สุดยอดวิธีการ: สร้างแอพ Bluetooth Swift ด้วยฮาร์ดแวร์ใน 20 นาที

ในบทช่วยสอนก่อนหน้านี้คุณได้เรียนรู้วิธีเพิ่มบลูทู ธ ลงในแอปพลิเคชัน Particle Xenon ด้วยวิธีนี้คุณสามารถควบคุม RGB LED บนบอร์ดจากแอปทดสอบเช่น nRF Connect หรือ Light Blue Explorer

ในโพสต์นี้เราจะก้าวไปอีกขั้น เรากำลังจะพัฒนาแอป Swift เพื่อควบคุม Particle Mesh RGB led หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดีคุณควรมีแอปที่ใช้งานได้ในเวลาประมาณ 20 นาที!

มาเริ่มกันเลย.

ไม่มีเวลาอ่านบทความฉบับเต็มหรือ?

ดาวน์โหลดเวอร์ชัน PDF ที่นี่

กำลังตั้งค่า

  • ติดตั้ง Xcode คุณสามารถดาวน์โหลดได้จาก App store ที่นี่
  • คุณจะต้องมีการเข้าสู่ระบบของ Apple ด้วย ฉันใช้อีเมล iCloud ของฉัน คุณสามารถสร้างบัญชีใหม่ภายใน Xcode ได้หากคุณยังไม่มี
  • ติดตั้งโค้ดตัวอย่าง RGB บนบอร์ด Particle Mesh

สร้างโครงการ

เมื่อติดตั้งทุกอย่างแล้วมาสนุกกันเลย!

เปิด Xcode แล้วไปที่File → New Project

Xcode โครงการใหม่

เลือกแอป Single View

ข้อมูลโครงการใหม่

จากนั้นอัปเดตชื่อโครงการตามที่คุณต้องการ com.jaredwolffฉันได้เปลี่ยนยังระบุองค์กรของฉันไป ปรับเปลี่ยนตามที่เห็นสมควร!

เลือกตำแหน่งที่จะบันทึก

ถัดไปค้นหาInfo.plistของคุณ

Info.plist ใน Xcocde

อัปเดตinfo.plistโดยการเพิ่มPrivacy - Bluetooth Peripheral Usage Description

คำอธิบายที่ฉันใช้คือ App uses Bluetooth to connect to the Particle Xenon RGB Example

สิ่งนี้ช่วยให้คุณสามารถใช้บลูทู ธ ในแอปของคุณได้หากคุณต้องการปล่อย

ตอนนี้ขอให้ทุกอย่างทำงานน้อยที่สุด!

ใช้งานได้น้อยที่สุด

รูปภาพส่วนใหม่

ต่อไปเราจะได้รับแอปที่ใช้งานได้น้อยที่สุดเพื่อเชื่อมต่อและค้นหาบริการ การดำเนินการส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นในไฟล์ViewController.swift.

ให้นำเข้าครั้งแรก CoreBluetooth

 import CoreBluetooth 

สิ่งนี้ช่วยให้เราควบคุมการทำงานของ Bluetooth Low Energy ใน iOS จากนั้นให้เพิ่มทั้งCBPeripheralDelegateและCBCentralManagerDelegateในViewControllerชั้นเรียน

 class ViewController: UIViewController, CBPeripheralDelegate, CBCentralManagerDelegate { 

ตอนนี้เรามาสร้างตัวแปรส่วนตัวในพื้นที่เพื่อจัดเก็บผู้จัดการส่วนกลางและอุปกรณ์ต่อพ่วง เราจะตั้งค่าต่อไปในไม่ช้า

 // Properties private var centralManager: CBCentralManager! private var peripheral: CBPeripheral! 

ในviewDidLoadฟังก์ชันของคุณเริ่มต้นไฟล์centralManager

 centralManager = CBCentralManager(delegate: self, queue: nil) 

การตั้งค่าdelegate: selfเป็นสิ่งสำคัญ มิฉะนั้นรัฐส่วนกลางจะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเริ่มต้น

ParticlePeripheral.swiftก่อนที่เราจะได้รับต่อไปเราจะมาสร้างไฟล์แยกต่างหากและเรียกมันว่า สามารถวางไว้ที่ใดก็ได้ แต่ฉันวางไว้ใน 'กลุ่ม' แยกต่างหากที่เรียกว่าโมเดลในภายหลัง

ภายในเราจะสร้างตัวแปรสาธารณะซึ่งมี UUID สำหรับ Particle Board ของเรา พวกเขาควรจะดูคุ้นเคย!

 import UIKit import CoreBluetooth class ParticlePeripheral: NSObject { /// MARK: - Particle LED services and charcteristics Identifiers public static let particleLEDServiceUUID = CBUUID.init(string: "b4250400-fb4b-4746-b2b0-93f0e61122c6") public static let redLEDCharacteristicUUID = CBUUID.init(string: "b4250401-fb4b-4746-b2b0-93f0e61122c6") public static let greenLEDCharacteristicUUID = CBUUID.init(string: "b4250402-fb4b-4746-b2b0-93f0e61122c6") public static let blueLEDCharacteristicUUID = CBUUID.init(string: "b4250403-fb4b-4746-b2b0-93f0e61122c6") } 

กลับมาViewController.swiftรวมบิตบลูทู ธ เข้าด้วยกัน

บิตบลูทู ธ

แผนผังขั้นตอนสำหรับ Bluetooth Swift ใน iOS

ทุกสิ่งที่เกี่ยวข้องกับบลูทู ธ ขึ้นอยู่กับเหตุการณ์ เราจะกำหนดฟังก์ชันต่างๆที่จัดการกับเหตุการณ์เหล่านี้ สิ่งสำคัญมีดังนี้

centralManagerDidUpdateStateอัปเดตเมื่อเปิดหรือปิดอุปกรณ์ต่อพ่วง Bluetooth จะเริ่มทำงานเมื่อแอปเริ่มทำงานครั้งแรกเพื่อให้คุณทราบสถานะของบลูทู ธ เราเริ่มสแกนที่นี่ด้วย

centralManagerdidDiscoverเหตุการณ์เกิดขึ้นเมื่อคุณได้รับผลการสแกน เราจะใช้สิ่งนี้เพื่อเริ่มการเชื่อมต่อ

centralManagerdidConnectเหตุการณ์ความรุนแรงอีกครั้งเมื่ออุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ เราจะเริ่มการค้นพบอุปกรณ์ที่นี่ หมายเหตุ: การค้นพบอุปกรณ์เป็นวิธีที่เราพิจารณาว่ามีบริการและคุณลักษณะใดบ้าง นี่เป็นวิธีที่ดีในการยืนยันว่าเราเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ประเภทใด

The peripheraldidDiscoverServices event first once all the services have been discovered. Notice that we've switched from centralManager to peripheral now that we're connected. We'll start the characteristic discovery here. We'll be using the RGB service UUID as the target.

The peripheraldidDiscoverCharacteristicsFor event will provide all the characteristics using the provided service UUID. This is the last step in the chain of doing a full device discovery. It's hairy but it only has to be done once during the connection phase!

Defining all the Bluetooth functions.

Now that we know what the functions events that get triggered. We'll define them in the logical order that they happen during a connection cycle.

First, we'll define centralManagerDidUpdateState to start scanning for a device with our Particle RGB LED Service. If Bluetooth is not enabled, it will not do anything.

 // If we're powered on, start scanning func centralManagerDidUpdateState(_ central: CBCentralManager) { print("Central state update") if central.state != .poweredOn { print("Central is not powered on") } else { print("Central scanning for", ParticlePeripheral.particleLEDServiceUUID); centralManager.scanForPeripherals(withServices: [ParticlePeripheral.particleLEDServiceUUID], options: [CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey : true]) } } 

Defining the centralManagerdidDiscover is our next step in the process. We know we've found a device if this event has occurred.

 // Handles the result of the scan func centralManager(_ central: CBCentralManager, didDiscover peripheral: CBPeripheral, advertisementData: [String : Any], rssi RSSI: NSNumber) { // We've found it so stop scan self.centralManager.stopScan() // Copy the peripheral instance self.peripheral = peripheral self.peripheral.delegate = self // Connect! self.centralManager.connect(self.peripheral, options: nil) } 

So, we stop scanning using self.centralManager.stopScan(). We set the peripheral so it persists through the app. Then we connect to that device using self.centralManager.connect

Once connected, we need to double check if we're working with the right device.

 // The handler if we do connect succesfully func centralManager(_ central: CBCentralManager, didConnect peripheral: CBPeripheral) { if peripheral == self.peripheral { print("Connected to your Particle Board") peripheral.discoverServices([ParticlePeripheral.particleLEDServiceUUID]) } } 

By comparing the two peripherals we'll know its the device we found earlier. We'll kick off a services discovery using peripheral.discoverService. We can use ParticlePeripheral.particleLEDServiceUUID as a parameter. That way we don't pick up any services we don't care about.

Once we finish the discovering services, we'll get a didDiscoverServices event. We iterate through all the "available" services. (Though there will only be one!)

 // Handles discovery event func peripheral(_ peripheral: CBPeripheral, didDiscoverServices error: Error?) { if let services = peripheral.services { for service in services { if service.uuid == ParticlePeripheral.particleLEDServiceUUID { print("LED service found") //Now kick off discovery of characteristics peripheral.discoverCharacteristics([ParticlePeripheral.redLEDCharacteristicUUID, ParticlePeripheral.greenLEDCharacteristicUUID, ParticlePeripheral.blueLEDCharacteristicUUID], for: service) return } } } } 

By this point this is the third time we're checking to make sure we have the correct service. This becomes more handy later when there are many characteristics and many services.

We call peripheral.discoverCharacteristics with an array of UUIDs for the characteristics we're looking for. They're all the UUIDs that we defined in ParticlePeripheral.swift.

Finally, we handle the didDiscoverCharacteriscsFor event. We iterate through all the available characteristics. As we iterate we compare with the ones we're looking for.

 // Handling discovery of characteristics func peripheral(_ peripheral: CBPeripheral, didDiscoverCharacteristicsFor service: CBService, error: Error?) { if let characteristics = service.characteristics { for characteristic in characteristics { if characteristic.uuid == ParticlePeripheral.redLEDCharacteristicUUID { print("Red LED characteristic found") } else if characteristic.uuid == ParticlePeripheral.greenLEDCharacteristicUUID { print("Green LED characteristic found") } else if characteristic.uuid == ParticlePeripheral.blueLEDCharacteristicUUID { print("Blue LED characteristic found"); } } } } 

At this point we're ready to do a full device discovery of our Particle Mesh device. In the next section we'll test what we have to make sure things are working ok.

Testing our minimal example

ภาพส่วนเกี่ยวกับการทดสอบ

Before we get started, if you run into trouble I've put some troubleshooting steps in the footnotes.

To test, you'll have to have an iPhone with Bluetooth Low Energy. Most modern iPhones have it. The last iPhone not to have it I believe was either the iPhone 4 or 3Gs. (so you're likely good)

First, plug it into your computer.

Go to the top by the play and stop buttons. Select your target device. In my case I chose my phone (Jared's iPhone). You can also use an iPad.

เลือกประเภทอุปกรณ์

Then you can hit Command + R or hit that Play button to load the app to your phone.

Make sure you have your log tab open. Enable it by clicking the bottom pane button in the top right corner.

บานหน้าต่างด้านล่างใน Xcode สำหรับบันทึก

Make sure you have a mesh device setup and running the example code. You can go to this post to get it. Remember your Particle Mesh board needs to be running device OS 1.3.0 or greater for Bluetooth to work!

Once both the firmware and app is loaded, let's check the log output.

It should look something like this:

View loaded Central state update Central scanning for B4250400-FB4B-4746-B2B0-93F0E61122C6 Connected to your Particle Board LED service found Red LED characteristic found Green LED characteristic found Blue LED characteristic found 

This means that your Phone has connected, found the LED service! The characteristics also being discovered is important here. Without those we wouldn't be able to send data to the mesh device.

Next step is to create some sliders so we can update the RGB values on the fly.

Slide to the left. Slide to the right.

Next we're going to add some elements to our Main.storyboard. Open Main.storyboard and click on the View underneath View Controller.

กำลังอัปเดตมุมมองใน Xcode

Then click on the Library button. (It looks like the old art Apple used for the home button)

Library button in Xcode

You'll get a pop-up with all the choices that you can insert into your app.

Library pane in Xcode

Drag three Labels and copy three Sliders to your view.

Dragging Labels to Xcode View

You can double click on the labels and rename them as you go.

Dragging Slider to Xcode View

If you click and hold, some handy alignment tools will popup. They'll even snap to center!

Alignment tools in Xcode

You can also select them all and move them together. We'll align them vertically and horizontally.

In order for them to stay in the middle, let's remove the autoresizing property. Click the Ruler icon on the top right. Then click each of the red bars. This will ensure that your labels and sliders stay on the screen!

Ruler pane in Xcode

Next let's click the Show Assistant Editor button. (Looks like a Venn diagram)

Show Assistant Editor button in Xcode

Note: make sure that ViewController.swift is open in your Assistant Editor.

Automatic option in Assistant Editor

Then underneath the /properties section, Control-click and dragthe Red Slider into your code.

Drag slider to code

Repeat with all the other ones. Make sure you name them something different. Your code should look like this when you're done:

 // Properties private var centralManager: CBCentralManager! private var peripheral: CBPeripheral! // Sliders @IBOutlet weak var redSlider: UISlider! @IBOutlet weak var greenSlider: UISlider! @IBOutlet weak var blueSlider: UISlider! 

This allow us to access the value of the sliders.

Next, let's attach the Value Changed event to each of the sliders. Right click on the Red Slider in the folder view.

Drag value changed event to code

It should give you some options for events. Click and drag the Value Changed event to your code. Make sure you name it something that makes sense. I used RedSliderChanged for the Red Slider.

Repeat two more times. Your code should look like this at the end of this step:

 @IBAction func RedSliderChanged(_ sender: Any) { } @IBAction func GreenSliderChanged(_ sender: Any) { } @IBAction func BlueSliderChanged(_ sender: Any) { } 

I've also selected each of the sliders to and un-checked Enabled. That way you can't move them. We'll enable them later on in code.

Disable slider by default

Also, this is a great time to change the maximum value to 255. Also set the default value from 0.5 to 0.

Set default value and max value of slider

Back at the top of the file. Let's create some local variables for each of the characteristics. We'll use these so we can write the slider variables to the Particle Mesh board.

 // Characteristics private var redChar: CBCharacteristic? private var greenChar: CBCharacteristic? private var blueChar: CBCharacteristic? 

Now, let's tie everything together!

In the didDiscoverCharacteristicsFor callback function. Let's assign those characteristics. For example

 if characteristic.uuid == ParticlePeripheral.redLEDCharacteristicUUID { print("Red LED characteristic found") redChar = characteristic 

As we find each characteristic, we can also enable each of the sliders in the same spot.

 // Unmask red slider redSlider.isEnabled = true 

In the end your didDiscoverCharacteristicsFor should look like:

 // Handling discovery of characteristics func peripheral(_ peripheral: CBPeripheral, didDiscoverCharacteristicsFor service: CBService, error: Error?) { if let characteristics = service.characteristics { for characteristic in characteristics { if characteristic.uuid == ParticlePeripheral.redLEDCharacteristicUUID { print("Red LED characteristic found") redChar = characteristic redSlider.isEnabled = true } else if characteristic.uuid == ParticlePeripheral.greenLEDCharacteristicUUID { print("Green LED characteristic found") greenChar = characteristic greenSlider.isEnabled = true } else if characteristic.uuid == ParticlePeripheral.blueLEDCharacteristicUUID { print("Blue LED characteristic found"); blueChar = characteristic blueSlider.isEnabled = true } } } } 

Now, let's update the RedSliderChangedGreenSliderChanged and BlueSliderChanged functions. What we want to do here is update the characteristic associated with the Changed function. I created a separate function called writeLEDValueToChar. We'll pass in the characteristic and the data.

 private func writeLEDValueToChar( withCharacteristic characteristic: CBCharacteristic, withValue value: Data) { // Check if it has the write property if characteristic.properties.contains(.writeWithoutResponse) && peripheral != nil { peripheral.writeValue(value, for: characteristic, type: .withoutResponse) } } 

Now add a call to writeLEDValueToChar to each of the Changed functions. You will have to cast the value to a Uint8. (The Particle Mesh device expects an unsigned 8-bit number.)

 @IBAction func RedSliderChanged(_ sender: Any) { print("red:",redSlider.value); let slider:UInt8 = UInt8(redSlider.value) writeLEDValueToChar( withCharacteristic: redChar!, withValue: Data([slider])) } 

Repeat this for GreenSliderChanged and BlueSliderChanged. Make sure you changed red to green and blue for each!

Finally, to keep things clean, i've also added a function that handles Bluetooth disconnects.

 func centralManager(_ central: CBCentralManager, didDisconnectPeripheral peripheral: CBPeripheral, error: Error?) { 

Inside, we should reset the state of the sliders to 0 and disable them.

 if peripheral == self.peripheral { print("Disconnected") redSlider.isEnabled = false greenSlider.isEnabled = false blueSlider.isEnabled = false redSlider.value = 0 greenSlider.value = 0 blueSlider.value = 0 

It's a good idea to reset self.peripheral to nil that way we're not ever trying to write to a phantom device.

 self.peripheral = nil 

Finally, because we've disconnected, start scanning again!

 // Start scanning again print("Central scanning for", ParticlePeripheral.particleLEDServiceUUID); centralManager.scanForPeripherals(withServices: [ParticlePeripheral.particleLEDServiceUUID], options: [CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey : true]) } 

Alright! We just about ready to test. Let's move on to the next (and final) step.

Test the sliders.

Next section test!

The hard work is done. Now it's time to play!

The easiest way to test everything is to click the Play button in the top left or the Command + R keyboard shortcut. Xcode will load the app to your phone. You should see a white screen proceeded by a screen with your sliders!

The sliders should stay greyed out until connected to your Particle Mesh board. You can check your log output if the connection has been established.

View loaded Central state update Central scanning for B4250400-FB4B-4746-B2B0-93F0E61122C6 Connected to your Particle Board LED service found Red LED characteristic found Green LED characteristic found Blue LED characteristic found 

(Look familiar? We're connected!)

If you followed everything perfectly, you should be able to move the sliders. Better yet, the RGB LED on the Particle Mesh board should change color.

Final test results

Conclusion

ในบทความนี้คุณได้เรียนรู้วิธีเชื่อมต่อบอร์ด Particle Mesh กับอุปกรณ์ iOS ผ่านบลูทู ธ เราได้เรียนรู้วิธีเชื่อมต่อกับคุณสมบัติที่มีอยู่ ยิ่งไปกว่านั้นให้สร้างอินเทอร์เฟซใหม่ทั้งหมดเพื่อทำทุกอย่าง

อย่างที่นึกออกคุณสามารถลงโพรงกระต่ายด้วยบลูทู ธ บน iOS ยังมีอีกมากในคู่มือที่กำลังจะมาถึงของฉัน: สุดยอดคำแนะนำสำหรับอนุภาคตาข่าย สมาชิกในรายการของฉันสามารถเข้าถึงเนื้อหาก่อนเปิดตัวและส่วนลดเมื่อออกมา! คลิกที่นี่เพื่อลงทะเบียน

รหัส

ซอร์สโค้ดแบบเต็มมีอยู่ใน Github หากคุณพบว่ามีประโยชน์ให้กดปุ่มดาว ⭐️