App inventor 2 en español
Cómo programar los teléfonos móviles con Android.
Bluetooth, Arduino y App inventor 2 - Juan Antonio Villalpando

-- Tutorial de iniciación de App Inventor 2 en español --

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9L2.- Enviar archivo por Bluetooth a Arduino. Tarjeta SdCard.

- Se trata de enviar un archivo, en este caso una imagen.jpg a Arduino por Bluetooth. La imagen se guardará en una tarjeta SdCard insertada en un lector SdCard de Arduino.

- Consulta este tutorial que trata sobre Arduino y tarjeta SdCard.

- Los archivos de imagen tienen caracteres especiales que dan errores al enviarlos por Bluetooth. Para corregirlo se pasa todo el archivo a un código denominado Base64, que codifica el archivo y convierte todos los caracteres en "enviables" por Bluetooth.

- Cuando el archivo llegue al Arduino, se debera de decodificar en Base64 para que tenga los mismos caracteres que el original.

- Para codificar un archivo en Base64, utilizaremos mi extensión: com.KIO4_Base64.aix: 277_extension_imagen_string.htm

- Vamos a ver el proceso poco a poco...

- Trabajaremos con esta imagen: pozo_grande.jpg (pulsa)

- Resulta que esa imagen es bastante grande, ocupa 553 KB, vamos a reducirle el tamaño hasta los 3 KB, además también reduciremos sus dimensiones a 200 x 150 pixels, será más pequeñas y con peor resolución, pero será más fácil de enviar.

- Aquí la tenemos pozo.jpg, tamaño 3 KB (4037 bytes), dimensiones 200x150

- Para cambiar su tamaño podemos utilizar la siguiente web:

https://www.imgonline.com.ua/eng/compress-image-size.php

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1.- Convertir una imagen.jpg a Base64 y mostrar sus códigos en una Etiqueta de App Inventor.

p9L2_Convertir_Base64.aia

- Al pulsar el Botón, se obtendrá el código Base64 de la imagen y se irá presentando en la Etiqueta2.

- La lentitud del proceso es debido principalmente a la escritura en la Etiqueta2, no en la generación del código que es rápido.

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- Diseño.

- El Intervalo del Reloj lo he puesto a 1 milisegundo.

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- Bloques.

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2.- Convertir una imagen.jpg a Base64 y enviarla mediante Bluetooth al Arduino. Monitor Serie.

p9L2_Bluetooth_Base64_1.aia

- Vamos a convertir la imagen a Base64 y enviarla por Bluetooth al Arduino. Visualizaremos los códigos en el Monitor Serie.

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- Diseño.

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- Bloques.

- He puesto 4 archivos: de 4k, 20k y 50k para realizar pruebas de subida.

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- Arduino.

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- Código del Arduino.

- En el Monitor Serie obtendremos los 5241 bytes que componen el código Base64 de esta imagen.

- El Monitor Serie realiza cambios de líneas, en este caso 69 cambios de líneas, que sumados a los 5241 dará unos 5310 caracteres.

- También puedo ocurrir que la información salga duplicada, es decir que repita dos veces la subida.

enviar_base64_1.ino // Juan A. Villalpando // http://kio4.com/arduino/9L2_enviar_archivo_BT.htm char caracter; void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { if(Serial.available()) { caracter = Serial.read(); Serial.print(caracter); } }

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3.- Enviar código Base64 por Bluetooth al Arduino y guardar esa información en un archivo mediante una tarjeta y lector SdCard.

p9L2_Bluetooth_Base64_2.aia

- La información Base64 que llega al Arduino la vamos a guardar en un archivo en una tarjeta SdCard.

- Convertiremos el archivo a Base64, enviamos su string por Bluetooth como EnviarTexto.

- El Arduino irá tomando cada uno de los caracteres y los irá guardando en el archivo pozo_4.txt

- Cuando reciba el asterisco *, indicará que ha acabado el grabación del archivo.

- IMPORTANTE: es necesario que inicies el Monitor Serie del Arduino cada vez que vayas a grabar un archivo.

- El archivo quedará pozo_4.txt quedará guardado en la SdCard en formato Base64. No se podrá leer como imagen. Si lo quieres leer como imagen, debes decodificarlo en Base64, por ejemplo con esta página:

https://www.motobit.com/util/base64-decoder-encoder.asp

- Una vez decodificado en Base64, le cambias la extensión base64.bin a imagen.jpg y podrás volver a ver la imagen.

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- Diseño.

- He puesto 4 archivos: de 4k, 20k y 50k para realizar pruebas de subida.

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- Bloques.

- La aplicación es similar a la anterior, he añadido un asterisco *, al final del texto para indicar fin del envío:

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- Arduino. Lector de SdCard.

- Necesitaremos un lector de SdCard y una tarjeta SdCard.

- Consulta este tutorial: Arduino y tarjeta SdCard.

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- Conexiones.

-

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- Código del Arduino.

- Según van llegando los caracteres se van guardando en el archivo pozo_4.txt.

- Va recibiendo caracteres hasta que llegue el asterisco *, indicando fin del archivo.

// Juan A. Villalpando
// http://kio4.com/arduino/9L2_enviar_archivo_BT.htm

#include <SD.h>
// const int CS = D8; // Para el NodeMcu
const int CS = 4; // Para el Arduino y Wemos ESP32
File miarchivo;
char rx_byte = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Iniciando SdCard...");
  if (!SD.begin(CS)) {
    Serial.println("Error al iniciar.");
    return;
  }
    Serial.println("SdCard iniciada.");
    miarchivo = SD.open("pozo_4.txt", FILE_WRITE); // Abre el archivo.
}

void loop() {
  if(Serial.available()) {
    rx_byte = Serial.read(); // Toma el caracter.
         if (rx_byte != '*') {
          miarchivo.print(rx_byte); // Guarda caracter.
         } else {
          miarchivo.close(); // Cierra el archivo.
          Serial.println("Grabado.");
         }
  }
}

- Así tendríamos los archivos subidos a la SdCard.

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- Otro código para probar:

- En este código van llegando caracteres hasta alcanzar el número de 200, en ese momento se guardan en el archivo escribir.txt eso 200 caracteres, reinicia la k = 0 y vuelve a captar otros 200 caracteres, así hasta que llegue el asterisco.

// Juan A. Villalpando
// http://kio4.com/arduino/9L2_enviar_archivo_BT.htm

#include <SD.h>
// const int CS = D8; // Para el NodeMcu
const int CS = 4; // Para el Arduino y Wemos ESP32
File miarchivo;
int k =0;	
		
void setup() {
Serial.begin(9600);

  Serial.println("Iniciando SdCard...");
  if (!SD.begin(CS)) {
    Serial.println("Error al iniciar.");
    return;
  }
    Serial.println("SdCard iniciada.");
    miarchivo = SD.open("pozo_4.txt", FILE_WRITE); // Abre el archivo.

}

char rx_byte = 0;
String rx_str = "";

void loop() {
if(Serial.available()) {
    k = k + 1;
    rx_byte = Serial.read(); // Toma el caracter.
    rx_str += rx_byte; // Va uniendo los caracteres escritos.
    
    if (k == 200 || rx_byte == '*') {
         if (rx_byte == '*') {
          rx_str = rx_str.substring(0, rx_str.length()-1); // Quita el *
         }
           miarchivo.print(rx_str);
           rx_str = ""; 
           k = 0;
}
}

if (rx_byte == '*') {
miarchivo.close(); // Cierra el archivo.
Serial.println("Grabado.");
rx_byte = 0;
}

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4.- Tenemos en la Sdcard un archivo en Base64, queremos enviarlo a la aplicación por Bluetooth. En la aplicación se descodificará y se mostrará la imagen.

p9L2_Bluetooth_Base64_3.aia

pozo_4.txt

- Esto es, tenemos en la SdCard el archivo POZO_4.TXT, que está codificado en Base64. Lo vamos a enviar por Bluetooth a la aplicación.

- También puedes realizarlo con POZO_20.TXT y POZO_50.TXT, para ello deberás modificar esos nombres en el código del Arduino.

- Cuando llegue a la aplicación, se descodificara (mediante una extensión), se guardará en un archivo en /mnt/sdcard del móvil y se mostrará en un componente Imagen.

- El siguiente Diseño lo he realizado ampliando la aplicación anterior, he añadido un Botón para obtener el archivo y un componente Imagen2 para visualizar la imagen.

- Para realizar la prueba, suponemos que existe un archivo llamado POZO_4.TXT en la SdCard del Arduino y que contiene la codificación Base64 de una imagen.

- Al pulsar el Botón de obtener, se enviará el caracter k. Cuando el Arduino reciba ese caracter enviará a la aplicación los códigos Base64 del archivo POZO_4.TXT.

- La aplicación recibirá esos códigos y los convertirá a archivo en /mnt/sdcard/el_pozo.jpg

- El Arduino enviará como último caracter el asterisco *

- Serial.print("*");

- Esto le indicará a la aplicación que ya ha terminado de enviar todo el archivo.

- En App Inventor, en las Propiedades del Bluetooth, debemos poner ByteDelimitador = 42, ya que el 42 es el código del asterisco *. Esto indicará que cuando llegue el asterisco habrá terminado de recibir el archivo completo.

- Observaremos que para enviar el archivo pozo_4.txt desde Arduino a la Aplicación tarda unos 6 segundos.

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- Diseño.

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- Bloques.

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- Código del Arduino.

- Observa que envía el asterisco como último caracter, para indicarle a la App que ha llegado al fin de archivo.

- En la App, en la Propiedades del Bluetooth, debemos poner ByteDelimitador = 42, ya que ese número es el código del asterisco *.

// Juan A. Villalpando
// http://kio4.com/arduino/9L2_enviar_archivo_BT.htm

#include <SD.h>
// const int CS = D8; // Para el NodeMcu
const int CS = 4; // Para el Arduino y Wemos ESP32
File miarchivo;
char caracter;
     
void setup() {
Serial.begin(9600);

  Serial.println("Iniciando SdCard...");
  if (!SD.begin(CS)) {
    Serial.println("Error al iniciar.");
    return;
  }
    Serial.println("SdCard iniciada.");
}

void loop() {
   if(Serial.available()) {
   caracter = Serial.read();
   if(caracter == 'k'){
   miarchivo = SD.open("pozo_4.txt"); // Abre el archivo lectura. 
            if (miarchivo) {
              while (miarchivo.available()) {
                Serial.write(miarchivo.read());
                // delay(2);
              }
                Serial.print("*");
                miarchivo.close();
            }
            else {
              Serial.println("Error al abrir el archivo.");
            }
          }
   }
}

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5.- Cambiar los baudios del HC-06.

- El módulo Bluetooth HC-06 viene configurado con 9600 baudios (bits/s), vamos a cambiarlo a 115200 mediante los comandos AT.

- Para facilitar la carga de programas al Arduino he cambiado las conexiones del módulo a los pines 2 y 3 del Arduino.

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- Código del Arduino.

// Juan A. Villalpando
// http://kio4.com/arduino/9L2_enviar_archivo_BT.htm

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial BT(2,3);
 
void setup()
{
 BT.begin(9600);
 Serial.begin(9600);
 // BT.begin(115200);
 // Serial.begin(115200);
}
 
void loop(){ 
  if(BT.available()) {Serial.write(BT.read());}
 
  if(Serial.available()){BT.write(Serial.read());}
}

- Vamos al Monitor Serie, lo ponemos a 9600 y vamos escribiendo los comandos AT

AT obtendremos OK

- Para cambiar la velocidad a 115200 escribimos:

AT+BAUD8

obtendremos: OK115200

AT+BAUD1 ——— 1200
AT+BAUD2 ——— 2400
AT+BAUD3 ——— 4800
AT+BAUD4 ———9600 (Default)
AT+BAUD5 ——— 19200
AT+BAUD6 ——— 38400
AT+BAUD7 ——— 57600
AT+BAUD8 ——— 115200

- Ya lo tenemos configurado a 115200.

IMPORTANTE, ten en cuenta que ahora funciona con 115200, si quieres volver a poner la velocidad de 9600, debes volver a cargar el comandos_AT.ino, pero cambiando estas líneas:

// BT.begin(9600);
// Serial.begin(9600);
BT.begin(115200);
Serial.begin(115200);

Además deberás poner el Monitor Serie a 115200

Escribe AT+BAUD4 y se volverá a configurar a 9600.

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6.- Repetir ejemplo 4, pero ahora a 115200.

- Seguimos utilizando el mismo ejemplo de aplicación que vimos en el punto 4: p9L2_Bluetooth_Base64_3.aia

- Modificamos un poco el código de Arduino que vimos en el ejemplo 4.

- Al cambiar la conexión del módulo a los terminales 2 y 3, tenemos que cambiar la forma de conexión.

- Incluimos la librería SoftwareSerial y llamamos BT a la conexión de Bluetooth.

- Además observa que he cambiado la velocidad a 115200.

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial BT(2,3);

#include <SD.h>
// const int CS = D8; // Para el NodeMcu
const int CS = 4; // Para el Arduino y Wemos ESP32
File miarchivo;
char caracter;
     
void setup() {
Serial.begin(115200);
BT.begin(115200);

  Serial.println("Iniciando SdCard...");
  if (!SD.begin(CS)) {
    Serial.println("Error al iniciar.");
    return;
  }
    Serial.println("SdCard iniciada.");
}

void loop() {
   if(BT.available()) {
   caracter = BT.read();
   if(caracter == 'k'){
   miarchivo = SD.open("pozo_4.txt"); // Abre el archivo lectura. 
            if (miarchivo) {
              while (miarchivo.available()) {
                BT.write(miarchivo.read());
               // delay(2);
              }
                BT.print("*");
                miarchivo.close();
            }
            else {
              Serial.println("Error al abrir el archivo.");
            }
          }
   }
}

- Realizamos la llamada al archivo y observamos que ahora la carga del archivo pozo_4.txt ahora tarda 1 segundos, cuando la velocidad la teníamos a 9600 tardaba 6 segundos.

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- Vamos a repetir el ejemplo con un archivo de 800 k

- Cargamos este archivo pu_re.txt en la SdCard. Es una imagen convertida a Base 64.

- Modificamos el archivo del código de Arduino, simplemente cambiamos:

miarchivo = SD.open("pu_re.txt"); // Abre el archivo lectura.

- El archivo se trasferirá a la aplicación y se convertirá en imagen.

- Con 115200 baudios tardará 110 segundos en transferise del Arduino a la aplicación.

- Si quisiéramos enviar el archivo desde la aplicación al Arduino, tendríamos que volver a cambiar los baudios a 9600, ya que esa transmisión es más lenta. Comprueba que si pone los baudios a un número mayor, no se transmite bien.

- Otra cosa importante, los baudios (bits/s) es la velocidad de transmisión entre el Arduino y el módulo Bluetooth. Una vez que la información llega al módulo, éste lo modula en GPSK y lo transmite con una portadora de 2,4 GHz, es decir los baudios que establecemos no es la velocidad a la que va al Android, es la velocidad de la conexión entre el Arduino y el módulo Bluetooth.

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7.- Codificar y decodificar Base64 en Arduino.

- Podemos utilizar los siguientes códigos para codificar y decodificar Base64 en Arduino:

https://platformio.org/lib/show/582/Base64/examples

- Con la librería <Base64.h>, podemos codificar y decodificar en Base64.

- Pero hay un problema importante: codifica String, es decir cadena de caracteres, no codifica directamente archivos. Tendríamos que pasar todo el archivo a String y luego codificar ese String.

- Pero continua el problema: el tamaño de memoria del Arduino. Los String en Arduino UNO tienen un límite de unos 2048 bytes, por lo cual no podemos pasar un archivo grande, de por ejemplo 3KB, a String. Lo mismo ocurre en la decodificación.

- Aquí tenemos otra librería <base64.hpp>, pero tiene el mismo problema que la anterior, codifica String.

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- Comentarios.

- Otras posibilidades:

- En vez de utilizar el Arduino UNO, podemos utilizar la tarjeta D1 R32 ESP32, que tiene más velocidad y más memoria, además dispone de Bluetooth.

- Observa la comparativa:

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- Propuesta.

- Cambia el tamaño de los archivos en los ejemplos que hemos visto, para comprobar el tiempo de finalización del proceso.

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- Bloques en inglés.

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