Arduino 与 Android 蓝牙集成：构建无线项目

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应用与在线服务

• Arduino IDE
• MIT App Inventor 2

项目简介

蓝牙无疑是一个非常优秀的无线局域（和个人）网络技术。在当今日常生活中，我们常见手机、音响、相机等设备通过著名的“蓝色小灯”互联。

在物联网和自动化领域，通过手机蓝牙远程控制非常普遍，这主要得益于两个关键因素：

• 简单的 Android 应用开发平台（如 MIT App Inventor 2）
• 价格低廉的蓝牙模块（如 HC-06）

本教程将展示如何通过移动设备控制 Arduino 的输出，从而驱动机器人、控制家庭灯光等。

步骤 1：蓝牙模块与 Arduino 连接

市面上常见的有“主从一体”的 BT 3.0 模块 HC-05，以及“从机”模式的 HC-06。较新的 HC-08 和 HC-10 支持蓝牙 4.0（BLE）。BLE 模块是唯一能连接 iPhone 的，因为苹果不支持 BT 3.0。

本项目使用广泛且廉价的 HC-06（再见 iPhone，Android 称王！）。HC-06 由 5V 供电，可直接连接 Arduino UNO。其 Tx 和 Rx 引脚可直连 UNO，无需像 ESP8266 那样分压。通常 HC-06 连接到 Arduino 的 0 和 1 引脚（硬件串口 Serial 0）：

• HC06-Tx → Arduino 引脚 0 (Rx)
• HC06-Rx → Arduino 引脚 1 (Tx)

使用硬件串口时，上传程序期间 HC-06 不能物理连接在 0、1 引脚，因为 USB 也占用该串口。若项目不占用太多 GPIO，可用 SoftwareSerial 库在引脚 10、11（Tx、Rx）建立软串口，本教程采用此方案。

步骤 2：测试与配置 HC-06

编写简单代码测试、编程和初始化 HC-06：

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial BT(10, 11); // RX, TX
String command = ""; // 存储蓝牙设备响应

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Type AT commands");
  BT.begin(9600); // HC-06 默认波特率
}

void loop() {
  if (BT.available()) {
    while (BT.available()) {
      delay(10);
      char c = BT.read();
      command += c;
    }
    Serial.println(command);
    command = "";
  }
  if (Serial.available()) {
    delay(10);
    BT.write(Serial.read());
  }
}

程序上传后，通过串口监视器进行基本测试：

• 发送 “AT”，模块应回复 “OK”
• 查询固件版本：“AT+VERSION”，如返回 “linvorV1.8”
• 设置模块名称：“AT+NAMEMJRoBot_BT_HC06”，模块回复 “OKsetname”（无法查询已设名称）

HC-06 默认配对密码为 1234，可用 AT+PINxxxx 修改（xxxx 为 4 位数字）。

步骤 3：Android 设备配置

模块连接 UNO 并运行后，引入 Android 设备。Google Play 上有许多可用 App，本教程使用笔者基于 MIT App Inventor 2 开发的免费 App：“MJRoBot BT Digital Analog Voice Control”。该 App 通过按钮或语音发送数字命令，并通过滑块发送 0-255 的模拟值控制 PWM 设备（如舵机）。

1. 下载安装 App
2. 在 Android 设置中搜索并配对 HC-06（输入 PIN 1234 或自定义密码），仅需一次
3. 启动 App，后续会自动连接
4. 选择模块名称（含 HC-06 后缀）

App 显示 “CONNECTED” 表示配对成功。测试按钮，观察串口监视器接收到的数据，如按下 4 个设备的 ON/OFF 按钮，会收到：

dev1on dev1off dev2on dev2off dev3on dev3off dev4on dev4off

步骤 4：控制 Arduino 输出

按图搭建电路，用 App 控制 LED 亮灭及亮度（PWM）。连接对应关系：

• Device 1: “dev1on/dev1off” → 红色 LED → UNO 引脚 3 (PWM)
• Device 2: “dev2on/dev2off” → 黄色 LED → UNO 引脚 5 (PWM)
• Device 3: “dev3on/dev3off” → 绿色 LED → UNO 引脚 6 (PWM)
• Device 4: “dev4on/dev4off” → 蓝色 LED → UNO 引脚 9 (PWM)

滑块控制时，先发送字符标识再发送 0-255 数值：

• Dev A0: “r/0-255” → 红色 LED → 引脚 3
• Dev A1: “y/0-255” → 黄色 LED → 引脚 5
• Dev A2: “g/0-255” → 绿色 LED → 引脚 6
• Dev A3: “b/0-255” → 蓝色 LED → 引脚 9

完整 Arduino 代码见附件（FA44NBUIL8LGGAY.ino）。

步骤 5：语音控制 IoT 设备

语音控制是当前趋势。Android 设备原生支持语音识别，笔者开发的 App 增加了一个按钮，让 Android “聆听”指令并以文本形式发送给 Arduino。代码负责解析接收到的字符串。例如收到 “Connect TV” 指令，绿色 LED（设备 3）点亮（实际可接继电器控制电视）。

需将代码中的指令字符串改为你的语言（笔者用葡萄牙语）。建议使用简短词句，确保与 Google 语音识别返回结果完全匹配。.aia 文件可直接在 MIT App Inventor 2 中运行。

步骤 6：总结

通过本教程，你可以体会到蓝牙/Android/Arduino 控制“事物”的巨大潜力。希望项目能帮助更多人探索电子、机器人和 IoT 的精彩世界！更多项目请访问我的博客：MJRoBot.org

来自世界南端的问候！下期教程见！谢谢！Marcelo