if (Serial) {
      Serial.print("Hello ");    // 文字列を出力
      Serial.println("World!");　// 改行付きで出力
  }


#Aruduino スクリプトのコンパイルとダウンロード
from IPython.display import Video
Video('./_movies/画面収録 2023-01-24 19.05.00.mov',height=250)

//  Minimal　BLE ペリフェラル：  　Service 無し, キャラックタリステックなし
#include <ArduinoBLE.h>  //ArduinoBLEライブラリを使うための宣言
void setup() {　//初期化
  if (!BLE.begin()) { //BLEの初期化を実行します。
     while (1) {}　//初期化に失敗した場合、スクリプトの実行ははここで永遠に停止します。
  }
  BLE.setDeviceName("Arduino BLE");  //デバイス検索時に表示される名前を設定します。
  BLE.setLocalName("BLE Minimal");   //アドバタイズド　データのローカル　ネーム(local Name)を設定
  BLE.advertise();　// アドバタイズの開始を指示
}
void loop() {　//実行ループ
  BLEDevice central = BLE.central(); // listen for Bluetooth® Low Energy PC to connect:
  if (central) {    // if a central is connected to peripheral:
    while (central.connected()) {    // while the central is still connected to peripheral
      delayMicroseconds(50000);  // 50m秒　= 50000μs 待つ
    }
 }
}


import logging
from bleak import BleakScanner

# device nameを指定して、検索する。
coro1=BleakScanner.find_device_by_filter(lambda dev, adv: (dev.name == 'Arduino BLE'), timeout=10)
d=await coro1 #コルーチンの終了を待つ
if d: # 結果の出力
  print(f"Found(Name)!\t{d.name=},\n\t{d.address=},\n\t{d.rssi=},\n\t{d.metadata=},\n\t{d.details=}")

# deviceのUUIDを指定して、検索する.
coro2=BleakScanner.find_device_by_address('2E9AADB3-5841-EF89-7C4F-4B4507E27537', timeout=10)
d=await coro2
if d:
  print(f"Found(UUID)!\t{d.name=},\n\t{d.address=},\n\t{d.rssi=},\n\t{d.metadata=},\n\t{d.details=}")

Found(Name)!	d.name='Arduino BLE',
	d.address='2E9AADB3-5841-EF89-7C4F-4B4507E27537',
	d.rssi=-54,
	d.metadata={'uuids': [], 'manufacturer_data': {}},
	d.details=(<CBPeripheral: 0x6000025e41a0, identifier = 2E9AADB3-5841-EF89-7C4F-4B4507E27537, name = Arduino BLE, mtu = 0, state = disconnected>, <CentralManagerDelegate: 0x14c60e7a0>)
Found(UUID)!	d.name='Arduino BLE',
	d.address='2E9AADB3-5841-EF89-7C4F-4B4507E27537',
	d.rssi=-63,
	d.metadata={'uuids': [], 'manufacturer_data': {}},
	d.details=(<CBPeripheral: 0x6000025f8750, identifier = 2E9AADB3-5841-EF89-7C4F-4B4507E27537, name = Arduino BLE, mtu = 0, state = disconnected>, <CentralManagerDelegate: 0x11da30a70>)

#include <ArduinoBLE.h>

// Device Information Services
BLEService deviceInformationService("180A");　// standard 16-bit service UUID
BLECharacteristic manufacturerNameChar("2A29",  // standard 16-bit characteristic UUID
                                       BLERead, //　このcharacteristicは読み出し可能
                                       "Arduino®.cc");
BLECharacteristic modelNumberChar("2A24",  // standard 16-bit characteristic UUID
                                  BLERead, //　このcharacteristicは読み出し可能
                                  "Nano 33 BLE LED");

void setup() {
  // begin initialization
  if (!BLE.begin()) { //BLEの初期化を実行します。
     while (1) {}　//初期化に失敗した場合、Arduino 基板はここに永遠に止まります。
  }
  BLE.setDeviceName("Arduino BLE");　// BLE デバイスの検索時に表示される名前を設定します。

  deviceInformationService.addCharacteristic(manufacturerNameChar);  //サービスにキャラクタリスティックを関係づけます
  deviceInformationService.addCharacteristic(modelNumberChar);       // 同上
  BLE.addService(deviceInformationService); // サービスをペリフェラルに登録します。

  BLE.setLocalName("DeviceInfo"); //アドバタイズデータ中のLocalNameを設定します。
  BLE.setAdvertisedService(deviceInformationService);// deviceInformationServiceをアドバタイズメントデータとして登録(オプショナル）

  BLE.advertise();　//アドバタイズを開始します。
}

void loop() {
  // listen for Bluetooth® Low Energy peripherals to connect:
  BLEDevice central = BLE.central();

  // if a central is connected to peripheral:
  if (central) {
    while (central.connected()) {
      delay(100);
    }
  }
}


import asyncio
import logging
from bleak import BleakScanner

# deviceのUUIDを指定して、検索する.
d=await BleakScanner.find_device_by_address('2E9AADB3-5841-EF89-7C4F-4B4507E27537', timeout=10)
if d:
  print(f"Found(UUID)!\t{d.name=},\n\t{d.address=},\n\t{d.rssi=},\n\t{d.metadata=},\n\t{d.details=}")

Found(UUID)!	d.name='Arduino BLE',
	d.address='2E9AADB3-5841-EF89-7C4F-4B4507E27537',
	d.rssi=-60,
	d.metadata={'uuids': ['0000180a-0000-1000-8000-00805f9b34fb'], 'manufacturer_data': {76: b'Arduino'}},
	d.details=(<CBPeripheral: 0x6000025e8000, identifier = 2E9AADB3-5841-EF89-7C4F-4B4507E27537, name = Arduino BLE, mtu = 0, state = disconnected>, <CentralManagerDelegate: 0x14c6fba80>)


import asyncio
from bleak import BleakClient

def UUID_from_uuid(uuid):
  """
  16/32ビットのUUIDを128ビットのUUIDに変換する。
  """
  return f"{uuid:08x}-0000-1000-8000-00805f9b34fb"

MANUFACTURER_Name_UUID=UUID_from_uuid(0x2A29)
MODEL_NBR_UUID=UUID_from_uuid(0x2A24)

async def main(address):
    async with BleakClient(address) as client: # deviceに接続
        manufacturer_name=await client.read_gatt_char(MANUFACTURER_Name_UUID) # キャラクタリスティクを指定して、値を読み出す。
        model_number = await client.read_gatt_char(MODEL_NBR_UUID) 
        print(f"Manufacturer: {manufacturer_name.decode('utf-8')}", #　raw bytesの読み出しデータをunicodeに変換して印刷。 
              f"Model Number: {model_number.decode('utf-8')}"
        )

BLE_UUID='2E9AADB3-5841-EF89-7C4F-4B4507E27537'
# Jupyter Notebook　では次を実行
await main(BLE_UUID)
# その他の環境では次を実行
# asyncio.run(main(BLE_UUID))

Manufacturer: Arduino ®.cc Model Number: Nano 33 BLE

/*
  simplified version LED from ArduinoBLE sample scripts.
  This example code is in the public domain.
*/

#include <ArduinoBLE.h>

BLEService ledService("19B10000-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214"); // Bluetooth® Low Energy LED Service

// Bluetooth® Low Energy LED Switch Characteristic - custom 128-bit UUID, read and writable by central
BLEByteCharacteristic switchCharacteristic("19B10001-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214", BLERead | BLEWrite);

const int ledPin = LED_BUILTIN; // pin to use for the LED

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT); // set LED pin to output mode

  if (!BLE.begin()) {// begin BLE initialization
    while (1);
  }
  BLE.setDeviceName("Arduino BLE");

  ledService.addCharacteristic(switchCharacteristic);  // add the characteristic to the service
  BLE.addService(ledService);// add service
  switchCharacteristic.writeValue(0);// set the initial value for the characeristic:

  BLE.setLocalName("LED"); // set advertised local name and service UUID:
  BLE.setAdvertisedService(ledService);
  BLE.advertise(); // start advertising
}

void loop() {
  BLEDevice central = BLE.central();// listen for Bluetooth® Low Energy peripherals to connect:

  if (central) {// if a central is connected to peripheral:
    while (central.connected()) { // while the central is still connected to peripheral:
      if (switchCharacteristic.written()) {// if the remote device wrote to the characteristic,
        if (switchCharacteristic.value()) {   // any value other than 0
          digitalWrite(ledPin, HIGH);         // will turn the LED on
        } else {                              // a 0 value
          digitalWrite(ledPin, LOW);          // will turn the LED off
        }
      }
    }
  }
}


#特性へのデータ書き込み
from IPython.display import Video
Video('./_movies/画面収録 2023-01-24 18.05.45.m4v',height=250)


import asyncio
from bleak import BleakClient
import datetime

LED_SWITCH_CHAR_UUID="19b10001-e8f2-537e-4f6c-d104768a1214"

async def main(address, wait=5,rep=1):
    async with BleakClient(address) as client:
        await client.write_gatt_char(LED_SWITCH_CHAR_UUID, b"\x00", response=True) 
        OnOff=0
        print("start blink")
        for i in range(2*rep): #On-Offを繰り返す
          await client.write_gatt_char(LED_SWITCH_CHAR_UUID, f"{OnOff:c}".encode('ascii'), response=True)
          await asyncio.sleep(wait)
          OnOff=1-OnOff
        else: # 最後にLEDを消灯
          await client.write_gatt_char(LED_SWITCH_CHAR_UUID, b"\x00", response=True) 
        print("done")

BLE_UUID='2E9AADB3-5841-EF89-7C4F-4B4507E27537'
# Jupyter Notebook　では次を実行
await main(BLE_UUID, 0.5, 5)
# その他の環境では次を実行
# asyncio.run(main(BLE_UUID, 0.3, 5))

start blink
done


#Pythonを使ってBLE装置へデータを書き込む
from IPython.display import Video
Video('./_movies/画面収録 2023-01-25 7.39.42.mov',width=480)

async def write_gatt_char(
        self,
        char_specifier: Union[BleakGATTCharacteristic, int, str, uuid.UUID],
        data: Union[bytes, bytearray, memoryview],
        response: bool = False,
    ) -> None:

/*
  LM60

  This example code is in the public domain.

  this version was modified/extended by N.YAMAMOTO, KEK (2022 Nov.)
*/

#include <ArduinoBLE.h>

// グローバル変数　定義

// Temperature Service　関係のグローバル変数
// 0x181A Environmental Sensing
BLEService temperatureService("181A");  // グローバル変数TemperatureServiceの宣言／定義。"181A":Environmental Sensing
// Bluetooth® Low Energy 環境温度
BLEFloatCharacteristic temperatureChar("2A1C",             // "2A1C":Temperature Measurement
                                      BLERead | BLENotify); 

float oldTemperature = 25.0;     // OLD Temperature data by LM60 
long notify_previousMillis = 0;  // 温度を最後に測定した時刻, in ms
const long NOTIFY_INTERVAL = 200; //データを更新する時間間隔(ミリ秒)
// a function to update temperature data.

void updateTemperature() {
  /* Read the LM60 voltage level on the A7 analog input pin.
  */
  analogReadResolution(16);//Arduino nano 33 BLE の　ADC　は　12bits.

  int temperatureRaw = analogRead(A7); 
  float temperature = map(temperatureRaw, 0, 65535, 0, 3300);// converte to mv
  //VO =(6.25mV/°C×T°C)+424mV
  temperature=(temperature-424.0)/6.25;
  if (Serial) {
      Serial.print("temperature(Celsius) °C:");  // print it
      Serial.println(temperature);
   }
  if (temperature != oldTemperature) {        // if the environmental temperature has changed
    temperatureChar.writeValue(temperature);  // and update the temperature characteristic
    oldTemperature = temperature;             // save the level for next comparison
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(5000);  // Serial portがレディになるのを待つ。2000msecでは不十分な場合があるようです。
  // Arduinoを単独使用の場合には、Serialを無限に待つことはできないので, Serailオブジェクトが生成されたかどうかをチェックします。
  if (Serial) {
    Serial.print("Serial port is available.\n");//
  };

  // begin initialization
  if (!BLE.begin()) {
    if (Serial) Serial.println("starting Bluetooth® Low Energy module failed!");
    while (1) {} //BLEの初期化に失敗したので、このスケッチはここで永遠に停止します。
  }
  BLE.setDeviceName("Arduino BLE");  

  temperatureService.addCharacteristic(temperatureChar);  // add the battery level characteristic
  BLE.addService(temperatureService);                 // Add the battery service
  temperatureChar.writeValue(oldTemperature);        // set initial value for this characteristic

  BLE.setLocalName("BLE LM60 Sample");

  BLE.setAdvertisedService(temperatureService); // service_uuids

  // start advertising
  BLE.advertise();

  if (Serial) Serial.println(F("start Temperature monitoring."));
}

void loop() {
  // listen for Bluetooth® Low Energy peripherals to connect:
  BLEDevice central = BLE.central();

  // if a central is connected to peripheral:
  if (central) {
    if (Serial) Serial.print("Connected to central: ");
    // print the central's MAC address:
    if (Serial) Serial.println(central.address());
    // while the central is still connected to peripheral:
    while (central.connected()) {
      long currentMillis = millis();
      // if NOTIFY_INTERVAL have passed, check the Temperature:
      if (currentMillis - notify_previousMillis >= NOTIFY_INTERVAL) {
        updateTemperature();
        notify_previousMillis = currentMillis;
      }
    }

    // when the central disconnects, print it out:
    if (Serial) Serial.print(F("Disconnected from central: "));
    if (Serial) Serial.println(central.address());
  }
}


#データ表示形式の変更
from IPython.display import Video
Video('./_movies/画面収録 2023-01-24 18.15.56.m4v',height=360)


import asyncio
import datetime,time,struct
from bleak import BleakClient

BLE_device="2E9AADB3-5841-EF89-7C4F-4B4507E27537"

BLE_Temperature_UUID = "00002a1c-0000-1000-8000-00805f9b34fb"

def notification_handler(sender, data):
    print("env temp:  {1:f} deg Celsius at {2} raw data: {0}".format(
      data,
      struct.unpack("f",data)[0], 
      datetime.datetime.now().isoformat()))

#asyncio.run(main(address))
async def main(address, delay=10,rep=10,):
  async with BleakClient(address) as client:
    await client.start_notify(BLE_Temperature_UUID, notification_handler)
    chache_flag=False 
    await asyncio.sleep(delay)
    res=await client.stop_notify(BLE_Temperature_UUID)
    
await main(BLE_device,5)

env temp:  12.026298 deg Celsius at 2023-01-02T16:46:30.869653 raw data: bytearray(b'\xb7k@A')
env temp:  11.959667 deg Celsius at 2023-01-02T16:46:31.169826 raw data: bytearray(b'\xccZ?A')
env temp:  11.895238 deg Celsius at 2023-01-02T16:46:32.069932 raw data: bytearray(b'\xe5R>A')
env temp:  11.844688 deg Celsius at 2023-01-02T16:46:33.285451 raw data: bytearray(b'\xd8\x83=A')
env temp:  11.891418 deg Celsius at 2023-01-02T16:46:34.185089 raw data: bytearray(b'?C>A')
env temp:  11.806275 deg Celsius at 2023-01-02T16:46:34.500376 raw data: bytearray(b'\x81\xe6<A')
env temp:  11.761647 deg Celsius at 2023-01-02T16:46:34.785037 raw data: bytearray(b'\xb5/<A')


%automagic off

Automagic is OFF, % prefix IS needed for line magics.


# Jupyter Notebook中でbleak モジュールをインストールするには、次の行をアンコメントしてセルを実行します。
#!pip install -U bleak
# 標準に含まれないサーヴィスやキャラクタリスティックのUUIDと表示名との対応を登録する。
import bleak.uuids
bleak.uuids.register_uuids({
  "19b10000-e8f2-537e-4f6c-d104768a1214":"LED service",
  "19b10001-e8f2-537e-4f6c-d104768a1214":"LED switch"
})

初めてのBluetooth LE: Arduino nano 33 BLE and python bleak library¶

Arduino nano 33 BLEとMbed OS¶

Arduino nano 33 BLEのCPU¶

MbedOSの採用¶

Aruduino IDE： Arduino　基板の開発環境¶

Arduino IDEの入手¶

Arduino IDEの使い方¶

開発したプログラムのダウンロードと実行¶

Aruduino 基板を単独使用する場合の注意¶

ArduinoBLE ライブラリ¶

Bluetooth LE(Low Energy)について¶

BLEを利用するためのライブラリ¶

python以外のBLEライブラリ¶

BLE Mnimal¶

動作を確認してみましょう。¶

BLE minimalのスクリプト¶

"BLE minimal"スクリプト¶

Pythonによる動作確認¶

Arduino script: BLE with Device Information Service¶

pythonを使って、キャラクタリスティックを読んでみる。¶

書き込み可能プロパティを持つキャラクタリスティックへのデータ書き込み¶

動作確認: LightBlueを使って。¶

動作確認: python/bleakを使って。¶

python/bleakでの`.write_gatt_char`の使い方¶

Nofity プロパティ¶

Arduino nanoのピン配置　[注]_¶

まとめ¶

付録1 python bleak モジュールのインストール方法と利用例¶

初めてのBluetooth LE: Arduino nano 33 BLE and python bleak library¶

Arduino nano 33 BLEとMbed OS¶

Arduino nano 33 BLEのCPU¶

MbedOSの採用¶

Aruduino IDE： Arduino 基板の開発環境¶

Arduino IDEの入手¶

Arduino IDEの使い方¶

開発したプログラムのダウンロードと実行¶

Aruduino 基板を単独使用する場合の注意¶

ArduinoBLE ライブラリ¶

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BLEを利用するためのライブラリ¶

python以外のBLEライブラリ¶

BLE Mnimal¶

動作を確認してみましょう。¶

BLE minimalのスクリプト¶

"BLE minimal"スクリプト¶

Pythonによる動作確認¶

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動作確認: LightBlueを使って。¶

動作確認: python/bleakを使って。¶

python/bleakでの.write_gatt_charの使い方¶

Nofity プロパティ¶

Arduino nanoのピン配置 [注]_¶

まとめ¶

付録1 python bleak モジュールのインストール方法と利用例¶

Aruduino IDE： Arduino　基板の開発環境¶

python/bleakでの`.write_gatt_char`の使い方¶

Arduino nanoのピン配置　[注]_¶