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[STM32G4] NUCLEO开发板驱动传说中最远通信600米的串口BLE蓝牙模块

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 楼主| gaoyang9992006 发表于 2022-7-20 17:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
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stm32开发, ST, PA, ic, lora通信, stm32g4
本帖最后由 gaoyang9992006 于 2022-8-1 17:08 编辑

#申请原创#测评贴@21小跑堂 @21ic小管家

之前发过类似主题的帖子，只是蓝牙模块通信距离近，为了实现远距离手机控制远端设备，我让蓝牙跟手机通信，蓝牙跟单片机通信，单片机再去I2C控制一个Lora去跟远端单片机上的Lora通信，这听起来就很绕了，无非就是因为手机默认都有蓝牙，没有Lora，所以就这么绕了。最近看到有模块厂商推出了最远支持视线"主从600米远距离BLE5.1蓝牙模块"，这一下震惊到我了，蓝牙可以这么牛了吗？
于是我买来帮大家测评一下，到底牛不牛，为了充分发挥效果，我还买了两根天线，主机模式模块，从机模式模块各买了一个。
先晒图，如下所示，第1个是我以前买的通信距离只有80米的BT24，第2个和第3个是新买的BT24-PA主机模式模块和从机模式模块。
7648962d7b29de79c1.png
再看反面的接口备注，发现接口跟原来的是一样的，可以直接替换。
5293662d7b39b54a92.png
外接天线如下图所示
7123162d7b4883b65c.png
先不考虑通信和远距离测试，先测试穿墙能力。用STM32开发板给从机模式模块通电。打开手机APP（厂家有提供，另外我自己有开源的蓝牙BLE上位机APP，后面给提供源码），很容易连接上，如下所示。
9736462d7b3fa79109.jpg
在没有使用外接天线的情况下：在办公室内，可视距离下，是没问题的。信号强度几乎不变。当我出阳台的钢化玻璃门后并关闭玻璃门，发现信号丢失，断开连接。
在使用外接天线的情况下：在钢化门外关闭玻璃门，发现信号仍然很强，然后我拿着手机上楼，发现在上的办公室仍然保持连接，断开后重新连接也可以轻松连接上。看来是真的很强，由于这两天天气热，我先不测试户外距离600米了。等月底忙完再测，近几天有事忙。
接下来实现NUCLEO-STM32G431RB开发板通信。
使用STM32CubeMX配置工程，先选择该开发板的默认工程配置。
这里我们使用USART3与蓝牙模块通信，并根据蓝牙模块的默认通信频率设置该串口波特率为9600bps
1155362d7b62fdf12c.png
经过测试，模块可以与单片机正常通信。后续继续更新该帖。
这里先分享一下手机APP的源码
2293262d7c01b6fd20.png
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  1. 变量 服务UUID 为 文本型
    

  2. 变量 通道UUID 为 文本型        
    

  3. 变量 设备地址 为 文本型
    


  4. 


  5. 

  6. 事件 主窗口.创建完毕()
    

  7.         '安卓6.0以上的系统需要动态申请权限,否则app可能无法正常运行
    

  8.         如果 权限操作1.取系统版本号()>=23 则
    

  9.                 权限操作1.申请全部权限()
    

  10.         结束 如果        
    

  11.         变量 结果 为 逻辑型
    

  12.         结果 = BLE蓝牙1.初始化()
    

  13.         弹出提示("初始化结果：" & 结果)        
    

  14. 结束 事件
    


  15. 

  16. 事件 权限操作1.申请完毕(权限数组 为 文本型(),申请结果 为 整数型())
    

  17.         '可以把需要特殊权限的代码写在此处,当申请权限成功后再执行相关代码
    

  18. 结束 事件
    


  19. 

  20. 事件 接收框.创建完毕()
    

  21.         接收框.置多行模式(真)
    

  22. 结束 事件
    


  23. 

  24. 事件 图片框_返回.被单击()
    

  25.         BLE蓝牙1.释放资源()
    

  26.         结束程序()        
    

  27. 结束 事件
    


  28. 

  29. 事件 搜索按钮.被单击()
    

  30.         如果 搜索按钮.标题 = "开始搜索" 则
    

  31.                 位置传感器1.开始监测()
    

  32.                 BLE蓝牙1.开始搜索()
    

  33.                 时钟1.时钟周期 = 10*1000
    

  34.                 搜索按钮.标题 = "停止搜索"
    

  35.         否则        
    

  36.                 BLE蓝牙1.停止搜索()
    

  37.                 时钟1.时钟周期 = 0
    

  38.                 搜索按钮.标题 = "开始搜索"
    

  39.         结束 如果
    

  40. 结束 事件
    


  41. 

  42. 事件 时钟1.周期事件()
    

  43.         BLE蓝牙1.停止搜索()
    

  44.         搜索按钮.标题 = "开始搜索"
    

  45.         时钟1.时钟周期 = 0
    

  46. 结束 事件
    


  47. 

  48. 事件 BLE蓝牙1.发现设备(名称 为 文本型,地址 为 文本型,MajorID 为 整数型,MinorID 为 整数型,配对状态 为 整数型)
    

  49.         '        如果 名称 = "BT24-PA" 则
    

  50.         如果 名称 = 对象名称框.内容 则
    

  51.         '屏蔽掉没有名称的蓝牙设备
    


  52. 

  53. '                弹出提示("发现设备")
    

  54.                 列表框1.添加项目("名称：" & 名称 & "\n地址：" & 地址)
    

  55.                 列表框1.置项目标记(列表框1.取项目数()-1,地址)        
    

  56.         结束 如果
    

  57. 结束 事件
    


  58. 

  59. 事件 BLE蓝牙1.信号强度改变(名称 为 文本型,地址 为 文本型,信号强度 为 整数型)
    

  60.         如果 名称 = "BT24" 则
    

  61.                 列表框1.置项目内容(0,"名称：" & 名称 & "\n地址：" & 地址 & "\n信号：" & 信号强度)
    

  62.         结束 如果                        
    

  63. 结束 事件
    


  64. 

  65. 事件 列表框1.表项被单击(项目索引 为 整数型)
    

  66.         设备地址 = 列表框1.取项目标记(项目索引)
    

  67.         BLE蓝牙1.连接设备(设备地址)
    

  68.         'BLE蓝牙1.连接设备(列表框1.取项目标记(项目索引))
    

  69. '        弹出提示("正在连接")
    

  70.         连接状态.标题 = "正在连接"
    


  71. 

  72. 结束 事件
    


  73. 

  74. 事件 连接状态.被单击()
    

  75.         如果 连接状态.背景颜色 = 绿色 则
    

  76.                 BLE蓝牙1.断开连接()
    

  77.                 连接状态.标题 = "正在断开"                
    

  78.         否则
    

  79.                 连接状态.标题 = "正在连接"
    

  80.                 BLE蓝牙1.连接设备(设备地址)        
    

  81.         结束 如果
    

  82. 结束 事件
    


  83. 


  84. 


  85. 

  86. 事件 BLE蓝牙1.连接状态改变(状态 为 整数型)
    

  87.         如果 状态 = 1 则
    

  88.                 连接状态.标题 = "已连接"
    

  89.                 连接状态.背景颜色 = 绿色
    

  90.         否则 
    

  91.             连接状态.标题 = "已断开"
    

  92.                 连接状态.背景颜色 = 红色
    


  93. 

  94.         结束 如果
    

  95. 结束 事件
    


  96. 

  97. 事件 BLE蓝牙1.发现服务(服务信息 为 集合)
    

  98.         如果 服务信息.取项目总数() < 0 则
    

  99.                 退出
    

  100.         结束 如果
    

  101.         
    

  102.         变量 i 为 整数型
    

  103.         变量 j 为 整数型
    

  104.         变量 信息数组 为 文本型()
    


  105. 

  106.         i = 0
    


  107. 

  108.         判断循环首 i < 服务信息.取项目总数()
    

  109.                 信息数组 = 服务信息.取项目(i)
    

  110.                 j = 0
    

  111.                 判断循环首 j < 取数组成员数(信息数组)
    

  112.                         如果 j >0 则
    

  113.                                 如果 BLE蓝牙1.是否可读(信息数组(0),信息数组(j)) = 真 且 BLE蓝牙1.是否可写(信息数组(0),信息数组(j)) =真 且 BLE蓝牙1.是否可通知(信息数组(0),信息数组(j)) =真 则
    

  114.                         服务UUID = 信息数组(0)
    

  115.                                         通道UUID = 信息数组(j)         
    

  116.                                                 'BLE蓝牙1.读取数据(服务UUID,通道UUID)
    

  117.                                                 '接收框.内容 = 服务UUID &"\n"& 通道UUID
    

  118.                                                 时钟2.时钟周期 = 1000
    

  119.                                 结束 如果
    

  120.                         结束 如果
    

  121.                         j = j + 1
    

  122.                 判断循环尾                
    

  123.                 i = i + 1
    

  124.         判断循环尾        
    

  125. 结束 事件
    


  126. 

  127. 事件 时钟2.周期事件()
    

  128.         BLE蓝牙1.读取数据(服务UUID,通道UUID)
    

  129.         接收框.内容 = 服务UUID &"\n"& 通道UUID
    

  130.         时钟2.时钟周期 = 0
    

  131. 结束 事件
    


  132. 

  133. 事件 清空接收按钮.被单击()
    

  134.         接收框.内容 = 空
    

  135. 结束 事件
    


  136. 

  137. 事件 BLE蓝牙1.读取数据完毕(结果 为 整数型,服务UUID 为 文本型,通道UUID 为 文本型,数据 为 字节型()) 
    

  138.         如果 结果 = 1 则
    

  139. '                弹出提示("读取数据成功：" & 通道UUID & "\n数据：" & 字节集到十六进制(数据))
    

  140.                 
    

  141.         否则        
    

  142. '                弹出提示("读取数据失败：" & 通道UUID & "\n数据：" & 字节集到十六进制(数据))
    

  143.         结束 如果        
    

  144. 结束 事件
    


  145. 

  146. 事件 BLE蓝牙1.通道数据改变(服务UUID 为 文本型,通道UUID 为 文本型,数据 为 字节型()) 
    

  147. '        弹出提示("通道数据改变" & 通道UUID & "\n数据：" & 字节集到十六进制(数据))
    

  148.         接收框.加入文本(字节到文本(数据,"GBK")) 
    

  149. 结束 事件
    


  150. 

  151. 事件 发送按钮.被单击()
    

  152.         BLE蓝牙1.写入数据(服务UUID,通道UUID,文本到字节(发送框.内容,"GBK"))
    

  153. 结束 事件
    


  154. 

  155. 事件 BLE蓝牙1.写入数据完毕(结果 为 整数型) 
    

  156.         如果 结果 = 1 则
    

  157. '                弹出提示("写入数据成功")
    

  158.         否则        
    

  159. '                弹出提示("写入数据失败")
    

  160.         结束 如果
    

  161. 结束 事件
    


  162. 


  163. 


  164. 


  165. 

  166. 事件 读取按钮.被单击()
    

  167.         BLE蓝牙1.读取数据(服务UUID,通道UUID)
    

  168. 结束 事件
    


  169. 


  170. 


  171. 

  172. 事件 按钮上.被单击()
    

  173.                 BLE蓝牙1.写入数据(服务UUID,通道UUID,文本到字节("{AT:ABCD1234UP}\r\n","GBK"))        
    

  174. 结束 事件
    


  175. 

  176. 事件 按钮下.被单击()
    

  177.                 BLE蓝牙1.写入数据(服务UUID,通道UUID,文本到字节("{AT:ABCD1234DN}\r\n","GBK"))        
    

  178. 结束 事件
    


  179. 

  180. 事件 按钮左.被单击()
    

  181.                 BLE蓝牙1.写入数据(服务UUID,通道UUID,文本到字节("{AT:ABCD1234LF}\r\n","GBK"))        
    

  182. 结束 事件
    


  183. 

  184. 事件 按钮右.被单击()
    

  185.                 BLE蓝牙1.写入数据(服务UUID,通道UUID,文本到字节("{AT:ABCD1234RT}\r\n","GBK"))        
    

  186. 结束 事件
    


  187. 


  188. 

  189. 事件 三角按钮上.被单击()
    

  190.                 BLE蓝牙1.写入数据(服务UUID,通道UUID,文本到字节("{AT:ABCD1234T0}\r\n","GBK"))        
    

  191. 结束 事件
    


  192. 

  193. 事件 三角按钮下.被单击()
    

  194.                 BLE蓝牙1.写入数据(服务UUID,通道UUID,文本到字节("{AT:ABCD1234V0}\r\n","GBK"))                
    

  195. 结束 事件
    


  196. 

  197. 事件 停止按钮.被单击()
    

  198.                 BLE蓝牙1.写入数据(服务UUID,通道UUID,文本到字节("{AT:ABCD1234S0}\r\n","GBK"))        
    

  199. 结束 事件
发布版_MyCar.zip (574.14 KB, 下载次数: 2)
今天天气不太热了，户外测试。这里采用太阳能电池供电，已经没有太阳光直射这里了，都是散热光。仍然能供电，LED显示亮着。
9972562e795a80ec8d.jpg

558462e795dc213fb.jpg
走出大概50米测试，秒连
5241562e795f4d91eb.jpg
705862e7960fe5b63.jpg
走出将近300米测试，秒连。
685562e7961cd7194.jpg 最后的测试距离约300米
127062e797795be2f.png
测试视频放到B站。
https://www.bilibili.com/video/BV13F411A7hW/


点评：如果有金属设施屏蔽，信号会大大减弱，若视线距离无遮挡，则真的可以至少300米起步。非常的nice，很适合手机在可视范围内遥300米左右远的设备。
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21小跑堂 打赏了 80.00 元 2022-07-21
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21小跑堂
串口蓝牙模块以其易用而闻名，但是一直存在通信距离短的弊端，随着技术的发展，蓝牙的通信距离已经大大提升，从开始的10米，百米，到现在的600米。通信技术的提升带来更多的无线设备设计方案。作者使用开发板与手机通信，蓝牙模块作为桥接，实现短距离的穿墙测试，实现效果较好。  发表于 2022-7-21 17:54

相关帖子
海滨消消 发表于 2022-7-21 10:57 来自手机 | 显示全部楼层
大神的作品不管怎样先必须支持一下
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 楼主| gaoyang9992006 发表于 2022-7-23 20:53 | 显示全部楼层
海滨消消 发表于 2022-7-21 10:57
大神的作品不管怎样先必须支持一下

我这两天回家了，月底我会继续更新，户外实测，根据现在在建筑物内可以穿越楼层的通信情况看，通信距离户外300米肯定是没问题的。后续我将会进行300米，400米，500米，600米实测。
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xinxianshi 发表于 2022-7-23 21:38 | 显示全部楼层
真的假的，上百米都很难吧？这会不会很贵？
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oufuqiang 发表于 2022-7-26 09:26 | 显示全部楼层
再搞个抛物面天线是不是5km都可以了
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 楼主| gaoyang9992006 发表于 2022-7-29 22:55 | 显示全部楼层
oufuqiang 发表于 2022-7-26 09:26
再搞个抛物面天线是不是5km都可以了

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wanduzi 发表于 2022-8-10 16:21 | 显示全部楼层
1263262f36a9098f40.png
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dongnanxibei 发表于 2022-8-10 18:28 | 显示全部楼层
这么好的模块是在哪儿买的，分享一下购买地址，我要弄一个玩玩。
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dengdc 发表于 2022-8-10 21:46 | 显示全部楼层
会不会很贵？
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 楼主| gaoyang9992006 发表于 2022-8-11 08:38 | 显示全部楼层
dengdc 发表于 2022-8-10 21:46
会不会很贵？

十几块包邮。
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