ハード未接続に対応

.github/workflows/build.yml

@@ -45,6 +45,7 @@ jobs:
         run: |
           arduino-cli lib install "Adafruit AHTX0"
           arduino-cli lib install "BH1750"
+          arduino-cli lib install "Adafruit NeoPixel"
 
       # 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)
       - name: Compile Sketch

README.md

@@ -1,6 +1,14 @@
 # arduino_esp32_a2dp
 
-ESP32-WROOM-32E を使用した、Arduino版 A2DP Bluetoothスピーカーのファームウェアリポジトリです。GitHub Actions を利用して、ブラウザ上だけでファームウェアの書き換えとビルドが行えます。
+ESP32-WROOM-32E を使用した、Arduino版 A2DP Bluetoothスピーカーのファームウェアリポジトリです。
+GitHub Actions を利用して、ブラウザ上だけでファームウェアの書き換えとビルドが行えます。
+
+ESP32-WROOM-32E 用の Bluetooth スピーカー主な機能：
+
+- NeoPixcel：デバイスの動作モードに合わせて発光色を変化
+- 音楽再生時: 楽曲名、歌手名、音量を表示
+- 音楽停止時: 各種センサー値（温度・湿度・照度・土壌水分）を表示
+- 環境データ出力: 1時間ごとにデータを蓄積し、Webブラウザから Bluetooth 経由でデータをダウンロード（CSV形式で保存可能）
 
 ## 手順
 

firmware/SensorLogger.cpp

@@ -6,6 +6,7 @@
 #include <BLEDevice.h>
 #include <BLEServer.h>
 #include <BLEUtils.h>
+#include <Wire.h>
 #include <time.h>
 
 namespace {
@@ -24,6 +25,11 @@ BH1750 bh1750;
 bool aht20Ready = false;
 bool bh1750Ready = false;
 
+bool isI2cDevicePresent(uint8_t address) {
+  Wire.beginTransmission(address);
+  return Wire.endTransmission() == 0;
+}
+
 bool isLeapYear(int year) {
   // 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。
   return (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0;
@@ -52,6 +58,7 @@ public:
   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。
     logger_->bluetoothConnected_ = true;
+    Serial.println("[INFO] BLE client connected");
   }
 
   void onDisconnect(BLEServer* server) override {
@@ -60,54 +67,77 @@ public:
     logger_->commandBuffer_ = "";
     logger_->lastAdvertise_ = millis();
     server->startAdvertising();
+    Serial.println("[WARNING] BLE client disconnected; advertising restarted");
   }
 
 private:
   SensorLogger* logger_;
 };
 
-void SensorLogger::begin(uint8_t soilPin) {
+void SensorLogger::begin(uint8_t soilPin, bool i2cConnected, bool bleDataConnected) {
   // センサーとBLE通信を使い始めるための初期設定です。
   soilPin_ = soilPin;
+  bleDataConnected_ = bleDataConnected;
   pinMode(soilPin_, INPUT);
   analogReadResolution(12);
 
-  // センサーの初期化に成功したかを保存します。
-  aht20Ready = aht20.begin();
-  bh1750Ready = bh1750.begin(BH1750::CONTINUOUS_HIGH_RES_MODE);
+  // センサーが接続されているときだけ初期化します。
+  // 未接続時にライブラリへアクセスすると、不要なI2Cエラーや待ち時間が発生します。
+  if (i2cConnected) {
+    if (isI2cDevicePresent(0x38)) {
+      aht20Ready = aht20.begin();
+      if (!aht20Ready) {
+        Serial.println("[ERROR] AHT20 initialization failed");
+      }
+    } else {
+      Serial.println("[WARNING] AHT20 not detected at 0x38");
+    }
+    if (isI2cDevicePresent(0x23)) {
+      bh1750Ready = bh1750.begin(BH1750::CONTINUOUS_HIGH_RES_MODE);
+      if (!bh1750Ready) {
+        Serial.println("[ERROR] BH1750 initialization failed");
+      }
+    } else {
+      Serial.println("[WARNING] BH1750 not detected at 0x23");
+    }
+  }
 
-  // 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());
+  if (bleDataConnected_) {
+    // 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());
+    Serial.printf("[INFO] BLE initialized as '%s'\n", 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。
-  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。
+    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。
-  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。
-  BLEAdvertisementData scanResponseData;
-  scanResponseData.setName(bluetoothName_.c_str());
-  advertising->setScanResponseData(scanResponseData);
-  advertising->setMinPreferred(0x06);
-  advertising->setMinPreferred(0x12);
-  BLEDevice::startAdvertising();
+    // 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。
+    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。
+    BLEAdvertisementData scanResponseData;
+    scanResponseData.setName(bluetoothName_.c_str());
+    advertising->setScanResponseData(scanResponseData);
+    advertising->setMinPreferred(0x06);
+    advertising->setMinPreferred(0x12);
+    BLEDevice::startAdvertising();
+    Serial.println("[INFO] BLE advertising started");
+  }
 
   // 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。
   readAndStore();
@@ -117,10 +147,13 @@ void SensorLogger::begin(uint8_t soilPin) {
 
 bool SensorLogger::update() {
   // loopから繰り返し呼ばれ、通信と定期計測を担当します。
-  processBluetooth();
+  if (bleDataConnected_) {
+    processBluetooth();
+  }
 
   unsigned long now = millis();
-  if (!bluetoothConnected_ && now - lastAdvertise_ >= kAdvertiseRetryIntervalMs) {
+  if (bleDataConnected_ && !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。
     lastAdvertise_ = now;
     BLEDevice::startAdvertising();
@@ -263,6 +296,10 @@ void SensorLogger::processBluetooth() {
 }
 
 void SensorLogger::receiveBluetoothData(const String& data) {
+  if (!bleDataConnected_) {
+    return;
+  }
+
   // 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];
@@ -270,6 +307,8 @@ void SensorLogger::receiveBluetoothData(const String& data) {
       commandBuffer_ += character;
     } else if (commandBuffer_.length() < 64) {
       commandBuffer_ += character;
+    } else if (commandBuffer_.length() == 64) {
+      Serial.println("[ERROR] BLE command is too long and was truncated");
     }
   }
 }
@@ -293,6 +332,10 @@ void SensorLogger::applyHistoricalTimeAdjustment(int64_t epoch) {
 }
 
 void SensorLogger::processCommand(const String& command) {
+  if (!bleDataConnected_ || txCharacteristic_ == nullptr) {
+    return;
+  }
+
   // 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。
@@ -329,13 +372,20 @@ void SensorLogger::processCommand(const String& command) {
       txCharacteristic_->setValue("OK_TIME\n");
       txCharacteristic_->notify();
     } else {
+      Serial.printf("[ERROR] Invalid TIME command: %s\n", command.c_str());
       txCharacteristic_->setValue("ERROR_TIME\n");
       txCharacteristic_->notify();
     }
+  } else {
+    Serial.printf("[WARNING] Unknown BLE command: %s\n", command.c_str());
   }
 }
 
 void SensorLogger::sendLog() {
+  if (!bleDataConnected_ || txCharacteristic_ == nullptr) {
+    return;
+  }
+
   // 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;
@@ -360,6 +410,10 @@ void SensorLogger::sendLog() {
 }
 
 void SensorLogger::sendNotification(const char* data) {
+  if (!bleDataConnected_ || txCharacteristic_ == nullptr) {
+    return;
+  }
+
   // 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];

firmware/SensorLogger.h

@@ -18,7 +18,7 @@ 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);
+  void begin(uint8_t soilPin, bool i2cConnected, bool bleDataConnected);
   // 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。
@@ -69,6 +69,7 @@ private:
   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
+  bool bleDataConnected_ = false; // BLEデータ送受信を使うか
   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
 

firmware/firmware.ino

@@ -1,3 +1,10 @@
+// I2C機器（OLED・センサー）を接続していない場合は false にします。
+const bool kI2cConnected = true; // I2C機器が接続されていない場合は false にします。
+// BLEでのセンサーデータ送受信を使わない場合は false にします。
+const bool kBleDataConnected = true; // BLEでのセンサーデータ送受信を使わない場合は false にします。
+// NeoPixelの接続ピンです。未接続の場合は -1 にすると一切使用しません。
+const int kNeoPixelPin = 18;  // 使用しない場合は -1 に、通常は 18番ピンに接続します。
+
 // 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>
@@ -6,7 +13,12 @@
 #include "SensorLogger.h"
 
 // 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";
+const char kA2dpDeviceName[] = "BT_Speaker5.7";
+// I2C接続のSDA/SCLピンです。配線に合わせてここだけ変更します。
+// 通常基板：SDA=21, SCL=22
+// 開発用基板：SDA=19, SCL=5
+const uint8_t kI2cSdaPin = 21;
+const uint8_t kI2cSclPin = 22;
 
 // 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);
@@ -23,6 +35,12 @@ int currentVolumePercent = 0; // 音量（0〜100%）
 bool bluetoothConnected = false;
 bool musicPlaying = false;
 unsigned long lastDisplayUpdate = 0;
+bool oledReady = false;
+
+bool isI2cDevicePresent(uint8_t address) {
+  Wire.beginTransmission(address);
+  return Wire.endTransmission() == 0;
+}
 
 // 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。
@@ -93,6 +111,10 @@ void drawUtf8WithTofu(uint8_t x, uint8_t y, const String& text) {
 
 // OLEDの内容を現在の状態に合わせて描き直します。
 void updateDisplay() {
+  if (!oledReady) {
+    return;
+  }
+
   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。
@@ -173,6 +195,8 @@ void avrc_metadata_callback(uint8_t id, const uint8_t *text) {
   } else if (id == ESP_AVRC_MD_ATTR_ARTIST) {
     currentArtist = (char*)text;
     updated = true;
+  } else {
+    Serial.printf("[WARNING] Unsupported AVRCP metadata id: %u\n", id);
   }
 
   if (updated && bluetoothConnected && musicPlaying) {
@@ -191,13 +215,19 @@ void volume_changed_callback(int volume) {
 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);
+  Serial.printf("[INFO] Audio state changed: %d (playing=%s)\n",
+    state, musicPlaying ? "yes" : "no");
+  if (kNeoPixelPin >= 0) {
+    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;
+  Serial.printf("[INFO] A2DP connection state changed: %d (connected=%s)\n",
+    state, bluetoothConnected ? "yes" : "no");
   if (!bluetoothConnected) {
     musicPlaying = false;
   }
@@ -207,17 +237,39 @@ void connection_state_changed_callback(esp_a2d_connection_state_t state, void *)
 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);
+  Serial.println("[INFO] Firmware starting");
 
-  neoPixelController.begin(18);
+  if (kNeoPixelPin >= 0) {
+    neoPixelController.begin(static_cast<uint8_t>(kNeoPixelPin));
+  }
 
-  // I2Cの配線を設定します。Wire.begin(SDA, SCL)の順です。
-  Wire.begin(21, 22);
+  if (kI2cConnected) {
+    // I2Cの配線を設定します。Wire.begin(SDA, SCL)の順です。
+    // OLED未接続時もSDA/SCLが浮かないようにします。
+    pinMode(kI2cSdaPin, INPUT_PULLUP);
+    pinMode(kI2cSclPin, INPUT_PULLUP);
+    Wire.begin(kI2cSdaPin, kI2cSclPin);
+    Wire.setTimeOut(50);
 
-  // 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
+    // OLEDが接続されているときだけ初期化と描画を行います。
+    uint8_t oledAddress = 0;
+    if (isI2cDevicePresent(0x3C)) {
+      oledAddress = 0x3C;
+    } else if (isI2cDevicePresent(0x3D)) {
+      oledAddress = 0x3D;
+    }
+    if (oledAddress != 0) {
+      u8g2.setI2CAddress(oledAddress << 1);
+      u8g2.begin();
+      u8g2.enableUTF8Print(); // UTF-8（日本語）描画を有効化
+      oledReady = true;
+      Serial.printf("[INFO] OLED detected at 0x%02X\n", oledAddress);
+    } else {
+      Serial.println("[WARNING] OLED not detected at 0x3C or 0x3D");
+    }
+  }
 
-  sensorLogger.begin(32);
+  sensorLogger.begin(32, kI2cConnected, kBleDataConnected);
   updateDisplay();
   lastDisplayUpdate = millis();
 
@@ -240,11 +292,14 @@ void setup() {
 
   // Bluetoothスピーカーとして起動します。
   a2dp_sink.start(kA2dpDeviceName);
+  Serial.printf("[INFO] A2DP started as '%s'\n", kA2dpDeviceName);
 }
 
 void loop() {
   // loopは何度も繰り返し実行されます。
-  neoPixelController.update();
+  if (kNeoPixelPin >= 0) {
+    neoPixelController.update();
+  }
   bool newReading = sensorLogger.update();
   unsigned long now = millis();
   if ((!bluetoothConnected || !musicPlaying)