{"id":329,"date":"2021-06-19T17:18:16","date_gmt":"2021-06-19T16:18:16","guid":{"rendered":"https:\/\/rfhyper.wordpress.com\/?p=329"},"modified":"2021-06-19T17:18:16","modified_gmt":"2021-06-19T16:18:16","slug":"le-ble-simplement-avec-la-carte-adafruit-feather-nrf52840-sense","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/leblogrf.fr\/index.php\/2021\/06\/19\/le-ble-simplement-avec-la-carte-adafruit-feather-nrf52840-sense\/","title":{"rendered":"Le BLE simplement avec la carte Adafruit Feather nRF52840 Sense"},"content":{"rendered":"\n

Dans cet article, je vais d\u00e9crire comment faire un montage utilisant le protocole Bluetooth Low Energy (BLE) tr\u00e8s simplement.
Je me suis inspir\u00e9 du livre \u00ab Bluetooth Low Energy Projets pour Arduino, Raspberry Pi et smartphones \u00bb<\/strong> (traduit en Fran\u00e7ais) et disponible chez Dunod :
https:\/\/www.dunod.com\/sciences-techniques\/bluetooth-low-energy-projets-pour-arduino-raspberry-pi-et-smartphones<\/a>
Copyright 2016 Alasdair Allan et Don Coleman, Dunod 978-2-10-076085-5<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Ce livre propose de r\u00e9aliser plusieurs montages pour se familiariser avec le protocole BLE. Le premier montage est un \u00ab commutateur d\u2019\u00e9clairage intelligent \u00bb mais le module BLE utilis\u00e9 dans le livre n\u2019est plus commercialis\u00e9. https:\/\/www.adafruit.com\/product\/1697<\/a>
C\u2019est le grand probl\u00e8me de ce livre dont la publication date de 2017. Une \u00e9ternit\u00e9 dans le domaine de l\u2019\u00e9lectronique, l\u2019IoT, les objets connect\u00e9s, etc..
Donc je propose ici d\u2019utiliser la carte Adafruit Feather nrf52840 Sense<\/strong>. Elle embarque le nRF52840 de chez Nordic Semiconductors. Un chip tr\u00e8s populaire actuellement.
https:\/\/www.adafruit.com\/product\/4516<\/a>
Vous pouvez aussi prendre l’Adafruit Feather nRF5240 Express :
https:\/\/www.adafruit.com\/product\/4062<\/a> C\u2019est presque la m\u00eame chose, la seule diff\u00e9rence est que la \u00ab\u00a0Sense\u00a0\u00bb int\u00e8gre des capteurs qui permettrons de faire d\u2019autres montages rapidement sans rajouter d\u2019autre module.<\/p>\n\n\n\n

1. Installer l’IDE Arduino <\/h2>\n\n\n\n

La proc\u00e9dure se trouve sur le site Adafruit en Anglais : https:\/\/learn.adafruit.com\/adafruit-feather-sense<\/a>
Installer Arduino IDE (Au minimum la version 1.8.6)
Ensuite il faut rajouter la prise en charge de la carte Feather.
Aller dans \u00ab Pr\u00e9f\u00e9rences \u00bb et ajouter dans \u00ab URL de gestionnaire de cartes suppl\u00e9mentaires \u00bb https:\/\/www.adafruit.com\/package_adafruit_index.json<\/a> <\/p>\n\n\n\n

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Red\u00e9marrer Arduino IDE.
Dans \u00ab Boards Manager \u00bb rechercher Adafruit nRF52.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Le packet Adafruit nRF52 va s\u2019afficher, cliquer sur \u00ab Installer \u00bb. Quand le package est install\u00e9, aller dans le menu \u00ab Outils \u00bb \u00ab Type de carte \u00bb et s\u00e9lectionner la carte \u00ab Adafruit Bluefruit nRF52840 Feather Bluefruit Sense \u00bb<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Installer le driver Adafruit pour Windows (uniquement si la carte n\u2019est pas d\u00e9tect\u00e9e au branchement sur le port USB) https:\/\/learn.adafruit.com\/adafruit-arduino-ide-setup\/windows-driver-installation%C2%A0<\/a><\/p>\n\n\n\n

2. Ex\u00e9cuter son premier sketch<\/h2>\n\n\n\n

Depuis l’IDE Arduino, aller dans \u00ab File \u00bb puis \u00ab Examples \u00bb \u00ab 01.Basics \u00bb puis \u00ab Blink \u00bb
C\u2019est le sketch (programme) de base en Arduino.
Il fait juste clignoter une LED pr\u00e9sente sur la carte.
Dans le menu \u00ab sketch \u00bb cliquer sur \u00ab  Upload \u00bb Le sketch va \u00eatre compil\u00e9 et transf\u00e9r\u00e9 sur la carte.
Puis la LED rouge sur la carte va clignoter.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

3. Faire clignoter une LED externe<\/h2>\n\n\n\n

Nous allons maintenant faire un montage avec une LED comme si c\u2019\u00e9tait une ampoule.
Prendre une LED et une r\u00e9sistance d\u2019environ 100 \u03a9.
Attention : dans le livre, la r\u00e9sistance est de 220 \u03a9 car la carte est sur 5V, alors que la Feather est sur 3,3V. Relier la patte 3V de la carte \u00e0 la barre d\u2019alimentation positive de la plaque. Idem pour la patte GND \u00e0 la barre n\u00e9gative commune. Relier la r\u00e9sistance 100\u03a9 \u00e0 la patte 5 de la carte, puis \u00e0 la patte la plus longue de la LED. Relier l\u2019autre patte de la LED \u00e0 la masse (GND).<\/p>\n\n\n\n

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Montage carte Feather avec LED<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Modifier le sketch \u00ab\u00a0Blink\u00a0\u00bb pour utiliser la sortie 5 :<\/p>\n\n\n\n

#define LED_PIN 5\nvoid setup() {\n  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);\n}\nvoid loop() {\n  digitalWrite(LED_PIN, HIGH);\n  delay(1000);\n  digitalWrite(LED_PIN, LOW);\n  delay(1000);\n}<\/pre>\n\n\n\n
4. Ajouter un bouton-poussoir<\/h2>\n\n\n\n
Rajouter un bouton sur la carte d’exp\u00e9rimentation. Brancher l’une des pattes \u00e0 la broche 6 de la carte, puis l’autre au +3V. Rajouter une r\u00e9sistance de rappel de 10k \u03a9  depuis la broche 6 pour \u00e9viter des faux appuis. Voir la page 30 figure 3.7 du livre pour le sch\u00e9ma du montage.<\/p>\n\n\n\n
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 Montage carte Feather avec LED et bouton poussoir<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
Le sketch Arduino est le suivant :<\/p>\n\n\n\n
#define LED_PIN 5\n#define BUTTON_PIN 6\nint val;\nvoid setup() {\n  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);\n  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT);\n\n}\nvoid loop() {\n  val = digitalRead(BUTTON_PIN);\n  if (val == HIGH) {\n    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);\n  }\n   if (val == LOW) {\n    digitalWrite(LED_PIN, LOW);\n  }\n}<\/pre>\n\n\n\n
Am\u00e9lioration avec un Anti-Rebond logiciel.<\/p>\n\n\n\n
#define LED_PIN 5\n#define BUTTON_PIN 6\nint currentState;\nint debounceState;\n\nvoid setup() {\n  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);\n  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT);\n\n}\n\nvoid loop() {\n  currentState = digitalRead(BUTTON_PIN);\n  delay(10) ;\n  debounceState = digitalRead(BUTTON_PIN);\n\n  if (currentState == debounceState) {\n   if (currentState == HIGH) {\n     digitalWrite(LED_PIN, HIGH);\n   }\n   if (currentState == LOW) {\n     digitalWrite(LED_PIN, LOW);\n   }\n  }\n}<\/pre>\n\n\n\n
Pour finir, nous allons rajouter la prise en charge du BLE. Le but est de pouvoir lire le status de la LED depuis un smartphone connect\u00e9 en BLE \u00e0 la carte, mais aussi de pouvoir allumer la LED \u00e0 distance. La carte Adafruit Feather nRF52840 Sense int\u00e8gre d\u00e9j\u00e0 un module BLE, il n’y a donc pas de modification du montage \u00e0 faire.
Le sketch ci-dessous est bas\u00e9 sur celui du livre Exemple 3.1 page 39. Il reprend exactement le m\u00eame fonctionnement mais a \u00e9t\u00e9 adapt\u00e9 pour la carte Feather :<\/p>\n\n\n\n
#include <bluefruit.h> \u2776\n\n#define LED_PIN 5\n#define BUTTON_PIN 6\n\nint currentState;\nint debounceState;\nint switchState = 0;   \nint ledState = 0;\n\nBLEService    lightswitch = BLEService(0xFF10); \u2777\n\nBLECharacteristic switchCharacteristic = BLECharacteristic(0xFF11);  \u2778\nBLECharacteristic stateCharacteristic = BLECharacteristic(0xFF12);\n\nvoid setup() {\n  Serial.begin(115200);\n  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);\n  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT);\n  Bluefruit.begin();\n  Bluefruit.setName(\"Light Switch\"); \u2779\n  lightswitch.begin();\n  \n  switchCharacteristic.setProperties(CHR_PROPS_READ | CHR_PROPS_WRITE); \u277a\n  switchCharacteristic.setPermission(SECMODE_OPEN, SECMODE_OPEN);\n  switchCharacteristic.setFixedLen(1);\n  switchCharacteristic.setUserDescriptor(\"Switch\");\n  switchCharacteristic.begin();\n \n  stateCharacteristic.setProperties(CHR_PROPS_NOTIFY);\n  stateCharacteristic.setFixedLen(1);\n  stateCharacteristic.setUserDescriptor(\"State\");\n  stateCharacteristic.begin(); \n  \n  startAdv(); \n  Serial.println(\"Smart Light Switch\");\n}\n\nvoid startAdv(void) \u277b\n{\n  \/\/ Advertising packet\n  Bluefruit.Advertising.addFlags(BLE_GAP_ADV_FLAGS_LE_ONLY_GENERAL_DISC_MODE);\n  Bluefruit.Advertising.addTxPower();\n  Bluefruit.Advertising.addService(lightswitch);\n  Bluefruit.Advertising.addName();\n  \n  \/* Start Advertising\n   * - Enable auto advertising if disconnected\n   * - Interval:  fast mode = 20 ms, slow mode = 152.5 ms\n   * - Timeout for fast mode is 30 seconds\n   * - Start(timeout) with timeout = 0 will advertise forever (until connected)\n   * \n   * For recommended advertising interval\n   * https:\/\/developer.apple.com\/library\/content\/qa\/qa1931\/_index.html   \n   *\/\n  Bluefruit.Advertising.restartOnDisconnect(true);\n  Bluefruit.Advertising.setInterval(32, 244);    \/\/ in unit of 0.625 ms\n  Bluefruit.Advertising.setFastTimeout(30);      \/\/ number of seconds in fast mode\n  Bluefruit.Advertising.start(0);                \/\/ 0 = Don't stop advertising after n seconds  \n}\n\nvoid loop() {\n  \n  currentState = digitalRead(BUTTON_PIN);\n  delay(10);\n  debounceState = digitalRead(BUTTON_PIN);\n  \n\n  if( currentState == debounceState  ) { \n    if ( currentState != switchState ) { \n\n      if ( currentState == LOW ) { \n        \/\/ Button just released\n        \n      } else { \n        Serial.print(F(\"Button event: \"));\n        if ( ledState == 0 ) {\n          stateCharacteristic.notify8(1); \u277c\n          switchCharacteristic.write8(1);\n          digitalWrite(LED_PIN, HIGH);\n          ledState = 1;\n           Serial.println(F(\"light on\"));\n       } else {\n          stateCharacteristic.notify8(0); \u277d\n          switchCharacteristic.write8(0);\n          digitalWrite(LED_PIN, LOW);\n          ledState = 0;\n           Serial.println(F(\"light off\"));\n       }\n      }\n      switchState = currentState;\n    }\n  \n  }\n}<\/pre>\n\n\n\n
\u2776 Inclusion de la librairie Arduino Bluefruit
\u2777 Cr\u00e9ation du service avec l’UUID 0xFF10
\u2778 Cr\u00e9ation des caract\u00e9ristiques
\u2779 D\u00e9finition du nom du p\u00e9riph\u00e9rique BLE qui sera affich\u00e9 sur le smartphone
\u277a D\u00e9finition des propri\u00e9t\u00e9s des caract\u00e9ristiques 
\u277b D\u00e9finition de la configuration pour  l’ \u00ab\u00a0Advertising\u00a0\u00bb. C’est un \u00e9l\u00e9ment essentiel du BLE. Le code a \u00e9t\u00e9 repris de la documentation de la librairie Bluefruit. https:\/\/learn.adafruit.com\/adafruit-feather-sense\/bleadvertising<\/a>
\u277c Bascule les valeurs de switch et state \u00e0 1 lors d’un appui sur le bouton-poussoir
\u277d Bascule les valeurs de switch et state \u00e0 0  lors d’un autre appui<\/p>\n\n\n\n
Une fois le code t\u00e9l\u00e9vers\u00e9, vous devriez pouvoir allumer et \u00e9teindre la LED comme avant avec le bouton-poussoir mais en plus vous pouvez afficher le status sur un smartphone.
Sur Iphone vous pouvez utilisez l’application LightBlue. Au lancement, l’application scanne les p\u00e9riph\u00e9riques BLE \u00e0 proximit\u00e9. Le p\u00e9riph\u00e9rique \u00ab\u00a0Light Switch\u00a0\u00bb devrait apparaitre dans la liste. En cliquant dessus, la connexion est \u00e9tablie et les deux caract\u00e9ristiques \u00ab\u00a0Switch\u00a0\u00bb et \u00ab\u00a0State\u00a0\u00bb vont appara\u00eetre.<\/p>\n\n\n\n