Program
UART działa, ESP32 działa, czyli to co najważniejsze jest. Wgrałem przykład z biblioteką Keypad z kursu Arduino II i klawiatura też działa bez problemów. To co jest istotą działa, więc można zabrać się za Bluetooth. Szybki test z użyciem biblioteki BLE Keyboard, która sprawdziła się bezbłędnie w pierwszej odsłonie klawiatury i ruszyło. Zmieniłem nazwę na coś humorystycznego i pojawiła się niespodzianka.
Brownout detector was triggered
Z googla wynika że jest to błąd sprzętu, ale z drugiej strony coś tam się programuje. Poprawiłem nazwę na starą i działa.
Nie jestem specem w Bluetooth, ale szybkie zapytanie do googla i wychodzi na to, że nazwa urządzenia (Device Name) jest za długa. Znalazłem specyfikację Bluetooth 4.2 i jest tam fragment:
248 bajtów to na pewno nie zapełniłem. Ale po lekturze kilku komentarzy z sieci i specyfikacji BLE 4.2 doszedłem do wniosku, że maksymalna długość to jednak 31 bajty i to byłem w stanie przekroczyć. Patrząc w kod biblioteki:
void BleKeyboard::taskServer(void* pvParameter) {
BleKeyboard* bleKeyboardInstance = (BleKeyboard *) pvParameter; //static_cast<BleKeyboard *>(pvParameter);
BLEDevice::init(bleKeyboardInstance->deviceName);
...
Idąc dalej – klasa BLEDevice i funkcja:
void BLEDevice::init(std::string deviceName){
...
::esp_ble_gap_set_device_name(deviceName.c_str());
Dalej:
esp_err_t esp_ble_gap_set_device_name(const char *name)
{
btc_msg_t msg;
btc_ble_gap_args_t arg;
if (esp_bluedroid_get_status() != ESP_BLUEDROID_STATUS_ENABLED) {
return ESP_ERR_INVALID_STATE;
}
if (strlen(name) > ESP_GAP_DEVICE_NAME_MAX) {
return ESP_ERR_INVALID_ARG;
}
I ostatecznie z chińskiej dokumentacji:
#define ESP_GAP_DEVICE_NAME_MAX (32)
Czyli zabezpieczenie jest, a ja jednak nie przekroczyłem 32 bajtów. Spróbowałem metody bisekcji w celu ustalenia maksymalnej liczby znaków i wyszło 22. Jak? Nie wiem.
Nie zastanawiając się jednak za długo postanowiłem iść dalej. Z poprzedniego projektu klawiatury nauczyłem się ważnego prawidła, które zna też każdy malarz rzeźbiarz też – od ogółu do szczegółu. Postanowiłem więc nie drążyć tego tematu, bo skończyłoby się na artykule o Bluetooth w ESP, a tu jednak jest klawiatura do zbudowania. Jak starczy chęci to do tego wrócę. Także w myśl słów "Jeżeli kod działa to znaczy że jest dobry." napisałem zarys programu (kod się trochę rozciągnął bo VSC jakoś mi przerzuca otwierające nawiasy w nową linię):
#include <Arduino.h>
#include <Keypad.h>
#include <BleKeyboard.h>
#include <FastLED.h>
/*
* CONSTANTS
*/
#define ROWS_COUNT 6
#define COLS_COUNT 6
// MAPPED KEYS OMRON
#define KEY_U1 21
#define KEY_U2 27
#define KEY_U3 33
#define KEY_U4 4
#define KEY_U5 10
#define KEY_DRV_UP 9
#define KEY_DRV_DOWN 3
#define KEY_TOP_L 1
#define KEY_TOP_M 17
#define KEY_TOP_R 23
#define KEY_BOT_L 22
#define KEY_BOT_M 16
#define KEY_LEFT_T 5
#define KEY_LEFT_M 34
#define KEY_LEFT_B 28
#define KEY_RIGHT_T 29
#define KEY_RIGHT_M 35
// MAPPED KEYS CHERRY
#define KEY_ARROW_T 7
#define KEY_ARROW_TR 1
#define KEY_ARROW_R 18
#define KEY_ARROW_BR 36
#define KEY_ARROW_B 6
#define KEY_ARROW_BL 12
#define KEY_ARROW_L 30
#define KEY_ARROW_TL 13
#define KEY_ARROW_M 24
#define KEY_A 25
#define KEY_B 19
#define KEY_C 2
#define KEY_D 31
#define KEY_E 8
// KEYBOARD PINS
#define OUT_1 33
#define OUT_2 25
#define OUT_3 26
#define OUT_4 27
#define OUT_5 13
#define OUT_6 23
#define IN_1 17
#define IN_2 16
#define IN_3 19
#define IN_4 18
#define IN_5 5
#define IN_6 14
//KEYBOARD
byte colPins[ROWS_COUNT] = {OUT_1, OUT_2, OUT_3, OUT_4, OUT_5, OUT_6};
byte rowPins[COLS_COUNT] = {IN_1, IN_2, IN_3, IN_4, IN_5, IN_6};
char matrixNumbers[ROWS_COUNT][ROWS_COUNT] = {
{36, 1, 2, 3, 4, 5},
{6, 7, 8, 9, 10, 11},
{12, 13, 14, 15, 16, 17},
{18, 19, 20, 21, 22, 23},
{24, 25, 26, 27, 28, 29},
{30, 31, 32, 33, 34, 35}};
Keypad matrix(makeKeymap(matrixNumbers), rowPins, colPins, sizeof(rowPins), sizeof(colPins));
// PROGRAMMABLE DIODES
#define STRIP_PIN 4
#define STRIP_COUNT 4
#define MAX_BRIGHTNESS 10
CRGB leds[STRIP_COUNT];
// BLUETOOTH
#define DISCONNECTED 0
#define CONNECTED 1
BleKeyboard bleKeyboard("MAKaROn");
int connectionState = DISCONNECTED;
/*
* FUNCTIONS
*/
void connectionInit()
{
Serial.println("Connected");
}
void connectionLost()
{
Serial.println("Disconnected");
}
void connectionPolling()
{
// TODO jakas ciekawa animacja
for (int i = 0; i < STRIP_COUNT; i++)
leds[i] = CRGB::Red;
FastLED.show();
delay(500);
for (int i = 0; i < STRIP_COUNT; i++)
leds[i] = CRGB::Black;
FastLED.show();
delay(500);
}
void update()
{
char key = matrix.getKey();
delay(5);
}
/*
* UPDATE KEYBOARD
*/
void keypadEventHandler(KeypadEvent key)
{
switch (matrix.getState())
{
//todo zrob cos zeby nie dublowac press/release, pamietaj ze nie zawsze press wystepuje z relese np jakies dluzsze macro wystukujace sekwencje
case PRESSED:
// Serial.print("Pressed: ");
// Serial.println(key, DEC);
if (key == KEY_ARROW_T)
bleKeyboard.press(KEY_UP_ARROW);
if (key == KEY_ARROW_B)
bleKeyboard.press(KEY_DOWN_ARROW);
if (key == KEY_ARROW_L)
bleKeyboard.press(KEY_LEFT_ARROW);
if (key == KEY_ARROW_R)
bleKeyboard.press(KEY_RIGHT_ARROW);
if (key == KEY_ARROW_M)
bleKeyboard.press('M');
break;
case RELEASED:
// Serial.print("Released: ");
// Serial.println(key, DEC);
if (key == KEY_ARROW_T)
bleKeyboard.release(KEY_UP_ARROW);
if (key == KEY_ARROW_B)
bleKeyboard.release(KEY_DOWN_ARROW);
if (key == KEY_ARROW_L)
bleKeyboard.release(KEY_LEFT_ARROW);
if (key == KEY_ARROW_R)
bleKeyboard.release(KEY_RIGHT_ARROW);
if (key == KEY_ARROW_M)
bleKeyboard.release('M');
break;
default:
break;
}
}
/*
* SETUP & LOOP
*/
void setup()
{
Serial.begin(9600);
Serial.println("Bluetooth Keyboard v2.0 MAKaROn");
bleKeyboard.begin();
FastLED.addLeds<NEOPIXEL, STRIP_PIN>(leds, STRIP_COUNT);
FastLED.setBrightness(MAX_BRIGHTNESS);
matrix.begin(makeKeymap(matrixNumbers));
matrix.addEventListener(keypadEventHandler);
matrix.setHoldTime(500);
}
void loop()
{
if (bleKeyboard.isConnected())
{
if (connectionState == DISCONNECTED)
{
connectionInit();
connectionState = CONNECTED;
}
update();
}
else
{
if (connectionState == CONNECTED)
{
connectionState = DISCONNECTED;
connectionLost();
}
connectionPolling();
}
}
Co tu mamy... Na starcie masa definów. Opisują one klawiaturę, położenia przycisków, piny. Dzięki temu później w kodzie wystarczy, że wpiszę interesującą mnie etykietę, aby odnieść się do konkretnego przycisku. A że nie będą one miały swoich liter, jak to jest w zwykłej klawiaturze, to opisałem je zgodnie z rozmieszczeniem (góra, dół- prawo, góro-prawo górnego. itd).
Dalej powołujemy do życia instancję klasy Keypad, oraz obiekty do obsługi diod programowanych (tym razem z ciekawości biblioteka FastLED) i do obsługi klawiatury Bluetooth to o czym wspominałem.
Keypad matrix(makeKeymap(matrixNumbers), rowPins, colPins, sizeof(rowPins), sizeof(colPins));
...
CRGB leds[STRIP_COUNT];
...
BleKeyboard bleKeyboard("MAKaROn");
Następnie przygotowałem prostą maszynę stanów do obsługi połączenia Bluetooth. Dzięki tak przygotowanym funkcjom można łatwo zaimplementować przejrzysty kod (a w razie potrzeby wydzielenia klasy, można z nich zrobić latwo delegaty). W pętli loop spotkamy logikę w postaci zatrzasku na wspomnianym stanie:
void loop()
{
if (bleKeyboard.isConnected())
{
if (connectionState == DISCONNECTED)
{
connectionInit();
connectionState = CONNECTED;
}
update();
}
else
{
if (connectionState == CONNECTED)
{
connectionState = DISCONNECTED;
connectionLost();
}
connectionPolling();
}
}
Wielkiej filozofii tu nie ma, ale robi co ma robić. Po poprawnym połączeniu wykonywany będzie jedynie fragment dotyczący aktualizacji. I tu anegdotka dotycząca pierwszej wersji i skupiania się na tym co ważne w kodzie... W funkcji connectionPolling zaznaczyłem komentarzem:
void connectionPolling()
{
// TODO jakas ciekawa animacja
for (int i = 0; i < STRIP_COUNT; i++)
leds[i] = CRGB::Red;
FastLED.show();
delay(500);
for (int i = 0; i < STRIP_COUNT; i++)
leds[i] = CRGB::Black;
FastLED.show();
delay(500);
}
Oczyma duszy mojej widzę tu...
Kunsztownie przygotowaną animację szkarłatno-złocistych języków ognia, których to światło subtelnie przenika przez nawpół przezroczysty odlew z barwionego epoksydu uformowanego nierówną, łamaną krawędzią deseczki tworzącej front przyszłej, jeszcze nieistniejącej ale zaplanowanej obudowy, mającej składać się nie tylko z łamanego drewna dopełnionego epoksydowym odlewem, ale także złocistego mosiądzu i ognistej miedzi.
Także zanim zmarnuję 10 godzin na szykowanie tej animacji, która w praktyce będzie widoczna tylko przez 1 sekundę na etapie łączenia, to lepiej zajmę się tym co w klawiaturze najważniejsze... przyciskami
I tu napotkałem realny problem do rozwiązania – biblioteka Keypad najwyraźniej nie obsługuje kliknięć kilku przycisków jednocześnie. Tak mi się wydaje, bo zdarzenie pochodzi od obiektu klawiatury, zaś w celu aktualizacji pobieram w pętli loop aktualny przycisk... chyba nie tędy droga, albo nie umiem używać tej biblioteki.
Pomijając to, użycie uchwytu dobrze działą, przyciski się wciskają, rozpoznają, wysyłają na port szeregowy swoje kody i nawet "klikają" przyciskami poprzez Bluetooth. Na razie przetestowałem strzałki, jakiś znak i działa:
case PRESSED:
// Serial.print("Pressed: ");
// Serial.println(key, DEC);
if (key == KEY_ARROW_T)
bleKeyboard.press(KEY_UP_ARROW);
if (key == KEY_ARROW_B)
bleKeyboard.press(KEY_DOWN_ARROW);
if (key == KEY_ARROW_L)
bleKeyboard.press(KEY_LEFT_ARROW);
if (key == KEY_ARROW_R)
bleKeyboard.press(KEY_RIGHT_ARROW);
if (key == KEY_ARROW_M)
bleKeyboard.press('M');
Widać tu jednak problemy w implementacji. Należy jakoś uporać się z powtórzeniami w bloku naciśnięcia i puszczenia szczególnie, gdy wyklikuję zwykłe klawisze. W przypadku makr albo dłuższych sekwencji sprawa będzie wyglądać inaczej.
Takie podejście choć dość dokładne to nie sprawdza się. W pierwszej odsłonie klawiatury wpadłem w sidła perfekcjonizmu... Napisałem klasę, która miała tablicę 32 wskaźników na funkcje naciśnięcia, długiego naciśnięcia i puszczenia... Wodotryski jak się patrzy, dodajesz obsługę przycisku z delegata! Wow! Ale jak napisałem 12 osobnych funkcji i blok attachów do tych lśniących 3linikowych uchwytów to się dopiero zastanowiłem, czy 24 ify nie załatwiłyby sprawy... Także nie jest to najlepszy sposób. Jaki jest "właściwszy"? Zobaczę
