ラズパイと100均ボタンをBluetoothで接続してスピーカを鳴らす！

我が家は1階リビングで2階に寝室や子供部屋があります。1階で食事を作り、出来たら2階にいる子供を大声で呼んでいたのですが、大声を何度も出すのは大変だし、ご近所さんにも漏れそうだし、いやだなあと思っていて、なんとか解決しできないかと考えていました。

そこで、1階からbluetoothのボタンを押した時に、2階に設置したラズパイがその情報を取得し、子供を呼び出す音声をスピーカーから出力できるようにすればよいのではないかと思いつき作ってみることにしました。全体としては下の図のようなものになります。

準備するモノ
ラズパイの準備
Bluetoothボタンのラズパイとの接続
Bluetoothボタンを押すと音声ファイルを再生するプログラムの作成
参考ページ

準備するモノ

まずは、使用した物品です。

ラズパイ
100均で売ってるBluetoothボタン（300円）
100均で売ってるスピーカー（500円）

ラズパイは言わずと知れた電子工作の必需品ですね。Bluetoothボタンはスマホのリモートシャッター用の製品のようです（写真左）。スピーカーはステレオミニ端子が音声入力のモノで写真に写っているUSB端子は給電用です（写真右）

これで全部です！

ラズパイの準備

これからラズパイでプログラムなど書いていくわけですが、その前にラズパイを安定して使うための準備をしました。以下のページにまとめています

ラズパイを使い始めるときに最初にすべきこと

Bluetoothボタンのラズパイとの接続

まずは、ラズパイのBluetoothをONにしましょう。GUIの右上の方にあるアイコンからできます。そして、ラズパイの近くでBluetoothボタンをの電源をONにしてください。あとは以下の手順になります。

Bluetoothデバイスの検索
Bluetoothデバイスの検索は、”bluetoothctl”のコマンドを使います。そうすると対話モードに変わります。ここまでを行うと以下のようになります。
```
sudo bluetoothctl
Agent registered [bluetooth]# 
```
次に”scan on”のコマンドをうち、Bluetoothデバイスを検索します。デバイスが見つかるとそのMACアドレスが表示されます。
```
[bluetooth]# scan on Discovery started
[NEW] Device xx:xx:xx:xx:xx:xx xx-xx-xx-xx-xx-xx
[NEW] Device yy:yy:yy:yy:yy:yy AB Shutter3
```
xx:xx:xx:xx:xx:xxはMACアドレスです。xx-xx-xx-xx-xx-xxはデバイス名に相当する部分のようですが、設定されていないとMACアドレスをハイフンでつないだ文字列が表示されます。今回使用するデバイスは「AB Shutter3」と表示されますので、そのMACアドレスをメモしてください。上記例だと”yy:yy:yy:yy:yy:yy”になります。
何もしないとずっと探し続けて、必要なMACアドレスが見えなくなるので、
```
[bluetooth]# scan off
```
とコマンドをうって終了させましょう。
MACアドレスが分かったので、ペアリングをします。”pair”のコマンドでMACアドレスを指定します。その後の動作はデバイスで多少変わるようですが、今回の場合は対話モードに変わり、そこで”connect”コマンドでMACアドレスを再度指定します。
```
pair yy:yy:yy:yy:yy:yy
[AB Shutter3]# connect yy:yy:yy:yy:yy:yy
Connection successful 
```
ここまででペアリングが完了です。
Bluetoothボタンの電源のon, offが発生するたびにこのような作業をするのは大変なので、自動的に接続するようしたいと思います。以下のコマンドを使います。
```
trust yy:yy:yy:yy:yy:yy
```
最後に”exit”コマンドで終了します。
Bluetoothボタンの動作確認
Bluetoothボタンが接続出来たら、ボタンを押してみましょう。そうすると、ラズパイのGUIの右上にあるボリュームが変化するはずです。

Bluetoothボタンを押すと音声ファイルを再生するプログラムの作成

ここからは、Bluetoothボタンを押すと音声ファイルを再生するプログラムをpythonで作成していきます。

必要なモジュールのインストール
Bluetoothボタンを押したことを検知するために、”evdev“というモジュールをインストールします。
```
sudo pip3 install evdev
```
MP3ファイルを再生するのに必要なmpg321というソフトをインストールします。（ここは別の方法でも大丈夫です）
```
sudo apt install mpg321
```
event番号確認
Linuxでは、キーボードやマウスなど入力装置からの入力イベントを検知していて、その内容が/dev/input/以下に、”event1″のような名前のファイルに記録されていきます。そのため、Bluetoothボタンが”event1″なのか”event2″なのか、というのを次の方法で確認します。
まず、Bluetoothボタンが接続されていない状態で次のコマンドを打ちます。（接続後90秒ボタンを押さないと接続がきれます）
```
ls /dev/input
```
そうすると
```
by-path event0 mice
```
のような内容が表示されるので、それをメモします。
次にBluetoothボタンを接続して同じようにコマンドを打ちます。（接続するまでボタンを押し続けましょう。
```
ls /dev/input
```
そうすると内容が変わっていると思います。例えば、
```
by-path event0 event1 mice
```
となっていると思います。この増えた”event1″がBluetoothボタンに相当するのでメモしておきましょう。
また、次のコマンドでより詳細に”eventX”に関する情報を知ることができます。
```
/proc/bus/input/devices
```
このコマンドを使うと全てのeventに関する情報が表示されますが、今回は以下のように、N: Name=”AB Shutter3 Consumer Control”となっている、event1 (Handlers=kbd event1の部分）を使います。
```
I: Bus=0005 Vendor=248a Product=8266 Version=0001
N: Name="AB Shutter3 Consumer Control"
P: Phys=xx:xx:xx:xx:xx:xx
S: Sysfs=/devices/virtual/misc/uhid/0005:248A:8266.000A/input/input20
U: Uniq=ff:ff:aa:ae:72:b4
H: Handlers=kbd event1
B: PROP=0
B: EV=13
B: KEY=1e0000 0 0 0
B: MSC=10
```
ソースコード作成
こちらのページを参考にして（といかほぼコピペですが）、以下のようなコードを書きます。
```
import evdev
import subprocess
import time
import random

while True:
	try:
		device = evdev.InputDevice('/dev/input/event1')
		print(device)
	
		for event in device.read_loop():
			print(evdev.categorize(event))
	
			if event.type == evdev.ecodes.EV_KEY:
				if event.value == 1: #0:KEYUP, 1:KEYDOWN
					print(event.code)
					num = random.randint(1,3)
					print(num)
					if num == 1:
						subprocess.Popen(['mpg321','gohan1.mp3'])
					elif num == 2:
						subprocess.Popen(['mpg321','gohan2.mp3'])
					elif num == 3:
						subprocess.Popen(['mpg321','gohan3.mp3'])
	except:
		time.sleep(1)
```
1行目：先ほどインストールした”evdev”モジュールをインポートします。
6行目：入力をずっと監視したいので、無限ループにします。
8～12行目： “evdev”モジュールのページにあるサンプルコードのままです。
8行目：読み込むイベントをしています。ここでは”event1″としていますが、適宜書き換えます。
14行目：これ以降に、Bluetoothボタンが押された時の処理を記載します。
15行目：ここで処理の分岐をするための入力をしています。今回はボタンをカチっと押し込んだときだけどうさするように、key_downの値をしています。なぜ”0″なのかはevdevのページに記載があります。
17行目：再生するファイルを飽きないように適当に変更したかったので、1～3の数字をランダムに作成して、それ以降のステップで使っています。
19行目：subprocess～のところで、mp3ファイルを再生させています。
サービス化
無事コードが動作した後、ずっと監視させるわけですが、ラズパイを再起動させた後に、また実行させたりするのは面倒ですよね。ということでサービス化しましょう。ということで、以下の場所サービスの定義をするファイルを作成します。（call.serviceという名称にする場合）
```
sudo nano /etc/systemd/system/call.service
```
そして以下のように記述します。
```
[Unit]
Description=Run call program
[Service]
ExecStart=/usr/bin/python3 call.py
WorkingDirectory=/home/hogehoge/call
[Install]
WantedBy=multi-user.target
```
[Unit]のこのサービスの説明書き。
[Service]のExecStartには実行コマンドを記載します。通常であればpythonへのパスが通っているので、Python3 call.pyとなりますが、ここでは省略せずに全て記載します。
WorkingDirectoryには、プログラムファイルのディレクトリ（ここではcall.pyのあるディレクトリ）
[Install]にはおまじないを書く。
最後に有効化しましょう。
```
sudo systemctl enable callsudo
systemctl start call
```
最後に
再起動すると、event1とかの数字が変わることがあるようです。動かなくなったら、そこを確認してみましょう。