::isBluetoothConnected() const {
|
||||
return bluetoothConnected_;
|
||||
}
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||||
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||||
size_t SensorLogger::logCount() const {
|
||||
return logCount_;
|
||||
}
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||||
|
||||
bool SensorLogger::formatTimestamp(int64_t timestamp, char* buffer, size_t bufferSize) const {
|
||||
// 秒数を、人が読みやすい「年/月/日 時:分:秒」に変換します。
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||||
if (bufferSize == 0) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (timeSynchronized_) {
|
||||
// 時刻合わせ済みなら、ESP32の標準時刻変換を使います。
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||||
time_t unixTimestamp = static_cast<time_t>(timestamp);
|
||||
struct tm date;
|
||||
localtime_r(&unixTimestamp, &date);
|
||||
strftime(buffer, bufferSize, "%Y/%m/%d %H:%M:%S", &date);
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 時刻合わせ前は、起動してからの経過秒数を仮の日付として表示します。
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||||
int year = static_cast<int>(kInitialYear);
|
||||
int month = 1;
|
||||
int day = 1;
|
||||
int64_t days = timestamp / kSecondsPerDay;
|
||||
int seconds = static_cast<int>(timestamp % kSecondsPerDay);
|
||||
while (days >= (isLeapYear(year) ? 366 : 365)) {
|
||||
days -= isLeapYear(year) ? 366 : 365;
|
||||
++year;
|
||||
}
|
||||
const int daysInMonth[] = {
|
||||
31, isLeapYear(year) ? 29 : 28, 31, 30, 31, 30,
|
||||
31, 31, 30, 31, 30, 31
|
||||
};
|
||||
while (days >= daysInMonth[month - 1]) {
|
||||
days -= daysInMonth[month - 1];
|
||||
++month;
|
||||
}
|
||||
day += static_cast<int>(days);
|
||||
snprintf(buffer, bufferSize, "%04d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d",
|
||||
year, month, day, seconds / 3600, (seconds / 60) % 60, seconds % 60);
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool SensorLogger::getCurrentTime(char* buffer, size_t bufferSize) const {
|
||||
return formatTimestamp(currentTimestamp(), buffer, bufferSize);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void SensorLogger::readAndStore() {
|
||||
// センサーを読み取り、最新値とログの両方へ保存します。
|
||||
sensors_event_t humidityEvent;
|
||||
sensors_event_t temperatureEvent;
|
||||
SensorReading reading = {};
|
||||
|
||||
if (aht20Ready) {
|
||||
aht20.getEvent(&humidityEvent, &temperatureEvent);
|
||||
reading.temperature = temperatureEvent.temperature;
|
||||
reading.humidity = humidityEvent.relative_humidity;
|
||||
}
|
||||
if (bh1750Ready) {
|
||||
reading.illuminance = bh1750.readLightLevel();
|
||||
}
|
||||
reading.soilMoisture = analogRead(soilPin_);
|
||||
reading.timestamp = currentTimestamp();
|
||||
latest_ = reading;
|
||||
|
||||
// 配列が満杯になったら、一番古いデータから上書きします。
|
||||
size_t writeIndex = (logStart_ + logCount_) % kMaxLogEntries;
|
||||
if (logCount_ == kMaxLogEntries) {
|
||||
log_[logStart_] = reading;
|
||||
logStart_ = (logStart_ + 1) % kMaxLogEntries;
|
||||
} else {
|
||||
log_[writeIndex] = reading;
|
||||
++logCount_;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void SensorLogger::processBluetooth() {
|
||||
// 受信した文字を改行ごとの命令に分けて実行します。
|
||||
while (commandBuffer_.indexOf('\n') >= 0 || commandBuffer_.indexOf('\r') >= 0) {
|
||||
int lineEnd = commandBuffer_.indexOf('\n');
|
||||
int carriageReturn = commandBuffer_.indexOf('\r');
|
||||
if (lineEnd < 0 || (carriageReturn >= 0 && carriageReturn < lineEnd)) {
|
||||
lineEnd = carriageReturn;
|
||||
}
|
||||
String command = commandBuffer_.substring(0, lineEnd);
|
||||
commandBuffer_.remove(0, lineEnd + 1);
|
||||
if (command.length() != 0) {
|
||||
processCommand(command);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void SensorLogger::receiveBluetoothData(const String& data) {
|
||||
// BLEで届いた文字を命令バッファへ追加します。
|
||||
for (size_t index = 0; index < data.length(); ++index) {
|
||||
char character = data[index];
|
||||
if (character == '\n' || character == '\r') {
|
||||
commandBuffer_ += character;
|
||||
} else if (commandBuffer_.length() < 64) {
|
||||
commandBuffer_ += character;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void SensorLogger::applyHistoricalTimeAdjustment(int64_t epoch) {
|
||||
// 時刻合わせ前に保存したログへ、正しい時刻との差を加えます。
|
||||
if (historicalAdjustmentApplied_ || timeSynchronized_) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const int64_t elapsedSeconds = millis() / 1000UL;
|
||||
historicalEpochOffset_ = epoch - elapsedSeconds;
|
||||
for (size_t index = 0; index < logCount_; ++index) {
|
||||
size_t logIndex = (logStart_ + index) % kMaxLogEntries;
|
||||
const int64_t storedSeconds = log_[logIndex].timestamp;
|
||||
if (storedSeconds <= elapsedSeconds) {
|
||||
log_[logIndex].timestamp = storedSeconds + historicalEpochOffset_;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
historicalAdjustmentApplied_ = true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void SensorLogger::processCommand(const String& command) {
|
||||
// アプリから届いた命令を判定します。
|
||||
if (command == "GET_LOG") {
|
||||
// 保存済みのログを順番に送ります。
|
||||
sendLog();
|
||||
} else if (command == "CLEAR_LOG") {
|
||||
// ログを空にして、完了通知を送ります。
|
||||
clearLog();
|
||||
txCharacteristic_->setValue("OK_CLEARED\n");
|
||||
txCharacteristic_->notify();
|
||||
} else if (command.startsWith("TIME:")) {
|
||||
// アプリから受け取った時刻で、時計を合わせます。
|
||||
unsigned long epoch = command.substring(5).toInt();
|
||||
unsigned int year;
|
||||
unsigned int month;
|
||||
unsigned int day;
|
||||
unsigned int hour;
|
||||
unsigned int minute;
|
||||
unsigned int second;
|
||||
if (sscanf(command.c_str(), "TIME:[%u,%u,%u,%u,%u,%u]",
|
||||
&year, &month, &day, &hour, &minute, &second) == 6) {
|
||||
struct tm date = {};
|
||||
date.tm_year = year - 1900;
|
||||
date.tm_mon = month - 1;
|
||||
date.tm_mday = day;
|
||||
date.tm_hour = hour;
|
||||
date.tm_min = minute;
|
||||
date.tm_sec = second;
|
||||
epoch = static_cast<unsigned long>(mktime(&date));
|
||||
}
|
||||
if (epoch != 0) {
|
||||
applyHistoricalTimeAdjustment(static_cast<int64_t>(epoch));
|
||||
epochOffset_ = epoch - millis() / 1000UL;
|
||||
timeSynchronized_ = true;
|
||||
txCharacteristic_->setValue("OK_TIME\n");
|
||||
txCharacteristic_->notify();
|
||||
} else {
|
||||
txCharacteristic_->setValue("ERROR_TIME\n");
|
||||
txCharacteristic_->notify();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void SensorLogger::sendLog() {
|
||||
// 保存したログを1行ずつ作り、BLE通知で送ります。
|
||||
for (size_t index = 0; index < logCount_; ++index) {
|
||||
size_t logIndex = (logStart_ + index) % kMaxLogEntries;
|
||||
const SensorReading& reading = log_[logIndex];
|
||||
char timestamp[32];
|
||||
char line[160];
|
||||
const bool timestampValid = formatTimestamp(reading.timestamp, timestamp, sizeof(timestamp));
|
||||
if (!timestampValid) {
|
||||
timestamp[0] = '\0';
|
||||
}
|
||||
snprintf(line, sizeof(line), "%s,%.2f,%.2f,%u,%.2f,%s\n",
|
||||
timestamp,
|
||||
reading.temperature,
|
||||
reading.humidity,
|
||||
reading.soilMoisture,
|
||||
reading.illuminance,
|
||||
bluetoothName_.c_str());
|
||||
sendNotification(line);
|
||||
delay(20);
|
||||
}
|
||||
sendNotification("END_LOG\n");
|
||||
}
|
||||
|
||||
void SensorLogger::sendNotification(const char* data) {
|
||||
// BLE通知には一度に送れる長さの制限があるため、短く分割します。
|
||||
constexpr size_t kNotificationSize = 20;
|
||||
uint8_t notification[kNotificationSize];
|
||||
size_t length = strlen(data);
|
||||
for (size_t offset = 0; offset < length; offset += kNotificationSize) {
|
||||
size_t chunkSize = min(kNotificationSize, length - offset);
|
||||
memcpy(notification, data + offset, chunkSize);
|
||||
txCharacteristic_->setValue(notification, chunkSize);
|
||||
txCharacteristic_->notify();
|
||||
delay(10);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void SensorLogger::clearLog() {
|
||||
// 配列の中身を消す代わりに、件数を0にして空として扱います。
|
||||
logStart_ = 0;
|
||||
logCount_ = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int64_t SensorLogger::currentTimestamp() const {
|
||||
// 現在の経過秒数に時刻の差を足して、現在時刻を返します。
|
||||
int64_t elapsedSeconds = millis() / 1000UL;
|
||||
return timeSynchronized_ ? epochOffset_ + elapsedSeconds : elapsedSeconds;
|
||||
}
|
||||
|
|
@ -0,0 +1,77 @@
|
|||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <Arduino.h>
|
||||
|
||||
class BLECharacteristic;
|
||||
class BLEServer;
|
||||
|
||||
struct SensorReading {
|
||||
int64_t timestamp; // 計測した時刻（秒）
|
||||
float temperature; // 温度（℃）
|
||||
float humidity; // 湿度（%）
|
||||
float illuminance; // 明るさ（lux）
|
||||
uint16_t soilMoisture; // 土壌センサーの値
|
||||
};
|
||||
|
||||
class SensorLogger {
|
||||
public:
|
||||
static constexpr size_t kMaxLogEntries = 2000;
|
||||
|
||||
// センサー、BLE、保存データを使い始める準備をします。
|
||||
void begin(uint8_t soilPin);
|
||||
// BLEの受信と、一定時間ごとの計測を行います。
|
||||
bool update();
|
||||
// センサーを読み取り、画面表示用の最新値を更新します。
|
||||
void refreshSensors();
|
||||
// 最後に読み取ったセンサー値を返します。
|
||||
const SensorReading& latest() const;
|
||||
// 1件以上のログが保存されているかを返します。
|
||||
bool hasReading() const;
|
||||
// 保存されているログの件数を返します。
|
||||
size_t logCount() const;
|
||||
// 現在時刻を文字列にしてbufferへ書き込みます。
|
||||
bool getCurrentTime(char* buffer, size_t bufferSize) const;
|
||||
// 秒数を年月日と時刻の文字列に変換します。
|
||||
bool formatTimestamp(int64_t timestamp, char* buffer, size_t bufferSize) const;
|
||||
// BLEで表示する名前を返します。
|
||||
const char* bluetoothName() const;
|
||||
// BLE機器が接続中かを返します。
|
||||
bool isBluetoothConnected() const;
|
||||
|
||||
private:
|
||||
// センサーを読み取る間隔（現在は1時間）です。
|
||||
static constexpr unsigned long kMeasureIntervalMs = 3600000UL;
|
||||
// BLE接続がないとき、広告を再開する間隔です。
|
||||
static constexpr unsigned long kAdvertiseRetryIntervalMs = 500UL;
|
||||
|
||||
// 内部処理用の関数です。
|
||||
void readAndStore();
|
||||
void processBluetooth();
|
||||
void processCommand(const String& command);
|
||||
void receiveBluetoothData(const String& data);
|
||||
void sendNotification(const char* data);
|
||||
void sendLog();
|
||||
void clearLog();
|
||||
void applyHistoricalTimeAdjustment(int64_t epoch);
|
||||
int64_t currentTimestamp() const;
|
||||
|
||||
BLEServer* server_ = nullptr; // BLEサーバー本体
|
||||
BLECharacteristic* txCharacteristic_ = nullptr; // アプリへ通知する通路
|
||||
SensorReading log_[kMaxLogEntries] = {}; // 最大2000件の計測ログ
|
||||
SensorReading latest_ = {}; // 最新の計測値
|
||||
size_t logStart_ = 0; // 一番古いログの位置
|
||||
size_t logCount_ = 0; // 現在のログ件数
|
||||
uint8_t soilPin_ = 0; // 土壌センサーを接続したGPIO番号
|
||||
unsigned long lastMeasure_ = 0; // 最後に計測した時刻
|
||||
unsigned long lastAdvertise_ = 0; // 最後にBLE広告を開始した時刻
|
||||
int64_t epochOffset_ = 0; // 現在時刻を合わせるための差
|
||||
int64_t historicalEpochOffset_ = 0; // 過去ログに加える時刻の差
|
||||
bool timeSynchronized_ = false; // 時刻合わせが済んだか
|
||||
bool historicalAdjustmentApplied_ = false; // 過去ログの補正が済んだか
|
||||
bool bluetoothConnected_ = false; // BLE接続中か
|
||||
String bluetoothName_; // BLEに表示する名前
|
||||
String commandBuffer_; // BLEから受け取った未処理の文字
|
||||
|
||||
friend class SensorLoggerCallbacks;
|
||||
friend class SensorLoggerServerCallbacks;
|
||||
};
|
||||
|
|
@ -1,57 +1,169 @@
|
|||
// A2DPは、スマートフォンから音楽を受信するBluetoothの仕組みです。
|
||||
#include "BluetoothA2DPSink.h"
|
||||
#include <Wire.h>
|
||||
#include <U8g2lib.h>
|
||||
#include "NeoPixelController.h"
|
||||
#include "SensorLogger.h"
|
||||
|
||||
// I2C接続のOLED設定 (SSD1306 128x64)
|
||||
// スマートフォンのBluetooth一覧に表示されるスピーカー名です。
|
||||
const char kA2dpDeviceName[] = "BT_Speaker5.5";
|
||||
|
||||
// I2Cで接続した128x64ドットのOLED画面です。
|
||||
U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_F_HW_I2C u8g2(U8G2_R0, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);
|
||||
|
||||
// このプログラムで使う機能の担当者を作ります。
|
||||
BluetoothA2DPSink a2dp_sink;
|
||||
NeoPixelController neoPixelController;
|
||||
SensorLogger sensorLogger;
|
||||
|
||||
// 表示用変数
|
||||
// 音楽情報と画面更新に使う変数です。
|
||||
String currentTitle = "未接続";
|
||||
String currentArtist = "";
|
||||
int currentVolumePercent = 0; // 音量 (0 ~ 100%)
|
||||
int currentVolumePercent = 0; // 音量（0〜100%）
|
||||
bool bluetoothConnected = false;
|
||||
bool musicPlaying = false;
|
||||
unsigned long lastDisplayUpdate = 0;
|
||||
|
||||
// 画面全体を再描画する関数
|
||||
// UTF-8の文字列を1文字ずつ描画します。
|
||||
// フォントにない文字は、フォントに頼らず四角形を直接描きます。
|
||||
void drawUtf8WithTofu(uint8_t x, uint8_t y, const String& text) {
|
||||
constexpr uint8_t kTofuSize = 12;
|
||||
constexpr uint8_t kTofuAdvance = 16;
|
||||
uint8_t cursorX = x;
|
||||
|
||||
for (size_t index = 0; index < text.length();) {
|
||||
const uint8_t firstByte = static_cast<uint8_t>(text[index]);
|
||||
size_t byteCount = 0;
|
||||
uint32_t codePoint = 0;
|
||||
|
||||
// UTF-8の先頭バイトから、1文字のバイト数を判定します。
|
||||
if (firstByte < 0x80) {
|
||||
codePoint = firstByte;
|
||||
byteCount = 1;
|
||||
} else if ((firstByte & 0xE0) == 0xC0 && index + 1 < text.length()) {
|
||||
codePoint = firstByte & 0x1F;
|
||||
byteCount = 2;
|
||||
} else if ((firstByte & 0xF0) == 0xE0 && index + 2 < text.length()) {
|
||||
codePoint = firstByte & 0x0F;
|
||||
byteCount = 3;
|
||||
} else if ((firstByte & 0xF8) == 0xF0 && index + 3 < text.length()) {
|
||||
codePoint = firstByte & 0x07;
|
||||
byteCount = 4;
|
||||
} else {
|
||||
// 壊れたUTF-8も、表示できない文字としてトーフを描きます。
|
||||
u8g2.drawFrame(cursorX, y - kTofuSize, kTofuSize, kTofuSize);
|
||||
cursorX += kTofuAdvance;
|
||||
++index;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 2バイト目以降をつなげて、Unicodeの文字コードを作ります。
|
||||
bool valid = true;
|
||||
for (size_t offset = 1; offset < byteCount; ++offset) {
|
||||
const uint8_t nextByte = static_cast<uint8_t>(text[index + offset]);
|
||||
if ((nextByte & 0xC0) != 0x80) {
|
||||
valid = false;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
codePoint = (codePoint << 6) | (nextByte & 0x3F);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!valid) {
|
||||
u8g2.drawFrame(cursorX, y - kTofuSize, kTofuSize, kTofuSize);
|
||||
cursorX += kTofuAdvance;
|
||||
++index;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// フォントに文字があれば、実際のグリフを描画します。
|
||||
// 16ビットを超える文字は、このフォントでは表示できないためトーフにします。
|
||||
if (codePoint <= 0xFFFF && u8g2_IsGlyph(u8g2.getU8g2(), codePoint)) {
|
||||
u8g2.drawGlyph(cursorX, y, static_cast<uint16_t>(codePoint));
|
||||
cursorX += static_cast<uint8_t>(u8g2_GetGlyphWidth(
|
||||
u8g2.getU8g2(), static_cast<uint16_t>(codePoint)));
|
||||
} else {
|
||||
// □の字形がフォントにない場合でも、四角形なら必ず表示できます。
|
||||
u8g2.drawFrame(cursorX, y - kTofuSize, kTofuSize, kTofuSize);
|
||||
cursorX += kTofuAdvance;
|
||||
}
|
||||
|
||||
index += byteCount;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// OLEDの内容を現在の状態に合わせて描き直します。
|
||||
void updateDisplay() {
|
||||
u8g2.clearBuffer();
|
||||
|
||||
// 音楽を再生していないときは、センサーの情報を表示します。
|
||||
if (!bluetoothConnected || !musicPlaying) {
|
||||
u8g2.setFont(u8g2_font_6x10_tf);
|
||||
const SensorReading& reading = sensorLogger.latest();
|
||||
|
||||
char sensorLine[32];
|
||||
char timeLine[24];
|
||||
if (sensorLogger.isBluetoothConnected()) {
|
||||
u8g2.setDrawColor(1);
|
||||
u8g2.drawBox(0, 0, 128, 10);
|
||||
u8g2.setDrawColor(0);
|
||||
}
|
||||
u8g2.drawStr(0, 9, sensorLogger.bluetoothName());
|
||||
u8g2.setDrawColor(1);
|
||||
|
||||
if (sensorLogger.getCurrentTime(timeLine, sizeof(timeLine))) {
|
||||
u8g2.drawStr(0, 20, timeLine);
|
||||
} else {
|
||||
u8g2.drawStr(0, 20, "RTC: --/--/-- --:--:--");
|
||||
}
|
||||
|
||||
snprintf(sensorLine, sizeof(sensorLine), "Log: %u", static_cast<unsigned int>(sensorLogger.logCount()));
|
||||
u8g2.drawStr(0, 31, sensorLine);
|
||||
|
||||
snprintf(sensorLine, sizeof(sensorLine), "T:%5.1fC H:%5.1f%%",
|
||||
reading.temperature, reading.humidity);
|
||||
u8g2.drawStr(0, 42, sensorLine);
|
||||
|
||||
snprintf(sensorLine, sizeof(sensorLine), "Light: %6.1f lx", reading.illuminance);
|
||||
u8g2.drawStr(0, 53, sensorLine);
|
||||
|
||||
snprintf(sensorLine, sizeof(sensorLine), "Soil: %4u", reading.soilMoisture);
|
||||
u8g2.drawStr(0, 64, sensorLine);
|
||||
u8g2.sendBuffer();
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// --------------------------------------------------
|
||||
// 1. 音量表示エリア（最上部：英数フォント）
|
||||
// --------------------------------------------------
|
||||
// 音楽を再生中は、音量と曲名を表示します。
|
||||
// 上の部分は小さい英数字フォントで音量を表示します。
|
||||
u8g2.setFont(u8g2_font_6x10_tf);
|
||||
|
||||
// "Vol: 80%" のテキスト描画
|
||||
// 例: 「Vol: 80%」という文字を作って表示します。
|
||||
char volStr[16];
|
||||
snprintf(volStr, sizeof(volStr), "Vol: %3d%%", currentVolumePercent);
|
||||
u8g2.drawStr(0, 10, volStr);
|
||||
|
||||
// 音量バーの描画
|
||||
int barWidth = map(currentVolumePercent, 0, 100, 0, 50); // 50ピクセル幅に変換
|
||||
u8g2.drawFrame(75, 2, 52, 9); // 外枠
|
||||
u8g2.drawBox(76, 3, barWidth, 7); // バーの中身
|
||||
// 音量の割合を、0〜50ドットの長さに変換して棒グラフにします。
|
||||
int barWidth = map(currentVolumePercent, 0, 100, 0, 50);
|
||||
u8g2.drawFrame(75, 2, 52, 9); // 棒グラフの外枠
|
||||
u8g2.drawBox(76, 3, barWidth, 7); // 音量に応じた中身
|
||||
|
||||
u8g2.drawLine(0, 13, 128, 13); // 区切り線
|
||||
|
||||
// --------------------------------------------------
|
||||
// 2. 曲名・アーティスト表示エリア（日本語フォント）
|
||||
// --------------------------------------------------
|
||||
// 日本語フォントに切り替え (美咲フォント UTF-8)
|
||||
u8g2.setFont(u8g2_font_unifont_t_japanese1);
|
||||
// 下の部分は、日本語を含む曲名とアーティスト名を表示します。
|
||||
u8g2.setFont(u8g2_font_unifont_t_japanese1);
|
||||
|
||||
// 曲名の表示 (y=32)
|
||||
u8g2.drawUTF8(0, 32, currentTitle.c_str());
|
||||
// フォントにない文字は、四角形のトーフとして表示します。
|
||||
drawUtf8WithTofu(0, 32, currentTitle);
|
||||
|
||||
// アーティスト名の表示 (y=54)
|
||||
// アーティスト名が空でないときだけ表示します。
|
||||
if (currentArtist.length() > 0) {
|
||||
// アーティスト名も日本語フォントのまま描画します
|
||||
u8g2.drawUTF8(0, 54, currentArtist.c_str());
|
||||
drawUtf8WithTofu(0, 54, currentArtist);
|
||||
}
|
||||
|
||||
u8g2.sendBuffer(); // 画面転送
|
||||
// ここまでの描画内容を、実際のOLED画面へ送ります。
|
||||
u8g2.sendBuffer();
|
||||
}
|
||||
|
||||
// メタデータ（曲名・アーティスト名）の受信コールバック
|
||||
// スマートフォンから曲名やアーティスト名を受け取ったときに呼ばれます。
|
||||
void avrc_metadata_callback(uint8_t id, const uint8_t *text) {
|
||||
bool updated = false;
|
||||
|
||||
|
|
@ -63,37 +175,54 @@ void avrc_metadata_callback(uint8_t id, const uint8_t *text) {
|
|||
updated = true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (updated) {
|
||||
if (updated && bluetoothConnected && musicPlaying) {
|
||||
updateDisplay();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 音量変更時のコールバック関数
|
||||
// スマートフォン側で音量が変わったときに呼ばれます。
|
||||
void volume_changed_callback(int volume) {
|
||||
currentVolumePercent = map(volume, 0, 127, 0, 100);
|
||||
if (bluetoothConnected && musicPlaying) {
|
||||
updateDisplay();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void audio_state_changed_callback(esp_a2d_audio_state_t state, void *) {
|
||||
// 音声が流れ始めたかどうかを保存し、LEDと画面を更新します。
|
||||
musicPlaying = state == ESP_A2D_AUDIO_STATE_STARTED;
|
||||
neoPixelController.setPlaying(musicPlaying);
|
||||
updateDisplay();
|
||||
}
|
||||
|
||||
void connection_state_changed_callback(esp_a2d_connection_state_t state, void *) {
|
||||
// スマートフォンとの接続状態を保存します。
|
||||
bluetoothConnected = state == ESP_A2D_CONNECTION_STATE_CONNECTED;
|
||||
if (!bluetoothConnected) {
|
||||
musicPlaying = false;
|
||||
}
|
||||
updateDisplay();
|
||||
}
|
||||
|
||||
void setup() {
|
||||
// setupは、電源を入れた直後に1回だけ実行されます。
|
||||
Serial.begin(115200);
|
||||
|
||||
// SDAをGPIO 19、SCLをGPIO 32 に設定
|
||||
// （配線に合わせて Wire.begin(SDA_PIN, SCL_PIN) の順で指定します）
|
||||
Wire.begin(19, 5);
|
||||
neoPixelController.begin(18);
|
||||
|
||||
// I2Cの配線を設定します。Wire.begin(SDA, SCL)の順です。
|
||||
Wire.begin(21, 22);
|
||||
|
||||
// OLED初期化
|
||||
// OLEDを使える状態にします。
|
||||
u8g2.begin();
|
||||
u8g2.enableUTF8Print(); // UTF-8（日本語）描画を有効化
|
||||
|
||||
// 初期画面
|
||||
u8g2.clearBuffer();
|
||||
u8g2.setFont(u8g2_font_unifont_t_japanese1);
|
||||
u8g2.drawUTF8(0, 20, "BTスピーカー5.2");
|
||||
u8g2.setFont(u8g2_font_6x10_tf);
|
||||
u8g2.drawStr(0, 40, "Ready...");
|
||||
u8g2.sendBuffer();
|
||||
sensorLogger.begin(32);
|
||||
updateDisplay();
|
||||
lastDisplayUpdate = millis();
|
||||
|
||||
// I2S ピン設定 (BCK: 27, WS: 25, DOUT: 26)
|
||||
// I2Sは、Bluetooth音声をアンプへ送るための通信方式です。
|
||||
// BCK=27、WS=25、音声データ出力=DOUT=26に配線しています。
|
||||
i2s_pin_config_t my_pin_config = {
|
||||
.bck_io_num = 27,
|
||||
.ws_io_num = 25,
|
||||
|
|
@ -103,13 +232,25 @@ void setup() {
|
|||
|
||||
a2dp_sink.set_pin_config(my_pin_config);
|
||||
|
||||
// コールバック登録
|
||||
// Bluetoothでイベントが起きたときの通知先を登録します。
|
||||
a2dp_sink.set_avrc_metadata_callback(avrc_metadata_callback);
|
||||
a2dp_sink.set_on_volumechange(volume_changed_callback);
|
||||
a2dp_sink.set_on_audio_state_changed(audio_state_changed_callback);
|
||||
a2dp_sink.set_on_connection_state_changed(connection_state_changed_callback);
|
||||
|
||||
// Bluetooth起動
|
||||
a2dp_sink.start("BT_Speaker5.2");
|
||||
// Bluetoothスピーカーとして起動します。
|
||||
a2dp_sink.start(kA2dpDeviceName);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void loop() {
|
||||
// loopは何度も繰り返し実行されます。
|
||||
neoPixelController.update();
|
||||
bool newReading = sensorLogger.update();
|
||||
unsigned long now = millis();
|
||||
if ((!bluetoothConnected || !musicPlaying)
|
||||
&& (newReading || now - lastDisplayUpdate >= 1000UL)) {
|
||||
lastDisplayUpdate = now;
|
||||
sensorLogger.refreshSensors();
|
||||
updateDisplay();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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