ESP32-WROOM-32EのBlutoothSerialでモジュール間通信

こんにちは、ENGかぴです。

ESP32-WROOM-32EはWiFi通信とBluetooth通信ができるのが特徴です。親機と子機に分けたESP-WROOM-32EにBluetoothSerialライブラリを実装し子機のセンサー情報を親機に通信して動作確認を行いました。

BluetoothSerialライブラリを使ってBluetooth通信を行う方法は下記記事にまとめています。スマホをESP-WROOM-32Eの親機に置き換えて動作確認を行います。

ESP32-WROOM-32EでBluetoothSerialを実装する

親機と子機はESP32-WROOM-32E開発ボード（秋月電子）を使用しArduino IDEで開発を行います。センサーにはAE-BME280（秋月電子）を使用しています。

ESP32-WROOM-32Eを使って動作確認したことをまとめています。

ESP32-WROOM-32Eで学べるソフト開発と標準ライブラリの使い方

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BluetoothSerialライブラリを実装する
動作確認
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BluetoothSerialライブラリを実装する

親機はマスターとして動作し子機に対して1秒毎に接続要求を行います。子機はスレーブとして動作し5秒毎にセンサーの情報を取得して親機にBluetooth通信を行います。接続が確立していると親機は子機から受信したデータをシリアルモニターに表示します。

ライブラリの初期化

#include "BluetoothSerial.h"

String BT_PARENT = "ESP32-BME280-PARENT";
String BT_CHILD = "ESP32-BME280-CHILD";

BluetoothSerial SerialBT; //インスタンス化

void setup() {
  SerialBT.enableSSP(); //ペアリングの際のセキュリティ
  if( digitalRead(PIN_DI_1) == 0){ //子機
    SerialBT.begin(BT_CHILD);
    bme280.begin();
  }
  else{ //親機
    SerialBT.begin(BT_PARENT,true);
    ParentFlg = true;
    connectchk = SerialBT.connect(BT_CHILD);
  }
}

BluetoothSerialライブラリを使用するためにBluetoothSerial.ｈをインクルードします。BluetoothSerialクラスの型の変数を宣言します。例ではSerialBTという変数名でインスタンス化しています。

enableSSP()関数はペアリング時のセキュリティで接続時に認証・暗号化を行う設定です。

begin()関数を使ってBlutoothSerialの初期化を行います。第1引数にBluetoothデバイスの名称を指定します。第2引数にマスターとして使用する場合はtrueを指定します。スレーブの場合は特に指定する必要はありません。

親機は子機に接続要求（ペアリング）するマスターとして動作させるためtrueを指定しています。子機のデバイス名に「ESP32-BME280-CHILD」、親機のデバイス名に「ESP32-BME280-PARENT」を指定しています。

親機はconnect()関数で接続要求（ペアリング）を行います。引数に接続するデバイス名を指定します。子機と接続するため子機のデバイス名を指定しています。

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接続の確認

if( timBLEConchk == TIME_UP ){
  timBLEConchk = CON_CHK_MAX;
  connectchk = SerialBT.connect(); //接続:true 切断:false
}

親機と子機の接続が切断した場合は再接続しない限り通信ができません。connect()関数を使用すると最初にconnect()関数で指定した引数の条件で再接続することができます。connect()関数は接続が確立しているとtrueをセットし、切断しているとfalseをセットします。

定期的にconnect()関数をコールすることで接続状態を管理し再接続させることができます。例ではタイマーを使って1秒毎に接続状態を確認しています。

データの読み込み（受信）

if( SerialBT.available()){
  Serial.write(SerialBT.read());
}

BluetoothSerialクラスの型の変数においてクラスのメンバー関数を使ってデータを受信します。available()関数でBluetooth通信でデータが受信していることを確認します。データがあればread()関数で受信したデータを取得します。例ではBluetooth通信で取得したデータをシリアルモニターに表示しています。

データの書き込み（送信）

SerialBT.print("Temperature = ");
SerialBT.print(bme280data[0]);
SerialBT.println(" °C");

Bluetooth通信でデータを送信する場合はprint()関数やwrite()関数を使用します。引数に文字列を指定しますが、print()関数を使用するとテキストデータを送信しwrite()関数はバイナリデータを送信する使い分けがあります。println()を使用すると文字列を送信した後に改行コードを付加します。