SHT31で測定した温湿度をBLEで通信できるようにしました。前回ラズパイはサーバの立場のペリフェラル動作です。ここでは、Raspberry Pi Zero Wでセントラルのプログラムを動かし、14セグメントLEDに温湿度を表示します。

●ペリフェラルはSHT31-SMART-GADGET

　湿度センサSHT31を製造しているSENSIRIONから、BLEのデモ・ボードが販売されています。

　Digi-KeyやMouserで購入できますが、送料を考慮し、マルツで入手しました。【SHT31-SMART-GADGET】Sensirion 温度 / 湿度センサ（3,140円）BLEモジュールには技適のマークが印刷されています。
　データシートは同社のダウンロードセンターから入手できます。UUIDの構成は、GitHubにありました。

●bluepyのインストール

　ここでは、セントラルのプログラムを書くために、bluepyライブラリをインストールします。このBLEライブラリは、pythonでセントラルのプログラムだけが書けます。

　ラズパイ4は最新の状態にしておきます。次の2点をインストールします。

　GitHubにあるサンプルblescan.pyをエディタに読み込み、scan.pyの名前で保存します。

で、アドバタイジングしているBLEペリフェラルを探します。見つけてきました。Device Addrをメモしておきます。

　上記のscan.pyでデバイスのアドレスがわかりました。なので、アドレスで直接コネクトします。見つからなかったときのエラー処理は記述していません。

●14セグメントLED

　次の記事で、コントローラHT16K33を搭載した14セグメントLEDを利用しています。

　　Raspberry Pi 4 + Python3入門 <STEP1> (6) 7セグメントLED HT16K33 その1 QUAD ALPHANUMERIC 4桁

　　Raspberry Pi 4 + Python3入門 <STEP1> (7) 7セグメントLED HT16K33 その2 BME280のデータ表示

　「Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ　Ｐｉ　ＺＥＲＯ用ユニバーサル基板」と「ピンソケット　（メス）　２×２０　（４０Ｐ）」は秋月電子通商から、「0.54" 4 bit Digital LED Display Module I2C Interface For 14 Segments」はebayで、ラズパイ「Raspberry Pi Zero WH」はスイッチサイエンスから入手しました。

　表示部分をライブラリにしました。LED14seg2.py

import smbus, time
i2c = smbus.SMBus(1)
HT18K33_address = 0x70

num = [0xc3f, 0x6, 0xdb, 0x8f, 0xe6, 0x2069, 0xfd, 0x7, 0xff, 0xef]
minus = 0xc0

i2c.write_byte(HT18K33_address, (0x20 | 0x01))  # system setup
i2c.write_byte(HT18K33_address, (0x80 | 0b00000001))  # dispaly setup blink OFF

def clear():
    i2c.write_i2c_block_data(HT18K33_address, 0x00, [0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00])

def digitData(n):
    nn = list(str(n))
    ff = []
    x = 0
    number = 0
    if '-' in str(n):
        number = [minus, minus >> 8]
        ff = ff + number
        nn = nn[1:]
        n = abs(n)
    dotnumber = str(n).index('.')
    for x in range(len(str(n))-3):
        lookupNumber = int(nn[x])
        num[lookupNumber] = num[lookupNumber] & ~0x4000
        number = [num[lookupNumber], num[lookupNumber] >> 8]
        ff = ff + number
    # dot number
    lookupNumber = int(nn[dotnumber-1])
    num[lookupNumber] = num[lookupNumber] | 0x4000  # dot
    number = [num[lookupNumber], num[lookupNumber] >> 8]
    ff = ff + number
    # last digit
    lookupNumber = int(nn[dotnumber+1])
    num[lookupNumber] = num[lookupNumber] & ~0x4000
    number = [num[lookupNumber], num[lookupNumber] >> 8]
    ff = ff + number
    return ff

def disp14seg(nnnn):
    i2c.write_i2c_block_data(HT18K33_address, 0x00, digitData(nnnn))

●測定と表示

　Device Addrで接続します。湿度と温度のそれぞれのキャラUUIDでインスタンスを作り、readした値をLEDに表示しました。

　SHT31-SMART-GADGETから送られてくるデータは浮動小数点形式の4バイト（バイト列）です。struct.unpack()で実数に戻します。

from bluepy import btle
import struct
import smbus, time
import LED14seg2 as LED14

bus = smbus.SMBus(1)

humi_Service_UUID =        "00001234-b38d-4985-720e-0f993a68ee41"
humi_Characteristic_UUID = "00001235-b38d-4985-720e-0f993a68ee41"
temp_Service_UUID =        "00002234-b38d-4985-720e-0f993a68ee41"
temp_Characteristic_UUID = "00002235-b38d-4985-720e-0f993a68ee41"
deviceAddr = "E1:25:47:F0:93:2C"
readHumi = []
readTemp = []

peri = btle.Peripheral()
peri.connect(deviceAddr, btle.ADDR_TYPE_RANDOM)
print('connect')
humiInformation = peri.getCharacteristics(uuid=humi_Characteristic_UUID)[0]
tempInformation = peri.getCharacteristics(uuid=temp_Characteristic_UUID)[0]

while 1:
    readHumi = humiInformation.read()
    humi = struct.unpack('<f', readHumi)[0]

    readTemp = tempInformation.read()
    temp = struct.unpack('<f', readTemp)[0]

    s = 'temp=' + str(round(temp,1)) + ', humidity=' + str(round(humi,1))
    print(s)

    LED14.clear()
    LED14.disp14seg(str(round(temp,1)))
    time.sleep(3.14)

    LED14.clear()
    LED14.disp14seg(str(round(humi,1)))
    time.sleep(3.14)

peri.disconnect()

　実行中の様子です。この14セグメントLEDは、最初の2桁が赤色で、残りが緑色をしています。