[Arduino, Node.js] Uint8Array를 float으로, float을 uint8_t로 변환

Arduino, Node.js

DHT센서의 결과 값의 자료형은 float인데, 블루투스 송수신을 위한 BLECharacteristic 라이브러리의 setValue는 uint_8_t만 지원한다. 따라서 보드에서 블루투스를 통해 스크래치 인터페이스(node.js기반)로 받아오기 위해선 전송시에 uint8_t로 변환해야한다. 또한 스크래치에서 지원하는 블루투스 모듈 BLE를 통해 Uint8Array로 읽어온 것을 다시 float으로 변환하는 코드를 다뤄보도록 하겠다.

• uint8_t 크기: 1 Byte (0-255)
• float 크기: 4 Byte

Arduino에서 float -> uint8_t

아두이노에서 float을 uint8_t으로 변환하는 방법은 두가지가 있다. 첫번째 방법은 비트 연산을 이용하는 것이고, 두번째 방법은 union을 이용하는 것이다.

1. 비트 연산

   float data32;
   uint8_t temp[4];
	temp[0] = data32;
	temp[1] = data32 >> 8;
	temp[2] = data32 >> 16;
	temp[3] = data32 >> 24;

4비트씩 밀면서 uint8_t 배열에 저장하는 간단한 방법이다.

2. Union 이용

   union
   {
      uint8_t intVal[4];
      float floatVal;
   } val;

위와 같이 union을 선언한다.

   float data32;
   val.floatVal=data32;
   memcpy(&value_sensor_all_data[3], val.intVal, 4);

그리고 위와 같이 union을 이용하여 uint8_t 자료형의 intVal 배열로 할당된 data32를 uint8_t 배열인 value_sensor_all_data에 4바이트 복사해주었다.

Node.js에서 uint8Array -> float

Node.js에서 uint8Array를 float으로 변환하기 위해선 typescript의 모듈인 Dataview를 사용한다.

   float float_value;
   const data = Base64Util.base64ToUint8Array(base64);
   const buffer = new Uint8Array([data[3], data[4], data[5], data[6]])
            .buffer;
   const view = new DataView(buffer);
   float_value = view.getFloat32(0, true).toFixed(2);

위와 같이 uint8Array 자료형의 data의 변환하고자 하는 4바이트를 buffer에 읽어온다. DataView의 매개변수는 buffer만 올 수 있기 때문에 이와 같이 버퍼로 만드는 과정이 필요하다. 그리고 만든 버퍼를 매개변수로 가지는 DataView를 생성한다. 그리고 getFolat32를 이용해 float 변수에 할당한다. 첫번째 매개변수는 byteOffset, 두번째 매개변수는 LittleEndian으로 읽어오겠다는 뜻이다. 소숫점 둘째자리까지 읽어오기 위해 toFixed(2)를 사용하였다.

Reference

-https://github.com/nkolban/esp32-snippets/blob/master/cpp_utils/BLECharacteristic.cpp -https://developer.mozilla.org/ko/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/DataView/DataView