APP Invertor编程让Micro:bit板连接手机

白二娃

我们已经用Micro：bit做过不少编程试验，也用APP Invertor编写过手机APP。今天我们将两者结合起来，编写一个APP，让安卓手机和Micro：bit通过蓝牙连接起来。由于实现两个设备连接后进行基础交互的代码量较多，篇幅所限我们仅实现两设备通过蓝牙扫描和连接。后续实现交互的代码您可以在扫码下载源代码后自行分析学习。

一、 器材列表

1. 安卓手机

2. Micro：bit板及数据线

3. APP Inventor编程平台app.gzjkw.net或ai2.17coding.net

4. 扩展下载网站iot.appinventor.mit.edu

5. Micro：bit编程平台makecode.microbit.org

二、 下载项目扩展

为了更好兼容Micro：bit的低功耗蓝牙，我们没有使用APP Invertor自带的蓝牙连接组件，而是添加了新的蓝牙扩展。

打开APP Invertor的支持网站（iot.appinventor.mit.edu）。在左边Internet of Things菜单中可以找到BluetoothLE和BBC Micro：bit页面。

1. BluetoothLE是APP Invertor专用的低功耗蓝牙扩展。在BluetoothLE页面中点击“Download the BluetoothLE extension ”把.aix扩展文件下载到本地备用，也可以复制aix文件的网络地址（http：//iot.appinventor.mit.edu/assets/resourc

es/edu.mit.appinventor.ble-201907

01.aix）在导入项目扩展时填入。

安装该扩展后可以让APP Invertor编写的程序通过手机蓝牙搜索和连接低功耗蓝牙设备，并进行通信。

2. 在BBC Micro：bit页面中，点击“Download the BBC Micro：bit extension”可以下载到Micro：bit的专用扩展。或在导入扩展时直接填写下载网址（http：//iot.appinventor.mit.edu/assets/resources/SimpleMicrobit.aix）。APP Invertor安装该扩展后可以在手机连接后与Micro：bit板上的按钮、引脚、LED等设备交互。

本例中我们仅需要实现两个设备的蓝牙连接，无需用手机与Micro：bit板做更多交互，因此只有需要测试有交互功能的源代码MicrobitLED.aia时才需要安装。

三、 组件设计

我们需要APP有搜索、连接、断开等按钮，有显示周围蓝牙设备的列表，有显示当前状态的文字。选择搜索到的Micro：bit设备后点连接可以通过蓝牙实现连接，点断开可以断开蓝牙（如图1）。

1. 登录app.gzjkw.net，新建项目lanya，在APP Invertor組件面板的最后一项Extension——扩展中导入下载的项目扩展文件edu.mit.appinventor.ble-20190701.aix，也可直接填入网址安装扩展包。

2. 将BluetoothLE拖入工作面板。

3. 界面布局→水平布局，水平对齐→居中，宽度→充满;从用户界面拖入3个按钮，组件列表中改名为“扫描、连接、断开”，并修改按钮文本为相应名称。

4. 用户界面→标签，修改标签名和标签文本为“状态”，用于显示当前蓝牙状态。

5. 用户界面→列表显示框，改名为“蓝牙列表”，用于显示和选择搜索到的蓝牙设备列表。

四、 扫描按钮逻辑设计

我们希望APP可以扫描可用的蓝牙设备。当点击扫描按钮，调用蓝牙组件开始扫描，并更改状态标签，显示列表。

1. 切换至逻辑设计界面。

2. 组合模块。扫描按钮→当扫描被点击执行。

3. BluetoothLE1→调用BluetoothLE1.StartScanning。组合积木：状态→设置状态.文本为和文本→文本中填入“状态：扫描”。

4. 组合积木：蓝牙列表→设置蓝牙列表.可见性为和逻辑→真。设计这个可见性逻辑判断是为了连接成功后可以隐藏列表，因为如果附近有很多蓝牙设备，列表会很长（如图2）。

五、 蓝牙列表逻辑设计

我们需要在列表中列出周围所有可用的蓝牙设备。

1. 组合模块。BluetoothLE1→BluetoothLE1.DeviceFound，当扫描到可用蓝牙设备时。

2. 组合积木：蓝牙列表→设置蓝牙列表.元素字串为和BluetoothLE1→BluetoothLE1.DeviceList（如图3）。

六、 连接按钮逻辑设计

我们希望实现在列表中选中设备名称后，点击“连接”按钮后通过蓝牙连接Micro：bit。

1. 组合模块。连接按钮→当“连接”被点击。

2. 调用BluetoothLE1→Bluetoo

thLE1.StopScanning，停止扫描设备。

3. 组合积木：调用BluetoothLE1

→BluetoothLE1.连接，蓝牙列表→选中项索引。通过蓝牙连接选中的设备。

4. 设置状态.文本为“状态：连接中”。在手机中标明当前连接状态（如图4）。

七、 表示成功连接

当成功连接设备时，我们希望通过状态文本获知连接已经成功，并关闭蓝牙设备列表。

1. 组合模块。BluetoothLE1→当BluetoothLE1.Connected。

2. 设置状态.文本为“状态：已连接”。

3. 设置蓝牙列表可见性为“假”，关闭蓝牙设备列表（如图5）。

八、 断开按钮逻辑设计

点击断开按钮后，我们希望手机断开设备连接，并通过显示当前状态确认断开按钮有效。

1. 组合模块。断开按钮→当“断开”被点击。

2. BluetoothLE1→调用Bluetoot

hLE1.断开连接。

3. 组合模块。BluetoothLE1→BluetoothLE1.Disconnected。

4. 设置状态文本为“状态：已断开”（如图6）。

九、 出錯时逻辑设计

程序运行中可能会遇到各种错误，如果程序没有闪退的情况下我们希望能知道报错信息。

1. 组合模块。Screen1→当“Screen1”出现错误。

2. 设置状态文本为和文本→合并字符串，连接文本“错误：”和出现错误模块本身的“消息”→“取消息”（如图7）。

十、 给Micro：bit编程

手机中的程序还需要Micro：bit中的程序配合。当蓝牙连接和断开时在LED屏幕上显示图像作为连接成功的标示。

1. 在https：//makecode.microbit.org/中编写程序。新建项目。

2. 设置Micro：bit蓝牙连接方式为免配对连接，这样任何设备都可以连接Micro：bit板且无需输入密码，这样可以节约调试时间，而且APP中我们也没有写配对相关的语句。

点击右上角齿轮图标→项目设定→打开No Pairing Required： Anyone can connect via Bluetooth选项。

3. 添加蓝牙扩展。

4. 编程当蓝牙连接时和断开时显示不同图标（如图8）。

十一、 连接调试

现在，在APP Invertor中将程序打包APK，手机扫二维码下载安装，给APP启动蓝牙授权。将Micro：bit程序刷入Micro：bit板中。

手机打开APP，点击扫描，看蓝牙列表是否正常。在蓝牙列表中选择Micro：bit，点击连接按钮。开始Micro：bit与手机蓝牙连接。通过手机上状态显示和Micro：bit的LED显示图标判断连接是否成功。

根据我的试验，程序可能出现连接易断开或在部分手机上出现闪退等问题。这可能是因为Micro：bit本身运算处理能力不足造成蓝牙断开，或是APP Invertor扩展对一些型号的手机兼容性不好导致闪退。你可以更换其他品牌手机，或者根据iot.appinventor.mit.edu对扩展包的详细说明来优化程序。

如果经过努力连接成功后你还有兴趣，可以继续添加拓展功能，比如点击按钮发送文本或预设的图标到设备中显示等。

扫描本版二维码后你可以下载到实现基础连接的源代码lanya.aia和有交互的源代码MicrobitLED.aia。