• micro:bit 微控制器教程
  • 教程概述
  • 下载和准备
    • 下载资源
  • App Inventor 端设置
    • Designer 页面设置
    • 积木编程
      • 步骤1：蓝牙初始化
      • 步骤2：设备选择
      • 步骤3：读取温度传感器
      • 步骤4：发送控制指令
  • micro:bit 端设置
    • MakeCode 编程
      • 步骤1：初始化设置
      • 步骤2：接收和处理指令
  • 执行效果
  • 核心功能说明
    • 蓝牙连接管理
    • 数据传输
    • 事件处理
  • 应用场景
    • 1. 机器人控制
    • 2. 传感器数据监控
    • 3. 双向通信
  • 常见问题
    • Q: 扫描不到 micro:bit 设备？
    • Q: 连接失败？
    • Q: 无法接收温度数据？
    • Q: 控制指令无效？
  • 扩展功能
    • 1. 添加更多传感器
    • 2. 数据记录
    • 3. 图形化显示
  • 技术规格
  • 相关资源

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micro:bit 微控制器教程

教程概述

本教程将指导您如何使用 App Inventor 2 通过蓝牙连接和控制 micro:bit 微控制器。您将学会：

• 蓝牙连接 micro:bit 设备
• 读取 micro:bit 传感器数据（如温度传感器）
• 向 micro:bit 发送控制指令
• 双向通信实现

作者/摄影: 曾吉弘 时间: 2小时 成本: Android手机 (>8000) + micro:bit

下载和准备

下载资源

• micro:bit 扩展: micro:bit extension
• BLE 扩展: BluetoothLE extension

App Inventor 端设置

Designer 页面设置

用到的元件种类不多：

• 一个 ListPicker 用来选择要连接的蓝牙设备
• 一个用来断线的按钮
• 四个发送不同字符的按钮（控制机器人常见界面）

积木编程

步骤1：蓝牙初始化

程式初始化时，先扫描附近的蓝牙设备，并把扫描到的设备放到 SelectBLE 这个 ListPicker 里面。断线时直接调用 BluetoothLE.Disconnect 指令。

步骤2：设备选择

在 ListPicker 中选择您的 micro:bit（名字很特殊不会选错）

步骤3：读取温度传感器

在上一步已经要求取得 micro:bit 温度传感器，所以要用 TemperatureReceived 事件来取得回传的温度值。

步骤4：发送控制指令

使用四个按钮的 TouchDown 事件来发送不同的指令给 micro:bit，使用 WriteRXCharacteristic 指令来发送 “R\n” 这样的字符串，R 是根据不同按钮的控制指令，\n 是换行符号，代表一个命令的结尾。

用 anyButton.TouchUp 来管理所有按钮的 touchUp 事件，缺点是 Disconnect 按钮也算进去，您可以在事件中加入 component 不等于 Button_Disconnect 就可以了。

micro:bit 端设置

MakeCode 编程

请到 makecode 网站，开启一个新的 micro:bit 项目并完成以下程式。

步骤1：初始化设置

micro:bit 在启动时会显示 “BLE” 訊息提示使用者，并执行蓝牙温度服务与 UART 服务。宣告一个文字变量 RX_Data 来接收从手机发送过来的蓝牙訊息。

在蓝牙成功连线与断线的事件显示对应訊息（”C” / “D”）

步骤2：接收和处理指令

等待是否收到新的蓝牙信号，以换行符号 (newLine) 作区别，并把读取结果放在 RX_Data 变量中。比较变量内容并执行对应动作。如果您想要控制机器人的话，只需要在各个 case 中放入对应的马达控制指令即可。

执行效果

核心功能说明

蓝牙连接管理

Connect 连接蓝牙(设备地址)

连接到指定的蓝牙设备。

Disconnect 断开连接()

断开当前蓝牙连接。

ScanDevices 扫描设备()

扫描附近的蓝牙设备。

数据传输

WriteRXCharacteristic 写入RX特征(数据)

通过蓝牙写入数据到设备的RX特征。

RequestTemperature 请求温度()

请求获取 micro:bit 的温度传感器数据。

事件处理

TemperatureReceived 温度接收(温度值)

接收到温度传感器数据时触发。

Connected 已连接(设备信息)

蓝牙连接成功时触发。

Disconnected 已断开()

蓝牙连接断开时触发。

应用场景

1. 机器人控制

使用四个按钮控制机器人移动：

• 上箭头：前进
• 下箭头：后退
• 左箭头：左转
• 右箭头：右转

// 按钮按下时发送指令
when Button_Forward.TouchDown
do
    call BluetoothLE1.WriteRXCharacteristic "F\n"

when Button_Backward.TouchDown
do
    call BluetoothLE1.WriteRXCharacteristic "B\n"

// 按钮释放时停止
when anyButton.TouchUp
do
    call BluetoothLE1.WriteRXCharacteristic "S\n"

2. 传感器数据监控

实时显示 micro:bit 传感器数据：

// 定期请求温度数据
when Clock1.Timer
do
    if BluetoothLE1.IsConnected then
        call BluetoothLE1.RequestTemperature

// 处理温度数据
when BluetoothLE1.TemperatureReceived temperature
do
    set Label_Temperature.Text to "温度: " & temperature & "°C"

3. 双向通信

实现手机与 micro:bit 的双向数据交换：

// micro:bit 端发送状态到手机
// 手机端处理自定义数据
when BluetoothLE1.BytesReceived bytes
do
    // 解析接收到的字节数据
    call ProcessReceivedData bytes

常见问题

Q: 扫描不到 micro:bit 设备？

A: 确保 micro:bit 已烧录蓝牙固件，且设备蓝牙已开启。

Q: 连接失败？

A: 检查设备是否已与其他设备连接，重启 micro:bit 和手机蓝牙。

Q: 无法接收温度数据？

A: 确保 micro:bit 程序中启用了蓝牙温度服务。

Q: 控制指令无效？

A: 检查指令格式是否正确，确保以换行符 “\n” 结尾。

扩展功能

1. 添加更多传感器

可以扩展读取其他传感器数据：

• 加速度计
• 磁力计
• 光传感器
• 按钮状态

2. 数据记录

添加数据库存储功能，记录传感器数据：

// 记录温度数据
when BluetoothLE1.TemperatureReceived temperature
do
    call TinyDB1.StoreValue "temperature_" & Clock1.SystemTime, temperature

3. 图形化显示

使用图表组件显示温度变化趋势：

// 更新图表
when BluetoothLE1.TemperatureReceived temperature
do
    call Chart1.AddDataPoint temperature

技术规格

• 蓝牙版本: Bluetooth Low Energy (BLE) 4.0+
• 通信协议: Nordic UART Service (NUS)
• 数据格式: 字符串，以换行符分隔
• 连接距离: 约10米
• 延迟: <100ms

相关资源

• MIT App Inventor IoT 文档
• micro:bit 官方网站
• MakeCode 编辑器
• 蓝牙低功耗协议

本教程基于 CAVEDU 教育团队的技术博客内容整理，更多信息请参考原始教程。