#include  // Bluetoothライブラリ
#include  // タイマー割り込みライブラリ
#include  // EEPROMライブラリ

#define relayPin  A0  // リレー制御出力信号
#define PCPin     A1  // リレー接点入力信号

BLEPeripheral blePeripheral; // BLEペリフェラルインスタンスの生成
BLEService RlyService("19B10010-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214"); // BLEサービスの生成

// リレー制御開始用キャラクタリスティックの生成
BLECharCharacteristic actCharacteristic("19B10011-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214", BLERead | BLEWrite);
// リレー接点信号用キャラクタリスティックの生成
BLECharCharacteristic sigCharacteristic("19B10012-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214", BLERead);
// リレー励磁信号用キャラクタリスティックの生成
BLECharCharacteristic rlyCharacteristic("19B10013-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214", BLERead);
// リレー駆動回数用キャラクタリスティックの生成
BLEUnsignedIntCharacteristic cntCharacteristic("19B10014-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214", BLERead);

// 変数の初期化
static boolean output = LOW; // リレー励磁信号
static boolean output_enb = LOW; // リレー励磁信号の出力許可
static boolean rly = LOW; // リレーの状態
static int sigValue; // リレー接点信号
static unsigned int count; // リレー駆動回数
static unsigned int eeAddress=0; // EEPROMアドレス

// リレーをOn/Offする関数
void onoff() {
output = !output; // リレー励磁信号の論理を反転

digitalWrite( relayPin, ( output & output_enb ) ); // リレー励磁信号を出力

if ( output & output_enb ) { // リレー励磁信号がHIGHレベルのとき
	rly = HIGH; // リレーの状態を設定
	count++; // 駆動回数をカウントアップ
	cntCharacteristic.setValue( count ); // リレー駆動回数用キャラクタリスティックに値を設定
}
else { // リレー励磁信号がLOWレベルのとき
	rly = LOW; // リレーの状態を設定
}
}

// setup関数
void setup() {
EEPROM.get(eeAddress, count); // EEPROMに保持している駆動回数を読み込み

pinMode( LED_BUILTIN, OUTPUT ); // オンボードLED制御信号を出力ピンに設定
pinMode( relayPin, OUTPUT ); // リレー励磁信号を出力ピンに設定
pinMode( PCPin, INPUT ); // リレー接点信号を入力ピンに設定

digitalWrite( LED_BUILTIN, LOW ); // オンボードLEDを消灯 
digitalWrite( relayPin, LOW ); // リレーをOff

// ローカルネームを設定
blePeripheral.setLocalName( "RelayCtrl" );
// アドバタイズするサービスのUUIDを設定
blePeripheral.setAdvertisedServiceUuid( RlyService.uuid() );

// サービスのアトリビュートを追加
blePeripheral.addAttribute( RlyService );
// リレー制御開始用キャラクタリスティックのアトリビュートを追加
blePeripheral.addAttribute( actCharacteristic ); 
// リレー接点信号用キャラクタリスティックのアトリビュートを追加
blePeripheral.addAttribute( sigCharacteristic );
// リレー励磁信号用キャラクタリスティックのアトリビュートを追加
blePeripheral.addAttribute( rlyCharacteristic );
// リレー駆動回数用キャラクタリスティックのアトリビュートを追加
blePeripheral.addAttribute( cntCharacteristic );

// リレー制御開始用キャラクタリスティックの書き込みイベント発生時のコールバック関数を設定
actCharacteristic.setEventHandler(BLEWritten, actCharacteristicWritten);

// リレー制御開始用キャラクタリスティックに0を設定
actCharacteristic.setValue( 0 );
// リレー接点信号用キャラクタリスティックに0を設定
sigCharacteristic.setValue( 0 );
// リレー励磁信号用キャラクタリスティックに0を設定
rlyCharacteristic.setValue( 0 );
// リレー駆動回数用キャラクタリスティックに駆動回数を設定
cntCharacteristic.setValue( count );

// BLEペリフェラルの初期化、アドバタイズ開始
blePeripheral.begin();

// 3,000,000usごとにonoff関数を実行するように設定
CurieTimerOne.start( 3000000, &onoff ); 

}

// loop関数
void loop() {
// イベントをポーリング
blePeripheral.poll();

if ( rly == HIGH ) { // リレーの状態がHIGH
	rlyCharacteristic.setValue( 1 ); // リレー励磁信号用キャラクタリスティックに1を設定
}
else {
	rlyCharacteristic.setValue( 0 ); // リレー励磁信号用キャラクタリスティックに0を設定
}

sigValue = digitalRead( PCPin ); // リレー接点信号入力ピンを読み込み

// リレー接点信号の状態が変化していたとき
if ( sigCharacteristic.value() != sigValue ) {
	// リレー接点信号用キャラクタリスティックにリレー接点信号の状態を設定
	sigCharacteristic.setValue( sigValue );
}

delay( 100 ); // 100msecウェイト
}

// リレー制御開始用キャラクタリスティックの書き込みイベント用コールバック関数
void actCharacteristicWritten(BLECentral& central, BLECharacteristic& characteristic) {
// リレー制御開始用キャラクタリスティックが1のとき
if ( actCharacteristic.value() ) {
	digitalWrite( LED_BUILTIN, HIGH ); // オンボードLEDを点灯
	output_enb = HIGH; // リレー励磁信号の出力許可
} else {
	digitalWrite( LED_BUILTIN, LOW ); // オンボードLEDを消灯
	output_enb = LOW; // リレー励磁信号の出力禁止
	EEPROM.update(eeAddress, count); // EEPROMに駆動回数を書き込み
}
}

それではこのプログラムを順番に説明します。

1～3行目：

ライブラリを読み込んでいます。

5～6行目：

使用するピンを定義しています。

8行目：

BLEペリフェラルのインスタンスを生成します。このインスタンスを使ってBleutooth通信を行います。

9行目：

BLEペリフェラルが提供するサービスを生成します。今回はオリジナルのサービスを提供するので、引数には128ビットのUUIDを指定します。このプログラムではArduinoのサンプルプログラムのUUIDを流用しています。オリジナルのUUIDを指定したい場合はOnline UUID Generator（https://www.uuidgenerator.net/）というサイトがあるので、このサイトにアクセスするとUUIDを自動生成してくれます。

11～18行目：

BLEペリフェラルのキャラクタリスティックを生成しています。引数にはUUIDとプロパティを指定します。プロパティにはBLERead、BLEWrite、BLENotifyが指定できます。リレー制御開始用キャラクタリスティック（actCharacteristic）はリード／ライト可能なchar型のキャラクタリスティックです。リレー接点信号用（sigCharacteristic）とリレー励磁信号用キャラクタリスティック（rlyCharacteristic）はリードを指定しています。ノーティファイを指定するとキャラクタリスティックの値に変化があった場合、セントラル側に通知するという動作を行います。今回、ノーティファイは使用していません。リレー駆動回数用キャラクタリスティック（cntCharacteristic）はリードを指定したunsigned int型のキャラクタリスティックです。

20～26行目：

グローバル変数の定義と初期化を行っています。

29行目：

リレーの励磁信号を制御するonoff関数です。

30～32行目：

リレー励磁信号の論理を反転し、信号を出力しています。output_enb変数と論理積をとっているので、output_enb変数が真のときのみ励磁信号が出力されます。

34～41行目：

リレー励磁信号がHIGHレベルのとき、リレーの状態をrly変数へ代入、駆動回数のカウントアップ、駆動回数をリレー駆動回数用キャラクタリスティックに設定しています。リレー励磁信号がLOWレベルのときはrly変数への代入のみしています。

45行目：

setup関数です。

46行目：

EEPROMに保持している駆動回数を読み込んでいます。

48～50行目：

Genuino101で使用するピンの入出力の設定を行っています。

52～53行目：

出力ピンの出力を初期化しています。

55～56行目：

ローカルネームを設定しています。Raspbian上でBluetoothデバイスをスキャンするとこの名前が表示されます。

57～58行目：

アドバタイズするサービスのUUIDを設定します。

60～69行目：

サービス、キャラクタリスティックをアトリビュートとして登録しています。

71～72行目：

リレー制御開始用キャラクタリスティックにデータの書き込み（イベント）があった場合に呼び出すコールバック関数を設定しています。

74～81行目：

各キャラクタリスティックに初期値を設定しています。

83～84行目：

BLEペリフェラルを初期化し、アドバタイズを開始します。

86～87行目：

3,000,000usごとにonoff関数を実行するように設定

92行目：

loop関数です。

93～94行目：

イベント（リレー制御開始用キャラクタリスティックへのデータの書き込み）をポーリングしています。

96～101行目：

リレーの励磁状態により、リレー励磁信号用キャラクタリスティックに値を設定しています。

103行目：

リレー接点信号の状態を読み込んでいます。

105～109行目：

リレー接点信号の状態が変化していた場合に、リレー接点信号用キャラクタリスティックにリレー接点信号の状態を設定しています。

111行目：

100msecウェイトしています。

115行目：

リレー制御開始用キャラクタリスティックの書き込みイベント用コールバック関数です。

116～119行目：

リレー制御開始用キャラクタリスティックが1のとき、オンボードLEDを点灯し、リレー励磁信号の出力を許可しています。

120～123行目：

リレー制御開始用キャラクタリスティックが0のとき、オンボードLEDを消灯、リレー励磁信号の出力を禁止し、EEPROMにリレーの駆動回数を書き込んでいます。