Exemplo de Plotter Bluetooth para Arduino Nano ESP32 - Tutorial de Visualização de Dados em Tempo Real via BLE
Visão Geral
Este exemplo transmite dados em tempo real para o aplicativo DIYables Bluetooth STEM para visualização ao vivo no Arduino Nano ESP32 usando BLE (Bluetooth Low Energy). Plote leituras de sensores, formas de onda e dados de vários canais como gráficos ao vivo em um smartphone. Adequado para registro de dados, análise de sinais, calibração de sensores e experimentos científicos.
Observação: O Arduino Nano ESP32 suporta apenas BLE — o Bluetooth Clássico não é suportado. O DIYables Bluetooth App funciona em Android e iOS com BLE.
Recursos
- Gráficos com Vários Canais: Até 6 canais de dados ao mesmo tempo
- Eixos Configuráveis: Títulos, rótulos e faixa do eixo Y personalizados
- Rótulos de Legenda: Dê um nome a cada canal de dados para facilitar a leitura
- Limite de Amostras: Defina o número máximo de amostras exibidas
- Transmissão Rápida: Até 10 atualizações por segundo (intervalo de 100 ms)
- Suporte a Android e iOS: O BLE é compatível com as duas plataformas
- Sem Necessidade de Pareamento: O BLE conecta sem pareamento manual
Hardware Necessário
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
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Código Arduino Nano ESP32
Passos Rápidos
- Novo no Arduino Nano ESP32? Comece pelo guia de primeiros passos do Arduino Nano ESP32.
- Conecte o Arduino Nano ESP32 ao seu computador via USB.
- Abra a Arduino IDE.
- Selecione a placa Arduino Nano ESP32 e a porta COM correta.
- Clique no ícone Libraries na barra lateral esquerda.
- Pesquise por "DIYables Bluetooth" e selecione a biblioteca DIYables Bluetooth da DIYables.
- Clique em Install.
- Quando for solicitado a instalar as dependências, clique em Install All.
Código BLE
- Na Arduino IDE, abra File Examples DIYables Bluetooth ArduinoBLE_Plotter, ou cole o código no editor.
/*
* DIYables Bluetooth Library - ESP32 BLE Plotter Example
* Works with DIYables Bluetooth STEM app on Android and iOS
*
* This example demonstrates the Bluetooth Plotter feature:
* - Real-time data plotting via Bluetooth
* - Plot multiple data series simultaneously
* - Configurable plot settings
*
* Tutorial: https://diyables.io/bluetooth-app
* Author: DIYables
*/
#include <DIYables_BluetoothServer.h>
#include <DIYables_BluetoothPlotter.h>
#include <platforms/DIYables_Esp32BLE.h>
// BLE Configuration
const char* DEVICE_NAME = "ESP32BLE_Plotter";
const char* SERVICE_UUID = "19B10000-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214";
const char* TX_UUID = "19B10001-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214";
const char* RX_UUID = "19B10002-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214";
// Create Bluetooth instances
DIYables_Esp32BLE bluetooth(DEVICE_NAME, SERVICE_UUID, TX_UUID, RX_UUID);
DIYables_BluetoothServer bluetoothServer(bluetooth);
// Create Plotter app instance
DIYables_BluetoothPlotter bluetoothPlotter;
// Variables for generating sample data
unsigned long lastPlotTime = 0;
const unsigned long PLOT_INTERVAL = 100;
float phase = 0;
void setup() {
Serial.begin(115200);
delay(1000);
Serial.println("DIYables Bluetooth - ESP32 BLE Plotter Example");
// Initialize Bluetooth server with platform-specific implementation
bluetoothServer.begin();
// Add plotter app to server
bluetoothServer.addApp(&bluetoothPlotter);
// Configure plotter settings
bluetoothPlotter.setPlotTitle("Sensor Data");
bluetoothPlotter.setAxisLabels("Time", "Value");
bluetoothPlotter.setYAxisRange(-15, 30);
bluetoothPlotter.setMaxSamples(100);
bluetoothPlotter.setLegendLabels("Sine", "Cosine", "Tangent");
// Set up connection event callbacks
bluetoothServer.setOnConnected([]() {
Serial.println("Bluetooth connected!");
});
bluetoothServer.setOnDisconnected([]() {
Serial.println("Bluetooth disconnected!");
});
bluetoothPlotter.onDataRequest([]() {
Serial.println("App requested plot data");
});
Serial.println("Waiting for Bluetooth connection...");
}
void loop() {
bluetoothServer.loop();
if (millis() - lastPlotTime >= PLOT_INTERVAL) {
lastPlotTime = millis();
float sine = sin(phase);
float cosine = cos(phase);
float tangent = tan(phase) * 0.3;
bluetoothPlotter.send(sine, cosine, tangent);
Serial.print(sine, 2);
Serial.print(" ");
Serial.print(cosine, 2);
Serial.print(" ");
Serial.println(tangent, 2);
phase += 0.1;
if (phase > 2 * PI) {
phase = 0;
}
}
delay(10);
}
- Clique em Upload para gravar o sketch na placa.
- Abra o Serial Monitor.
- A saída do Serial Monitor deve ficar assim:
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Nano ESP32' on 'COM15')
New Line
9600 baud
DIYables Bluetooth - Plotter Example
Waiting for Bluetooth connection...
Aplicativo Móvel
Observação: O DIYables Bluetooth App funciona em Android e iOS com BLE. Não é necessário fazer pareamento manual.
- Abra o DIYables Bluetooth App.
- Na primeira abertura, conceda as seguintes permissões:
- Dispositivos Próximos (Android 12+) / Bluetooth (iOS) — necessário para procurar e conectar a dispositivos Bluetooth
- Localização (somente Android 11 e anteriores) — exigida pelas versões mais antigas do Android para procurar dispositivos BLE
- Verifique se o Bluetooth está ativado no seu dispositivo.
- Toque em Connect na tela inicial. O aplicativo vai procurar dispositivos BLE.
- Toque em "Arduino_Plotter" nos resultados da busca.
- Depois de conectar, volte à tela inicial e abra o aplicativo Plotter.
Toque no ícone de configurações na tela inicial para mostrar ou ocultar aplicativos. Veja o Manual do Usuário do DIYables Bluetooth App para mais detalhes.
- Um gráfico em tempo real das formas de onda de Seno, Cosseno e Tangente vai aparecer.
Agora volte ao Serial Monitor na Arduino IDE. Você verá:
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Nano ESP32' on 'COM15')
New Line
9600 baud
Bluetooth connected!
Sending plot data...
Sine: 0.00, Cosine: 10.00, Tangent: 0.00
Personalização Criativa - Adapte o Código ao Seu Projeto
Configurar a Aparência do Gráfico
// Set plot title
bluetoothPlotter.setPlotTitle("My Sensor Data");
// Set axis labels
bluetoothPlotter.setAxisLabels("Time", "Value");
// Set Y-axis range
bluetoothPlotter.setYAxisRange(-100, 100);
// Set maximum samples to display
bluetoothPlotter.setMaxSamples(200);
// Set legend labels for each channel
bluetoothPlotter.setLegendLabels("Temperature", "Humidity", "Pressure");
Enviar Pontos de Dados
// Send a single value
bluetoothPlotter.send(sensorValue);
// Send two values
bluetoothPlotter.send(temperature, humidity);
// Send three values
bluetoothPlotter.send(value1, value2, value3);
// Send up to six values
bluetoothPlotter.send(ch1, ch2, ch3, ch4, ch5, ch6);
Tratar a Solicitação de Dados
bluetoothPlotter.onDataRequest([]() {
Serial.println("App requested data");
// App just connected or needs initial config
});
Exemplos de Programação
Registrador de Temperatura e Umidade
DIYables_BluetoothPlotter bluetoothPlotter(bluetoothServer);
void setup() {
bluetoothPlotter.setPlotTitle("Environment Monitor");
bluetoothPlotter.setAxisLabels("Time", "Value");
bluetoothPlotter.setYAxisRange(0, 100);
bluetoothPlotter.setMaxSamples(100);
bluetoothPlotter.setLegendLabels("Temp (°C)", "Humidity (%)");
}
void loop() {
bluetoothServer.loop();
static unsigned long lastTime = 0;
if (millis() - lastTime >= 1000) {
lastTime = millis();
float temp = readTemperature();
float humidity = readHumidity();
bluetoothPlotter.send(temp, humidity);
}
}
Plotter de Entrada Analógica
void loop() {
bluetoothServer.loop();
static unsigned long lastTime = 0;
if (millis() - lastTime >= 100) {
lastTime = millis();
int a0 = analogRead(A0);
int a1 = analogRead(A1);
int a2 = analogRead(A2);
bluetoothPlotter.send(a0, a1, a2);
}
}
Solução de Problemas
Problemas Comuns
1. Dispositivo não aparece no aplicativo
- Confirme que a placa está ligada e que o sketch foi carregado
- Verifique se o Bluetooth está ativado no seu celular
- No Android 11 e anteriores, ative também os serviços de localização
2. O gráfico não é atualizado
- Verifique se os dados são enviados dentro de loop()
- Confirme que bluetoothServer.loop() é chamado
- Garanta que o aplicativo esteja na tela do Plotter
3. Os dados parecem incorretos ou com ruído
- Verifique a ligação e as leituras do sensor
- Confirme que a faixa do eixo Y corresponde à faixa dos seus dados
- Considere aplicar suavização ou filtragem aos dados
4. O título ou os rótulos do gráfico não aparecem
- Defina a configuração do gráfico em setup() antes de a conexão ser feita
- Use o callback onDataRequest para reenviar a configuração quando necessário
5. O upload falha ou a placa não é reconhecida
- Instale o pacote de placa Arduino Nano ESP32 mais recente pelo Board Manager
- Tente outro cabo ou outra porta USB
Ideias de Projetos
- Monitoramento ambiental (temperatura, umidade, pressão)
- Visualização de dados de acelerômetro/giroscópio
- Ferramenta de calibração de sensores analógicos
- Análise e comparação de sinais
- Registrador de dados para experimentos científicos
Próximos Passos
Depois de concluir o exemplo do Bluetooth Plotter, explore:
- Bluetooth Table — Exibição de dados estruturados
- Bluetooth Monitor — Saída de dados em texto
- Bluetooth Temperature — Exibição de temperatura em estilo de medidor
- Multiple Bluetooth Apps — Combine o plotter com outros widgets do aplicativo
Suporte
Para obter mais ajuda:
- Consulte a documentação de referência da API
- Visite os tutoriais da DIYables
- Fóruns da comunidade Arduino