Exemplo de Chat Bluetooth no Arduino UNO R4 WiFi - Tutorial de Mensagens Bidirecionais via BLE
Visão Geral
O exemplo de Chat Bluetooth oferece uma interface de mensagens de texto bidirecional, acessível pelo app DIYables Bluetooth STEM. Projetado para o Arduino UNO R4 WiFi usando BLE (Bluetooth Low Energy) para enviar e receber mensagens de texto entre o seu Arduino e o smartphone em tempo real. Perfeito para interfaces de linha de comando, controle remoto por comandos de texto, pontes seriais e depuração interativa.
Observação: O Arduino UNO R4 WiFi suporta apenas BLE (Bluetooth Low Energy). Ele não suporta o Bluetooth Clássico. O DIYables Bluetooth App suporta BLE e Bluetooth Clássico no Android, e BLE no iOS. Como esta placa usa BLE, o app funciona tanto no Android quanto no iOS.
Recursos
- Mensagens Bidirecionais: Envie e receba mensagens de texto em tempo real
- Tratamento de Comandos: Processe comandos de texto vindos do aplicativo móvel
- Ponte Serial: Encaminhe mensagens entre o Serial Monitor e o Bluetooth
- Respostas Personalizadas: Responda automaticamente com ecos ou dados processados
- Funciona no Android e no iOS: O BLE é suportado nas duas plataformas
- Sem Necessidade de Pareamento: O BLE conecta automaticamente, sem pareamento manual
- Baixo Consumo de Energia: O BLE consome menos energia que o Bluetooth Clássico
Hardware Necessário
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables STEM V4 IoT Starter Kit (Arduino included) | |
| 1 | × | DIYables STEM V4B IoT Starter Kit (Arduino included) | |
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
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Código do Arduino UNO R4 WiFi
Passos Rápidos
Siga estas instruções passo a passo:
- Se esta é a sua primeira vez usando o Arduino UNO R4 WiFi, consulte o guia de primeiros passos do Arduino UNO R4 WiFi.
- Conecte a placa Arduino UNO R4 WiFi ao seu computador usando um cabo USB.
- Abra o Arduino IDE no seu computador.
- Selecione a placa Arduino UNO R4 WiFi e a porta COM apropriada.
- Vá até o ícone Libraries na barra lateral esquerda do Arduino IDE.
- Pesquise por "DIYables Bluetooth" e encontre a biblioteca DIYables Bluetooth da DIYables
- Clique no botão Install para instalar a biblioteca.
- Será solicitado que você instale algumas outras dependências de bibliotecas
- Clique no botão Install All para instalar todas as dependências da biblioteca.
Código BLE
- No Arduino IDE, vá em File Examples DIYables Bluetooth ArduinoBLE_Chat, ou copie o código acima e cole no editor do Arduino IDE
/*
* DIYables Bluetooth Library - Bluetooth Chat Example
* Works with DIYables Bluetooth STEM app on Android and iOS
*
* This example demonstrates the Bluetooth Chat feature:
* - Two-way text messaging via Bluetooth
* - Receive messages from mobile app
* - Send messages to mobile app
*
* Compatible Boards:
* - Arduino UNO R4 WiFi
* - Arduino Nano 33 BLE / BLE Sense
* - Arduino Nano 33 IoT
* - Arduino MKR WiFi 1010
* - Arduino Nano RP2040 Connect
* - Any board supporting the ArduinoBLE library
*
* Setup:
* 1. Upload the sketch to your Arduino
* 2. Open Serial Monitor to see connection status and messages
* 3. Use DIYables Bluetooth App to connect and chat
*
* Tutorial: https://diyables.io/bluetooth-app
* Author: DIYables
*/
#include <DIYables_BluetoothServer.h>
#include <DIYables_BluetoothChat.h>
#include <platforms/DIYables_ArduinoBLE.h>
// BLE Configuration
const char* DEVICE_NAME = "Arduino_Chat";
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_ArduinoBLE bluetooth(DEVICE_NAME, SERVICE_UUID, TX_UUID, RX_UUID);
DIYables_BluetoothServer bluetoothServer(bluetooth);
// Create Chat app instance
DIYables_BluetoothChat bluetoothChat;
// Variables for periodic messages
unsigned long lastMessageTime = 0;
const unsigned long MESSAGE_INTERVAL = 10000; // Send message every 10 seconds
int messageCount = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
while (!Serial);
Serial.println("DIYables Bluetooth - Chat Example");
// Initialize Bluetooth server with platform-specific implementation
bluetoothServer.begin();
// Add chat app to server
bluetoothServer.addApp(&bluetoothChat);
// Set up connection event callbacks
bluetoothServer.setOnConnected([]() {
Serial.println("Bluetooth connected!");
bluetoothChat.send("Hello! Arduino is ready to chat.");
});
bluetoothServer.setOnDisconnected([]() {
Serial.println("Bluetooth disconnected!");
messageCount = 0;
});
// Set up callback for received chat messages
bluetoothChat.onChatMessage([](const String& message) {
Serial.print("Received: ");
Serial.println(message);
// Echo the message back
String response = "Echo: ";
response += message;
bluetoothChat.send(response);
// You can add custom command handling here
if (message.equalsIgnoreCase("ping")) {
bluetoothChat.send("pong!");
} else if (message.equalsIgnoreCase("status")) {
bluetoothChat.send("Arduino is running normally");
} else if (message.equalsIgnoreCase("time")) {
String timeMsg = "Uptime: ";
timeMsg += String(millis() / 1000);
timeMsg += " seconds";
bluetoothChat.send(timeMsg);
}
});
Serial.println("Waiting for Bluetooth connection...");
Serial.println("Type 'ping', 'status', or 'time' in the app to test commands");
}
void loop() {
// Handle Bluetooth server communications
bluetoothServer.loop();
// Send periodic status message (only when connected)
if (bluetooth.isConnected() && millis() - lastMessageTime >= MESSAGE_INTERVAL) {
lastMessageTime = millis();
messageCount++;
String statusMsg = "Status update #";
statusMsg += String(messageCount);
statusMsg += " - All systems operational";
bluetoothChat.send(statusMsg);
Serial.print("Sent: ");
Serial.println(statusMsg);
}
// Optional: Read from Serial and send to Bluetooth
if (Serial.available()) {
String serialMsg = Serial.readStringUntil('\n');
serialMsg.trim();
if (serialMsg.length() > 0 && bluetooth.isConnected()) {
bluetoothChat.send(serialMsg);
Serial.print("Sent from Serial: ");
Serial.println(serialMsg);
}
}
delay(10);
}
- Clique no botão Upload no Arduino IDE para fazer o upload do código para o Arduino UNO R4 WiFi
- Abra o Serial Monitor
- Confira o resultado no Serial Monitor. Ele se parece com o abaixo:
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Uno R4 WiFi' on 'COM15')
New Line
9600 baud
DIYables Bluetooth - Chat Example
Waiting for Bluetooth connection...
Aplicativo para Celular
Observação: O DIYables Bluetooth App suporta BLE e Bluetooth Clássico no Android, e BLE no iOS. Como o Arduino UNO R4 WiFi usa BLE, o app funciona tanto no Android quanto no iOS. Não é necessário nenhum pareamento manual para o BLE — basta procurar e conectar.
- Abra o DIYables Bluetooth App
- Ao abrir o app pela primeira vez, ele pedirá algumas permissões. Conceda as seguintes:
- Permissão de Dispositivos Próximos (Android 12+) / permissão de Bluetooth (iOS) - necessária para procurar e se conectar a dispositivos Bluetooth
- Permissão de Localização (somente Android 11 ou anterior) - exigida pelas versões mais antigas do Android para procurar dispositivos BLE
- Garanta que o Bluetooth esteja ligado no seu celular
- Na tela inicial, toque no botão Connect. O app vai procurar dispositivos BLE.
- Encontre e toque em "Arduino_Chat" nos resultados da busca para conectar.
- Depois de conectado, o app volta automaticamente para a tela inicial. Selecione o app Chat no menu de apps.
Observação: Você pode tocar no ícone de configurações na tela inicial para ocultar/mostrar apps na tela inicial. Para mais detalhes, consulte o Manual do Usuário do DIYables Bluetooth App.
- Digite uma mensagem no campo de entrada do chat e toque em enviar
Agora olhe de volta para o Serial Monitor no Arduino IDE. Você verá:
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Uno R4 WiFi' on 'COM15')
New Line
9600 baud
Bluetooth connected!
Received: Hello
- O Arduino devolve a sua mensagem como eco, e você pode ver a resposta no chat do app
Personalização Criativa - Adapte o Código ao Seu Projeto
Tratar Mensagens do Chat
Use o callback onChatMessage() para receber e processar as mensagens digitadas no app. Você pode definir qualquer palavra de comando personalizada que faça sentido para o seu projeto — o Arduino reagirá de acordo:
bluetoothChat.onChatMessage([](const String& message) {
Serial.print("Received: ");
Serial.println(message);
// Echo the message back
String response = "Echo: ";
response += message;
bluetoothChat.send(response);
// Handle custom commands
if (message.equalsIgnoreCase("ping")) {
bluetoothChat.send("pong!");
} else if (message.equalsIgnoreCase("status")) {
bluetoothChat.send("Arduino is running normally");
} else if (message.equalsIgnoreCase("time")) {
String timeMsg = "Uptime: " + String(millis() / 1000) + " seconds";
bluetoothChat.send(timeMsg);
} else {
bluetoothChat.send("Unknown command: " + message);
}
});
Você pode adicionar quantos comandos personalizados precisar, adicionando mais blocos else if. Por exemplo, adicione LED_ON / LED_OFF para controlar um pino, ou READ para acionar uma leitura de sensor — qualquer palavra que você digitar no app se torna um comando.
Enviar Mensagens a Partir do Arduino
// Send a text message to the app
bluetoothChat.send("Hello from Arduino!");
// Send sensor reading
float temp = readTemperature();
bluetoothChat.send("Temperature: " + String(temp, 1) + " °C");
Ponte Serial-Bluetooth
Encaminhe mensagens entre o Serial Monitor e o Bluetooth:
// In loop():
if (Serial.available()) {
String serialMsg = Serial.readStringUntil('\n');
serialMsg.trim();
if (serialMsg.length() > 0 && bluetooth.isConnected()) {
bluetoothChat.send(serialMsg);
Serial.print("Sent from Serial: ");
Serial.println(serialMsg);
}
}
Tratar Eventos de Conexão
bluetoothServer.setOnConnected([]() {
Serial.println("Bluetooth connected!");
bluetoothChat.send("Hello! Arduino is ready to chat.");
});
bluetoothServer.setOnDisconnected([]() {
Serial.println("Bluetooth disconnected!");
});
Como Usar o Chat
Interface do App
A interface de chat do DIYables Bluetooth App oferece:
- Lista de Mensagens: Mostra as mensagens enviadas e recebidas com marcação de horário
- Entrada de Texto: Digite as mensagens a serem enviadas ao Arduino
- Botão de Enviar: Toque para enviar a mensagem
Fluxo de Comunicação
- Digite uma mensagem no app ? O Arduino a recebe pelo callback onChatMessage()
- O Arduino processa a mensagem e, opcionalmente, envia uma resposta via bluetoothChat.send()
- A resposta aparece na janela de chat do app
Exemplos de Programação
Tratador de Comandos com Controle de Relé
const int RELAY_PIN = 7;
bluetoothChat.onChatMessage([](const String& message) {
String cmd = message;
cmd.toUpperCase();
if (cmd == "ON") {
digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH);
bluetoothChat.send("Relay turned ON");
} else if (cmd == "OFF") {
digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
bluetoothChat.send("Relay turned OFF");
} else if (cmd == "STATUS") {
int state = digitalRead(RELAY_PIN);
bluetoothChat.send("Relay is " + String(state ? "ON" : "OFF"));
} else {
bluetoothChat.send("Commands: ON, OFF, STATUS");
}
});
Sistema de Consulta de Sensor
bluetoothChat.onChatMessage([](const String& message) {
String cmd = message;
cmd.toUpperCase();
if (cmd == "TEMP") {
float temp = readTemperature();
bluetoothChat.send("Temperature: " + String(temp, 1) + " °C");
} else if (cmd == "LIGHT") {
int light = analogRead(A0);
int percent = map(light, 0, 1023, 0, 100);
bluetoothChat.send("Light level: " + String(percent) + "%");
} else if (cmd == "ALL") {
bluetoothChat.send("=== Sensor Report ===");
bluetoothChat.send("Temp: " + String(readTemperature(), 1) + " °C");
bluetoothChat.send("Light: " + String(map(analogRead(A0), 0, 1023, 0, 100)) + "%");
bluetoothChat.send("Uptime: " + String(millis() / 1000) + "s");
} else {
bluetoothChat.send("Commands: TEMP, LIGHT, ALL");
}
});
Atualizações Periódicas de Status
unsigned long lastMessageTime = 0;
const unsigned long MESSAGE_INTERVAL = 10000; // Every 10 seconds
int messageCount = 0;
void loop() {
bluetoothServer.loop();
if (bluetooth.isConnected() && millis() - lastMessageTime >= MESSAGE_INTERVAL) {
lastMessageTime = millis();
messageCount++;
String statusMsg = "Status #" + String(messageCount) + " - All systems OK";
bluetoothChat.send(statusMsg);
}
delay(10);
}
Técnicas Avançadas de Programação
Análise de Comandos com Várias Palavras
bluetoothChat.onChatMessage([](const String& message) {
// Parse "SET PIN 13 HIGH" style commands
if (message.startsWith("SET PIN ")) {
String rest = message.substring(8);
int spaceIdx = rest.indexOf(' ');
if (spaceIdx > 0) {
int pin = rest.substring(0, spaceIdx).toInt();
String state = rest.substring(spaceIdx + 1);
state.toUpperCase();
pinMode(pin, OUTPUT);
if (state == "HIGH") {
digitalWrite(pin, HIGH);
bluetoothChat.send("Pin " + String(pin) + " set HIGH");
} else if (state == "LOW") {
digitalWrite(pin, LOW);
bluetoothChat.send("Pin " + String(pin) + " set LOW");
}
}
}
});
Registro de Chat com Timestamps
bluetoothChat.onChatMessage([](const String& message) {
unsigned long seconds = millis() / 1000;
String timestamp = "[" + String(seconds / 3600) + ":" +
String((seconds % 3600) / 60) + ":" +
String(seconds % 60) + "] ";
Serial.println(timestamp + "RX: " + message);
// Log and acknowledge
bluetoothChat.send(timestamp + "Received: " + message);
});
Tutorial em Vídeo
O vídeo de demonstração abaixo usa o código abaixo:
/*
* Este código de Arduino UNO R4 foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de Arduino UNO R4 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-diyables-bluetooth-app-chat
*/
/*
* DIYables Bluetooth Library - Bluetooth Chat Example
* Works with DIYables Bluetooth STEM app on Android and iOS
*
* This example demonstrates the Bluetooth Chat feature:
* - Two-way text messaging via Bluetooth
* - Receive messages from mobile app
* - Send messages to mobile app
*
* Compatible Boards:
* - Arduino UNO R4 WiFi
* - Arduino Nano 33 BLE / BLE Sense
* - Arduino Nano 33 IoT
* - Arduino MKR WiFi 1010
* - Arduino Nano RP2040 Connect
* - Any board supporting the ArduinoBLE library
*
* Setup:
* 1. Upload the sketch to your Arduino
* 2. Open Serial Monitor to see connection status and messages
* 3. Use DIYables Bluetooth App to connect and chat
*
* Tutorial: https://diyables.io/bluetooth-app
* Author: DIYables
*/
#include <DIYables_BluetoothServer.h>
#include <DIYables_BluetoothChat.h>
#include <platforms/DIYables_ArduinoBLE.h>
// BLE Configuration
const char* DEVICE_NAME = "Arduino_Chat";
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_ArduinoBLE bluetooth(DEVICE_NAME, SERVICE_UUID, TX_UUID, RX_UUID);
DIYables_BluetoothServer bluetoothServer(bluetooth);
// Create Chat app instance
DIYables_BluetoothChat bluetoothChat;
// Variables for periodic messages
unsigned long lastMessageTime = 0;
const unsigned long MESSAGE_INTERVAL = 10000; // Send message every 10 seconds
int messageCount = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
while (!Serial);
pinMode(LED_BUILTIN,OUTPUT);
digitalWrite(LED_BUILTIN,LOW);
Serial.println("DIYables Bluetooth - Chat Example");
// Initialize Bluetooth server with platform-specific implementation
bluetoothServer.begin();
// Add chat app to server
bluetoothServer.addApp(&bluetoothChat);
// Set up connection event callbacks
bluetoothServer.setOnConnected([]() {
Serial.println("Bluetooth connected!");
delay(500);
bluetoothChat.send("Hello! Arduino is ready to chat.");
});
bluetoothServer.setOnDisconnected([]() {
Serial.println("Bluetooth disconnected!");
messageCount = 0;
});
// Set up callback for received chat messages
bluetoothChat.onChatMessage([](const String& message) {
Serial.print("Received: ");
Serial.println(message);
String cmd = message;
cmd.toUpperCase();
cmd.trim();
if (cmd == "LED ON") {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
bluetoothChat.send("LED is now: ON");
Serial.println("LED turned ON");
}
else if (cmd == "LED OFF") {
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
bluetoothChat.send("LED is now: OFF");
Serial.println("LED turned OFF");
}
else if (cmd == "UPTIME") {
unsigned long sec = millis() / 1000;
int min = sec / 60;
sec %= 60;
String uptimeMsg = "System Uptime: " + String(min) + "m " + String(sec) + "s";
bluetoothChat.send(uptimeMsg);
}
else if (cmd == "BLINK") {
bluetoothChat.send("Blinking LED 3 times...");
for(int i=0; i<3; i++) {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); delay(200);
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); delay(200);
}
bluetoothChat.send("Done!");
}
else if (cmd == "STATUS") {
int state = digitalRead(LED_BUILTIN);
String statusMsg = "Current LED Status: ";
statusMsg += (state == HIGH) ? "ON" : "OFF";
bluetoothChat.send(statusMsg);
}
else if (cmd == "HELP") {
String help = "Available CMDs:\n- LED ON/OFF: Control LED\n- STATUS: Check LED state\n- UPTIME: Check time\n- BLINK: Blink LED\n";
bluetoothChat.send(help);
}
else {
bluetoothChat.send("Invalid CMD. Type 'HELP' to see list.");
}
});
Serial.println("Waiting for Bluetooth connection...");
}
void loop() {
// Handle Bluetooth server communications
bluetoothServer.loop();
// Optional: Read from Serial and send to Bluetooth
if (Serial.available()) {
String serialMsg = Serial.readStringUntil('\n');
serialMsg.trim();
if (serialMsg.length() > 0 && bluetooth.isConnected()) {
bluetoothChat.send(serialMsg);
Serial.print("Sent from Serial: ");
Serial.println(serialMsg);
}
}
delay(10);
}
Solução de Problemas
Problemas Comuns
1. Não encontro o dispositivo no app
- Garanta que o Arduino UNO R4 WiFi esteja ligado e que o sketch tenha sido carregado
- Garanta que o Bluetooth do seu celular esteja ativado
- No Android 11 ou anterior, ative também os serviços de localização
- Tente reiniciar o Bluetooth no seu celular
2. As mensagens não são recebidas pelo Arduino
- Verifique o status da conexão Bluetooth no app
- Verifique se o callback onChatMessage está configurado corretamente
- Verifique se há mensagens de erro no Serial Monitor
3. As respostas do Arduino não aparecem no app
- Garanta que bluetoothChat.send() esteja sendo chamado
- Verifique se bluetoothServer.loop() é chamado no loop principal
- Verifique se a conexão ainda está ativa com bluetooth.isConnected()
4. O Serial Monitor mostra texto ilegível
- Garanta que a taxa de baud no Serial Monitor corresponda a Serial.begin(9600)
- Verifique se a placa correta está selecionada no Arduino IDE
5. A conexão cai com frequência
- Aproxime-se do Arduino (reduza a distância)
- Verifique se há interferência de outros dispositivos BLE
- Garanta uma fonte de alimentação USB estável
6. O upload falha ou a placa não é reconhecida
- Instale o pacote de placas Arduino UNO R4 mais recente pelo Board Manager
- Tente outro cabo USB ou outra porta
- Pressione o botão de reset da placa antes de fazer o upload
Ideias de Projetos
Comunicação
- Interface de comandos de texto para automação residencial
- Ponte serial-Bluetooth para depuração sem fio
- Sistema remoto de consulta de sensores
- Quiz ou jogo de perguntas interativo
Sistemas de Controle
- Controle de relé por conversão de voz em texto
- Roteador de comandos para vários dispositivos
- Gerenciador de configuração por comandos de chat
- Relator da versão do firmware
Registro e Monitoramento
- Registro de eventos com timestamps
- Sistema de notificação de alarme
- Gerador de relatório de status
- Chatbot de diagnóstico
Integração com Outros Apps Bluetooth
Combinar com o Bluetooth Monitor
Use o chat para comandos e o monitor para a saída contínua:
bluetoothChat.onChatMessage([](const String& message) {
if (message == "START") {
monitoring = true;
bluetoothChat.send("Monitoring started");
} else if (message == "STOP") {
monitoring = false;
bluetoothChat.send("Monitoring stopped");
}
});
// In loop:
if (monitoring) {
bluetoothMonitor.send("Sensor: " + String(analogRead(A0)));
}
Combinar com a Bluetooth Table
Use comandos de chat para controlar quais dados são mostrados na tabela:
bluetoothChat.onChatMessage([](const String& message) {
if (message == "REFRESH") {
updateTableValues();
bluetoothChat.send("Table refreshed");
}
});
Próximos Passos
Depois de dominar o exemplo de Chat Bluetooth, experimente:
- Bluetooth Monitor - Para transmissão de status em um só sentido
- Bluetooth Slider - Para controle de valores analógicos
- Bluetooth Table - Para exibição de dados estruturados
- Multiple Bluetooth Apps - Combinando o chat com outros apps
Suporte
Para obter ajuda adicional:
- Consulte a documentação de referência da API
- Visite os tutoriais da DIYables
- Fóruns da comunidade Arduino