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11 KiB
C++
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// I2C機器（OLED・センサー）を接続していない場合は false にします。
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const bool kI2cConnected = true; // I2C機器が接続されていない場合は false にします。
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// 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。
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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。
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// 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。
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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。
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// 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。
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#include "BluetoothA2DPSink.h"
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#include <Wire.h>
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#include <U8g2lib.h>
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#include "NeoPixelController.h"
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#include "SensorLogger.h"
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// 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。
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const char kA2dpDeviceName[] = "BT_Speaker5.7";
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// 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。
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// 通常基板：SDA=21, SCL=22
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// 開発用基板：SDA=19, SCL=5
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const uint8_t kI2cSdaPin = 21;
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const uint8_t kI2cSclPin = 22;
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// I2Cで接続した128x64ドットのOLED画面です。
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U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_F_HW_I2C u8g2(U8G2_R0, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);
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// このプログラムで使う機能の担当者を作ります。
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BluetoothA2DPSink a2dp_sink;
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NeoPixelController neoPixelController;
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SensorLogger sensorLogger;
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// 音楽情報と画面更新に使う変数です。
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String currentTitle = "未接続";
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String currentArtist = "";
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int currentVolumePercent = 0; // 音量（0〜100%）
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bool bluetoothConnected = false;
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bool musicPlaying = false;
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unsigned long lastDisplayUpdate = 0;
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bool oledReady = false;
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bool isI2cDevicePresent(uint8_t address) {
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Wire.beginTransmission(address);
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return Wire.endTransmission() == 0;
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}
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// UTF-8の文字列を1文字ずつ描画します。
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// 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。
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void drawUtf8WithTofu(uint8_t x, uint8_t y, const String& text) {
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constexpr uint8_t kTofuSize = 12;
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constexpr uint8_t kTofuAdvance = 16;
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uint8_t cursorX = x;
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for (size_t index = 0; index < text.length();) {
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const uint8_t firstByte = static_cast<uint8_t>(text[index]);
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size_t byteCount = 0;
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uint32_t codePoint = 0;
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// UTF-8の先頭バイトから、1文字のバイト数を判定します。
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if (firstByte < 0x80) {
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codePoint = firstByte;
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byteCount = 1;
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} else if ((firstByte & 0xE0) == 0xC0 && index + 1 < text.length()) {
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codePoint = firstByte & 0x1F;
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byteCount = 2;
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} else if ((firstByte & 0xF0) == 0xE0 && index + 2 < text.length()) {
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codePoint = firstByte & 0x0F;
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byteCount = 3;
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} else if ((firstByte & 0xF8) == 0xF0 && index + 3 < text.length()) {
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codePoint = firstByte & 0x07;
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byteCount = 4;
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} else {
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// 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。
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u8g2.drawFrame(cursorX, y - kTofuSize, kTofuSize, kTofuSize);
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cursorX += kTofuAdvance;
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++index;
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continue;
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}
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// 2バイト目以降をつなげて、Unicodeの文字コードを作ります。
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bool valid = true;
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for (size_t offset = 1; offset < byteCount; ++offset) {
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const uint8_t nextByte = static_cast<uint8_t>(text[index + offset]);
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if ((nextByte & 0xC0) != 0x80) {
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valid = false;
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break;
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}
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codePoint = (codePoint << 6) | (nextByte & 0x3F);
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}
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if (!valid) {
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u8g2.drawFrame(cursorX, y - kTofuSize, kTofuSize, kTofuSize);
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cursorX += kTofuAdvance;
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||
++index;
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continue;
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||
}
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// フォントに文字があれば、実際のグリフを描画します。
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// 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。
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if (codePoint <= 0xFFFF && u8g2_IsGlyph(u8g2.getU8g2(), codePoint)) {
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u8g2.drawGlyph(cursorX, y, static_cast<uint16_t>(codePoint));
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cursorX += static_cast<uint8_t>(u8g2_GetGlyphWidth(
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u8g2.getU8g2(), static_cast<uint16_t>(codePoint)));
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} else {
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// □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。
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u8g2.drawFrame(cursorX, y - kTofuSize, kTofuSize, kTofuSize);
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cursorX += kTofuAdvance;
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}
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index += byteCount;
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}
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}
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// OLEDの内容を現在の状態に合わせて描き直します。
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void updateDisplay() {
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if (!oledReady) {
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return;
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}
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u8g2.clearBuffer();
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// 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。
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if (!bluetoothConnected || !musicPlaying) {
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u8g2.setFont(u8g2_font_6x10_tf);
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const SensorReading& reading = sensorLogger.latest();
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char sensorLine[32];
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char timeLine[24];
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if (sensorLogger.isBluetoothConnected()) {
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u8g2.setDrawColor(1);
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u8g2.drawBox(0, 0, 128, 10);
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u8g2.setDrawColor(0);
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}
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u8g2.drawStr(0, 9, sensorLogger.bluetoothName());
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u8g2.setDrawColor(1);
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if (sensorLogger.getCurrentTime(timeLine, sizeof(timeLine))) {
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u8g2.drawStr(0, 20, timeLine);
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} else {
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u8g2.drawStr(0, 20, "RTC: --/--/-- --:--:--");
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}
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snprintf(sensorLine, sizeof(sensorLine), "Log: %u", static_cast<unsigned int>(sensorLogger.logCount()));
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u8g2.drawStr(0, 31, sensorLine);
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snprintf(sensorLine, sizeof(sensorLine), "T:%5.1fC H:%5.1f%%",
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reading.temperature, reading.humidity);
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u8g2.drawStr(0, 42, sensorLine);
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snprintf(sensorLine, sizeof(sensorLine), "Light: %6.1f lx", reading.illuminance);
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u8g2.drawStr(0, 53, sensorLine);
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||
snprintf(sensorLine, sizeof(sensorLine), "Soil: %4u", reading.soilMoisture);
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||
u8g2.drawStr(0, 64, sensorLine);
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u8g2.sendBuffer();
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return;
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}
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// 音楽を再生中は、音量と曲名を表示します。
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// 上の部分は小さい英数字フォントで音量を表示します。
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u8g2.setFont(u8g2_font_6x10_tf);
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// 例: 「Vol: 80%」という文字を作って表示します。
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char volStr[16];
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snprintf(volStr, sizeof(volStr), "Vol: %3d%%", currentVolumePercent);
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u8g2.drawStr(0, 10, volStr);
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// 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。
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int barWidth = map(currentVolumePercent, 0, 100, 0, 50);
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u8g2.drawFrame(75, 2, 52, 9); // 棒グラフの外枠
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u8g2.drawBox(76, 3, barWidth, 7); // 音量に応じた中身
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u8g2.drawLine(0, 13, 128, 13); // 区切り線
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// 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。
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u8g2.setFont(u8g2_font_unifont_t_japanese1);
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// 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。
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drawUtf8WithTofu(0, 32, currentTitle);
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// アーティスト名が空でないときだけ表示します。
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if (currentArtist.length() > 0) {
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drawUtf8WithTofu(0, 54, currentArtist);
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}
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// ここまでの描画内容を、実際のOLED画面へ送ります。
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u8g2.sendBuffer();
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||
}
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||
// 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。
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void avrc_metadata_callback(uint8_t id, const uint8_t *text) {
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bool updated = false;
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if (id == ESP_AVRC_MD_ATTR_TITLE) {
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||
currentTitle = (char*)text;
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||
updated = true;
|
||
} else if (id == ESP_AVRC_MD_ATTR_ARTIST) {
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||
currentArtist = (char*)text;
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||
updated = true;
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||
} else {
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||
Serial.printf("[WARNING] Unsupported AVRCP metadata id: %u\n", id);
|
||
}
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if (updated && bluetoothConnected && musicPlaying) {
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||
updateDisplay();
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||
}
|
||
}
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||
// スマートフォン側で音量が変わったときに呼ばれます。
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void volume_changed_callback(int volume) {
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currentVolumePercent = map(volume, 0, 127, 0, 100);
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||
if (bluetoothConnected && musicPlaying) {
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||
updateDisplay();
|
||
}
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||
}
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||
|
||
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。
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||
musicPlaying = state == ESP_A2D_AUDIO_STATE_STARTED;
|
||
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;
|
||
}
|
||
updateDisplay();
|
||
}
|
||
|
||
void setup() {
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||
// setupは、電源を入れた直後に1回だけ実行されます。
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||
Serial.begin(115200);
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||
Serial.println("[INFO] Firmware starting");
|
||
|
||
if (kNeoPixelPin >= 0) {
|
||
neoPixelController.begin(static_cast<uint8_t>(kNeoPixelPin));
|
||
}
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|
||
if (kI2cConnected) {
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||
// I2Cの配線を設定します。Wire.begin(SDA, SCL)の順です。
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||
// OLED未接続時もSDA/SCLが浮かないようにします。
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||
pinMode(kI2cSdaPin, INPUT_PULLUP);
|
||
pinMode(kI2cSclPin, INPUT_PULLUP);
|
||
Wire.begin(kI2cSdaPin, kI2cSclPin);
|
||
Wire.setTimeOut(50);
|
||
|
||
// OLEDが接続されているときだけ初期化と描画を行います。
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||
uint8_t oledAddress = 0;
|
||
if (isI2cDevicePresent(0x3C)) {
|
||
oledAddress = 0x3C;
|
||
} else if (isI2cDevicePresent(0x3D)) {
|
||
oledAddress = 0x3D;
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||
}
|
||
if (oledAddress != 0) {
|
||
u8g2.setI2CAddress(oledAddress << 1);
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||
u8g2.begin();
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||
u8g2.enableUTF8Print(); // UTF-8（日本語）描画を有効化
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||
oledReady = true;
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||
Serial.printf("[INFO] OLED detected at 0x%02X\n", oledAddress);
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||
} else {
|
||
Serial.println("[WARNING] OLED not detected at 0x3C or 0x3D");
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||
}
|
||
}
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||
sensorLogger.begin(32, kI2cConnected, kBleDataConnected);
|
||
updateDisplay();
|
||
lastDisplayUpdate = millis();
|
||
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||
// I2Sは、Bluetooth音声をアンプへ送るための通信方式です。
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// BCK=27、WS=25、音声データ出力=DOUT=26に配線しています。
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i2s_pin_config_t my_pin_config = {
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||
.bck_io_num = 27,
|
||
.ws_io_num = 25,
|
||
.data_out_num = 26,
|
||
.data_in_num = I2S_PIN_NO_CHANGE
|
||
};
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||
|
||
a2dp_sink.set_pin_config(my_pin_config);
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||
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||
// Bluetoothでイベントが起きたときの通知先を登録します。
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||
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。
|
||
if (kNeoPixelPin >= 0) {
|
||
neoPixelController.update();
|
||
}
|
||
bool newReading = sensorLogger.update();
|
||
unsigned long now = millis();
|
||
if ((!bluetoothConnected || !musicPlaying)
|
||
&& (newReading || now - lastDisplayUpdate >= 1000UL)) {
|
||
lastDisplayUpdate = now;
|
||
sensorLogger.refreshSensors();
|
||
updateDisplay();
|
||
}
|
||
} |