05．Bluetoothデバイスへ文字列を送信する処理を作る

Bluetoothデバイスへ文字列を送信する処理を作成します。

解説

Bluetoothデバイスへ文字列を送信するためにすべきことは、以下です。

BluetoothSocketオブジェクトを用いて、「OutputStream」オブジェクトを取得します。
（mOutput = mBluetoothSocket.getOutputStream();）
取得した「OutputStream」オブジェクトを用いて、Bluetoothデバイスへバイト列を送信します。
（mOutput.write( buf );）

上記以外に、今回やっていることは、以下です。

「Hello」ボタンで、文字列「Hello」をBluetoothデバイスへ送信します。「World」ボタンで、文字列「World」をBluetoothデバイスへ送信します。
（onClick関数において、「Hello」ボタン、「World」ボタンの場合、write関数を呼び出します。）

実装

プロジェクトを開く

04．で作成したプロジェクトを開きます。

文字列リソースの追加

必要な文字列定義を追加します。

「Project」ペインの「app > res > values > strings.xml」を開きます。

「送信」ラベル用の文字列と、２つの「文字列送信」ボタン用の文字列の定義を追加します。
<string name="write_string">Wtite string : </string> <string name="hello">Hello</string> <string name="world">World</string>

「strings.xml」全体としては、以下のようにします。
<resources> <string name="app_name">Bluetooth Communicator</string>  <string name="bluetooth_is_not_supported">Bluetooth is not supported.</string> <string name="bluetooth_is_not_working">Bluetooth is not working.</string>  <string name="search">Search</string>  <string name="device_name">Device Name : </string> <string name="device_address">Device Address : </string> <string name="connect">Connect</string> <string name="disconnect">Disconnect</string> <string name="read_string">Read string : </string> <string name="write_string">Wtite string : </string> <string name="hello">Hello</string> <string name="world">World</string>  <string name="unknown_device">Unknown device</string>  <string name="scan">Scan</string> <string name="stop">Stop</string> </resources>

ファイルを上書き保存します。

レイアウトの編集

メインアクティビティのレイアウトを編集します。

「Project」ペインの「app > res > layout > activity_main.xml」を開きます。

「受信」ラベルと受信文字列を表示するためのTextViewの下に、２つの「文字列送信」ボタンを設置します。
<Space android:layout_width="match_parent" android:layout_height="20dp"/> <LinearLayout android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:layout_margin="10dp" android:orientation="horizontal"> <TextView android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/write_string" android:textSize="18sp"/> <Space android:layout_width="5dp" android:layout_height="wrap_content"/> <Button android:id="@+id/button_writehello" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/hello" android:textSize="18sp"/> <Space android:layout_width="5dp" android:layout_height="wrap_content"/> <Button android:id="@+id/button_writeworld" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/world" android:textSize="18sp"/> </LinearLayout>

activity_main.xmlの内容を以下のようにします。
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:layout_margin="10dp" android:orientation="vertical"> <LinearLayout android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:layout_margin="10dp" android:orientation="horizontal"> <TextView android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/device_name" android:textSize="18sp"/> <Space android:layout_width="5dp" android:layout_height="wrap_content"/> <TextView android:id="@+id/textview_devicename" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:textSize="18sp"/> </LinearLayout> <LinearLayout android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:layout_margin="10dp" android:orientation="horizontal"> <TextView android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/device_address" android:textSize="18sp"/> <Space android:layout_width="5dp" android:layout_height="wrap_content"/> <TextView android:id="@+id/textview_deviceaddress" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:textSize="18sp"/> </LinearLayout> <Space android:layout_width="match_parent" android:layout_height="20dp"/> <LinearLayout android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:layout_margin="10dp" android:orientation="horizontal"> <Button android:id="@+id/button_connect" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/connect" android:textSize="18sp"/> <Space android:layout_width="5dp" android:layout_height="wrap_content"/> <Button android:id="@+id/button_disconnect" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/disconnect" android:textSize="18sp"/> </LinearLayout> <Space android:layout_width="match_parent" android:layout_height="20dp"/> <LinearLayout android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:layout_margin="10dp" android:orientation="horizontal"> <TextView android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/read_string" android:textSize="18sp"/> <Space android:layout_width="5dp" android:layout_height="wrap_content"/> <TextView android:id="@+id/textview_read" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:textSize="18sp"/> </LinearLayout> <Space android:layout_width="match_parent" android:layout_height="20dp"/> <LinearLayout android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:layout_margin="10dp" android:orientation="horizontal"> <TextView android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/write_string" android:textSize="18sp"/> <Space android:layout_width="5dp" android:layout_height="wrap_content"/> <Button android:id="@+id/button_writehello" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/hello" android:textSize="18sp"/> <Space android:layout_width="5dp" android:layout_height="wrap_content"/> <Button android:id="@+id/button_writeworld" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/world" android:textSize="18sp"/> </LinearLayout> </LinearLayout>

メインアクティビティクラスのメンバー変数の追加

メインアクティビティに、必要な定数宣言とメンバー変数宣言を追加します。

２つの「文字列送信」ボタンの変数宣言を追加します。

「MainActivity」クラスの、変数の宣言を以下のようにします。
// 定数 private static final int REQUEST_ENABLEBLUETOOTH = 1; // Bluetooth機能の有効化要求時の識別コード private static final int REQUEST_CONNECTDEVICE = 2; // デバイス接続要求時の識別コード private static final int READBUFFERSIZE = 1024; // 受信バッファーのサイズ // メンバー変数 private BluetoothAdapter mBluetoothAdapter; // BluetoothAdapter : Bluetooth処理で必要 private String mDeviceAddress = ""; // デバイスアドレス private BluetoothService mBluetoothService; // BluetoothService : Bluetoothデバイスとの通信処理を担う private byte[] mReadBuffer = new byte[READBUFFERSIZE]; private int mReadBufferCounter = 0; // GUIアイテム private Button mButton_Connect; // 接続ボタン private Button mButton_Disconnect; // 切断ボタン private Button mButton_WriteHello; // 「Hello」送信ボタン private Button mButton_WriteWorld; // 「World」送信ボタン

リビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

メインアクティビティクラスのonCreate関数の編集

メインアクティビティのonCreate関数に、必要な処理を追加します。

２つの「文字列送信」ボタンの取得とクリックリスナーの設定の処理を追加します。

onCreate関数を、以下のようにします。
@Override protected void onCreate( Bundle savedInstanceState ) { super.onCreate( savedInstanceState ); setContentView( R.layout.activity_main ); // GUIアイテム mButton_Connect = (Button)findViewById( R.id.button_connect ); mButton_Connect.setOnClickListener( this ); mButton_Disconnect = (Button)findViewById( R.id.button_disconnect ); mButton_Disconnect.setOnClickListener( this ); mButton_WriteHello = (Button)findViewById( R.id.button_writehello ); mButton_WriteHello.setOnClickListener( this ); mButton_WriteWorld = (Button)findViewById( R.id.button_writeworld ); mButton_WriteWorld.setOnClickListener( this ); // Bluetoothアダプタの取得（・・・省略・・・）

メインアクティビティクラスのクリックリスナーの編集

メインアクティビティのクリックリスナーに、必要な処理を追加します。

２つの「文字列送信」ボタンクリック時の処理を追加します。

onClick関数を、以下のようにします。
@Override public void onClick( View v ) { if( mButton_Connect.getId() == v.getId() ) { mButton_Connect.setEnabled( false ); // 接続ボタンの無効化（連打対策） connect(); // 接続 return; } if( mButton_Disconnect.getId() == v.getId() ) { mButton_Disconnect.setEnabled( false ); // 切断ボタンの無効化（連打対策） disconnect(); // 切断 return; } if( mButton_WriteHello.getId() == v.getId() ) { mButton_WriteHello.setEnabled( false ); // 文字列送信ボタンの無効化（連打対策） mButton_WriteWorld.setEnabled( false ); // 文字列送信ボタンの無効化（連打対策） write( "Hello" ); return; } if( mButton_WriteWorld.getId() == v.getId() ) { mButton_WriteHello.setEnabled( false ); // 文字列送信ボタンの無効化（連打対策） mButton_WriteWorld.setEnabled( false ); // 文字列送信ボタンの無効化（連打対策） write( "World" ); return; } }

文字列送信の関数の追加

文字列送信の関数を追加します。

「MainActivity」クラスの末尾に、以下を追加します。
// 文字列送信 private void write( String string ) { if( null == mBluetoothService ) { // mBluetoothServiceがnullなら切断済みか、切断中。 return; } // 終端に改行コードを付加 String stringSend = string + "\r\n"; // バイト列送信 mBluetoothService.write( stringSend.getBytes() ); }

Bluetoothサービスクラスの編集

Bluetoothデバイスと通信する際に使用する補助クラス「Bluetoothサービス」クラスに、送信処理を追加します。

「Bluetoothサービスのスレッド」から「UIのスレッド」へメッセージを送信するためのメッセージ定数「MESSAGE_WRITTEN」を追加します。

「BluetoothService」クラスの、定数の宣言を、以下のようにします。
public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener { static public class BluetoothService { // 定数（Bluetooth UUID） private static final UUID UUID_SPP = UUID.fromString( "00001101-0000-1000-8000-00805f9b34fb" ); // 定数 public static final int MESSAGE_STATECHANGE = 1; public static final int MESSAGE_READ = 2; public static final int MESSAGE_WRITTEN = 3; public static final int STATE_NONE = 0; public static final int STATE_CONNECT_START = 1; public static final int STATE_CONNECT_FAILED = 2; public static final int STATE_CONNECTED = 3; public static final int STATE_CONNECTION_LOST = 4; public static final int STATE_DISCONNECT_START = 5; public static final int STATE_DISCONNECTED = 6; // メンバー変数 private int mState; private ConnectionThread mConnectionThread; private Handler mHandler; // 接続時処理用のスレッド

「Bluetoothサービス」クラスの内部クラスの「コネクションスレッド」クラスに、送信処理で使用する「OutputStream」オブジェクトの宣言を追加します。

「ConnectionThread」クラスのメンバー変数の宣言を、以下のようにします。
// 接続時処理用のスレッド private class ConnectionThread extends Thread { private BluetoothSocket mBluetoothSocket; private InputStream mInput; private OutputStream mOutput; // コンストラクタ

「Bluetoothサービス」クラスの内部クラスの「コネクションスレッド」クラスのコンストラクタに、「OutputStream」オブジェクト取得処理をを追加します。

「ConnectionThread」クラスのコンストラクタを、以下のようにします。
// コンストラクタ public ConnectionThread( BluetoothDevice bluetoothdevice ) { try { mBluetoothSocket = bluetoothdevice.createRfcommSocketToServiceRecord( UUID_SPP ); mInput = mBluetoothSocket.getInputStream(); mOutput = mBluetoothSocket.getOutputStream(); } catch( IOException e ) { Log.e( "BluetoothService", "failed : bluetoothdevice.createRfcommSocketToServiceRecord( UUID_SPP )", e ); } }

「Bluetoothサービス」クラスの内部クラスの「コネクションスレッド」クラスの末尾に、バイト列送信関数を追加します。
// バイト列送信 public void write( byte[] buf ) { try { synchronized( BluetoothService.this ) { mOutput.write( buf ); } mHandler.obtainMessage( MESSAGE_WRITTEN ).sendToTarget(); } catch( IOException e ) { Log.e( "BluetoothService", "Failed : mBluetoothSocket.close()", e ); } }

「Bluetoothサービス」クラスの末尾に、バイト列送信関数を追加します。
// バイト列送信（非同期） public void write( byte[] out ) { ConnectionThread connectionThread; synchronized( this ) { if( STATE_CONNECTED != mState ) { return; } connectionThread = mConnectionThread; } // 非同期送信 // （送受信で同期（送信と受信を排他処理（≒同期処理））させる実装も可能だが、 // 　そうすると、mInput.read( buf ) が完了するまで、mOutput.write( buf ) が実施されなくなる。 // 　mInput.read( buf ) は文字列を受信すると完了するので、文字列を受信しなければいつまでたっても完了しない。 // 　文字列が頻繁に送信されてくる場合はよいが、文字列がぜんぜん送信されてこない場合は、 // 　こちらからの送信がいつまでたっても実施されないことになる。なので、受信と送信は非同期。） connectionThread.write( out ); }

Bluetoothサービスから情報を取得するハンドラの定義の編集

Bluetoothサービスから情報を取得するハンドラの定義を編集します。

Bluetoothサービスからのメッセージを処理するhandleMessage()に、Bluetoothデバイスへ文字列を送信した時の処理「case BluetoothService.MESSAGE_WRITTEN:」を追加します。
case BluetoothService.MESSAGE_WRITTEN: // GUIアイテムの有効無効の設定 // 文字列送信ボタンを有効にする（連打対策で無効になっているボタンを復帰させる） mButton_WriteHello.setEnabled( true ); mButton_WriteWorld.setEnabled( true ); break;

Bluetoothサービスからのメッセージを処理するhandleMessage()の、接続完了時の処理「case BluetoothService.STATE_CONECTED:」に「文字列送信」ボタンが有効になるように、また、切断開始時の処理「case BluetoothService.STATE_DISCONNECT_START:」に「文字列送信」ボタンが無効になるように、処理を追加します。
case BluetoothService.MESSAGE_STATECHANGE: switch( msg.arg1 ) { case BluetoothService.STATE_NONE: // 未接続 break; case BluetoothService.STATE_CONNECT_START: // 接続開始 break; case BluetoothService.STATE_CONNECT_FAILED: // 接続失敗 Toast.makeText( MainActivity.this, "Failed to connect to the device.", Toast.LENGTH_SHORT ).show(); break; case BluetoothService.STATE_CONNECTED: // 接続完了 // GUIアイテムの有効無効の設定 // 切断ボタン、文字列送信ボタンを有効にする mButton_Disconnect.setEnabled( true ); mButton_WriteHello.setEnabled( true ); mButton_WriteWorld.setEnabled( true ); break; case BluetoothService.STATE_CONNECTION_LOST: // 接続ロスト //Toast.makeText( MainActivity.this, "Lost connection to the device.", Toast.LENGTH_SHORT ).show(); break; case BluetoothService.STATE_DISCONNECT_START: // 切断開始 // GUIアイテムの有効無効の設定 // 切断ボタン、文字列送信ボタンを無効にする mButton_Disconnect.setEnabled( false ); mButton_WriteHello.setEnabled( false ); mButton_WriteWorld.setEnabled( false ); break; case BluetoothService.STATE_DISCONNECTED: // 切断完了 // GUIアイテムの有効無効の設定 // 接続ボタンを有効にする mButton_Connect.setEnabled( true ); mBluetoothService = null; // BluetoothServiceオブジェクトの解放 break; } break;

Bluetoothサービスから情報を取得するハンドラの定義を、以下のようにします。
// Bluetoothサービスから情報を取得するハンドラ private final Handler mHandler = new Handler() { // ハンドルメッセージ // UIスレッドの処理なので、UI処理について、runOnUiThread対応は、不要。 @Override public void handleMessage( Message msg ) { switch( msg.what ) { case BluetoothService.MESSAGE_STATECHANGE: switch( msg.arg1 ) { case BluetoothService.STATE_NONE: // 未接続 break; case BluetoothService.STATE_CONNECT_START: // 接続開始 break; case BluetoothService.STATE_CONNECT_FAILED: // 接続失敗 Toast.makeText( MainActivity.this, "Failed to connect to the device.", Toast.LENGTH_SHORT ).show(); break; case BluetoothService.STATE_CONNECTED: // 接続完了 // GUIアイテムの有効無効の設定 // 切断ボタン、文字列送信ボタンを有効にする mButton_Disconnect.setEnabled( true ); mButton_WriteHello.setEnabled( true ); mButton_WriteWorld.setEnabled( true ); break; case BluetoothService.STATE_CONNECTION_LOST: // 接続ロスト //Toast.makeText( MainActivity.this, "Lost connection to the device.", Toast.LENGTH_SHORT ).show(); break; case BluetoothService.STATE_DISCONNECT_START: // GUIアイテムの有効無効の設定 // 切断ボタン、文字列送信ボタンを無効にする mButton_Disconnect.setEnabled( false ); mButton_WriteHello.setEnabled( false ); mButton_WriteWorld.setEnabled( false ); break; case BluetoothService.STATE_DISCONNECTED: // 切断完了 // GUIアイテムの有効無効の設定 // 接続ボタンを有効にする mButton_Connect.setEnabled( true ); mBluetoothService = null; // BluetoothServiceオブジェクトの解放 break; } break; case BluetoothService.MESSAGE_READ: byte[] abyteRead = (byte[])msg.obj; int iCountBuf = msg.arg1; for( int i = 0; i < iCountBuf; i++ ) { byte c = abyteRead[i]; if( '\r' == c ) { // 終端 mReadBuffer[mReadBufferCounter] = '\0'; // GUIアイテムへの反映 ( (TextView)findViewById( R.id.textview_read ) ).setText( new String( mReadBuffer, 0, mReadBufferCounter ) ); mReadBufferCounter = 0; } else if( '\n' == c ) { ; // 何もしない } else { // 途中 if( ( READBUFFERSIZE - 1 ) > mReadBufferCounter ) { // mReadBuffer[READBUFFERSIZE - 2] までOK。 // mReadBuffer[READBUFFERSIZE - 1] は、バッファー境界内だが、「\0」を入れられなくなるのでNG。 mReadBuffer[mReadBufferCounter] = c; mReadBufferCounter++; } else { // バッファーあふれ。初期化 mReadBufferCounter = 0; } } } break; case BluetoothService.MESSAGE_WRITTEN: // GUIアイテムの有効無効の設定 // 文字列送信ボタンを有効にする（連打対策で無効になっているボタンを復帰させる） mButton_WriteHello.setEnabled( true ); mButton_WriteWorld.setEnabled( true ); break; } } };

「Cannot resolve symbol」エラーは、「Alt + Enter」で、必要なクラスをimportします。
リビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

メインアクティビティクラスのonResume関数の編集

onResume関数を編集します。

初回表示時および復帰時には、「文字列送信」ボタンが無効となるように処理を追加します。
// 初回表示時、および、ポーズからの復帰時 @Override protected void onResume() { super.onResume(); // Android端末のBluetooth機能の有効化要求 requestBluetoothFeature(); // GUIアイテムの有効無効の設定 mButton_Connect.setEnabled( false ); mButton_Disconnect.setEnabled( false ); mButton_WriteHello.setEnabled( false ); mButton_WriteWorld.setEnabled( false ); // デバイスアドレスが空でなければ、接続ボタンを有効にする。 if( !mDeviceAddress.equals( "" ) ) { mButton_Connect.setEnabled( true ); } // 接続ボタンを押す mButton_Connect.callOnClick(); }

実行

Bluetoothモジュールの準備。

「フィジカルコンピューティング > Arduino > Bluetooth通信する（Bluetoothモジュール RN-42 使用）」に従い、Bluetoothモジュールを準備しておきます。

Bluetoothモジュールの動作は以下です。

１秒ごとに、カウントアップされる値を文字列として送信する。
受信した文字列を、「改行文字(\r)」まで切り出し、LCDに表示する。

Android端末では、Bluetoothモジュールとのペアリングをしておきます。

Android端末にて、動作確認。

ソフト起動後の画面。
「HELLO」ボタンと「WORLD」ボタンがありますが、無効となっています。

Bluetoothデバイスと接続直後の画面。
「HELLO」ボタンと「WORLD」ボタンが有効になります。

「HELLO」ボタンをタップすると、文字列「Hello」をBluetoothデバイスへ送信します。
送信結果は、ArduinoのLCDで確認します。

「WORLD」ボタンをタップすると、文字列「World」をBluetoothデバイスへ送信します。
送信結果は、ArduinoのLCDで確認します。