本帖最后由 shadow12 于 2021-4-15 00:15 编辑
硬件准备1.STM32F411-NUCLEO 开发板，RW007 EVB模块 2.PC 电脑 3.USB 数据线 4.BLE 数据透传模块（如HC-08模块、KT6368A蓝牙模块等） 5.STM32F401-NUCLEO开发板,MPU6050模块 6.USB-TTL 模块（如CH340等） 7.杜邦线若干条
软件准备1.RT-Thread Studio IDE软件 2.串口调试软件（xshell、SSCOM 等）
要实现MPU6050传感器数据BLE透传的功能，需要分为发送端设备和接收端设备。 发送端设备：由 STM32F401-NUCLEO读取 mpu6050传感器数据配合KT6368A蓝牙模块数据透传。 可以分为以下的 7 个步骤： 步骤1：创建 RT-Thread Studio IDE 工程 步骤2：项目工程配置 I2C设备框架和硬件IO 引脚配置及硬件连接 步骤3：添加mpu6050软件包，测试 mpu6050 数据获取 步骤4：项目工程配置开启 uart6串口配置和硬件连接 步骤5：测试 uart6串口功能 步骤6：把获取的mpu6050数据通过 uart6串口输出 步骤7：把KT6368A蓝牙模块的RXD引脚接在uart6串口配置的TXD
其中各个步骤的具体操作如下： 步骤1：创建 RT-Thread Studio IDE 工程由于使用RT-Thread Studio IDE如何创建STM32F401-NUCLEO的工程，这个在官方的文档中心中有相关的文档说明，这里只作简单说明。 （1）通过点击新建RT-Thread项目，选择基于开发板，型号选择STM332F401-NUCLEO,输入工程名称，点击完成按钮开始创建工程。 步骤2：项目工程配置 I2C设备框架和硬件IO 引脚配置及硬件连接在配置I2C设备框架前，先确定使用那组硬件 IO 引脚，在这里使用 PA4 连接到mpu6050模块的SCL，PA1连接到mpu6050模块的SCK.由于使用的是软件模拟的 I2C功能，只需确保对应的IO引脚没有被复用即可。
STM32引脚名 | Pin序号 | MPU6050引脚 | 功能 | | PA0 | 4 | SCL | SCL | | PA1 | 1 | SCK | SCK | | | | |
配置完成后，编译工程烧录到板子上，通过串口验证是否I2C设备框架正常工作。 注意：如果程序下载过程中提示 Warning: The core is locked up,需要在属性中配置为 system Reset 的复位模式 如图，通过list_device可以查看到有i2c1这个 device,表明配置已经生效。 步骤3：添加mpu6050软件包，测试 mpu6050 数据获取关于 mpu6050软件包的使用，可以参考官方文档关于mpu6050传感器的使用，在这里仅是说明如何使用从官网相关文档中下载的mpu6050驱动包，获取数据。mpu6050软件驱动包的下载连接：https://www.rt-thread.org/document/site/application-note/driver/i2c/i2c-mpu6050.rar下载后的软件包中包含的文件如下图 在工程目录中刷新后可以显示添加的文件。 添加mpu6050软件包后需要适当修改SConscript 脚本 添加mpu6050软件包后需要适当修改drv_mpu6050.c 文件中的 MPU6050_I2CBUS_NAME为 i2c1。 然后编译工程，烧录测试mpu6050的功能。 步骤4：项目工程配置开启 uart6串口配置和硬件连接由于默认创建的工程中没有开启uart6串口的配置,需要使用CubeMX开启 uart6的串口功能配置。 由于默认的图形化配置中没有UART6的配置，需要手动修改添加。 修改 Kconfig添加 UART6的配置后，需要图形化配置。 如图，默认USART6串口功能的RXD引脚是PC7,TXD引脚是PC6. 此时，可以使用一个 USB-TTL串口模块的与STM32F401-NUCLEO进行连接测试uart6的功能。 STM32引脚名 | UART功能 | 连接 USB-TTL 模块引脚 | | PC6 | TXD | RXD | | PC7 | RXD | TXD | | GND | | GND |
步骤5：测试 uart6串口功能关于 uart通信的示例，在官网的文档中心中有相关详细的说明，这里就不进行详细的描述。 直接从相关文档中参考一小段代码进行测试。
#define SAMPLE_UART_NAME "uart6" /* 串口设备名称 */
static rt_device_t serial; /* 串口设备句柄 */
char str[] = "hello RT-Thread!\r\n";
struct serial_configure config = RT_SERIAL_CONFIG_DEFAULT; /* 配置参数 */
/* 查找串口设备 */
serial = rt_device_find(SAMPLE_UART_NAME);
/* 以中断接收及轮询发送模式打开串口设备 */
rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_INT_RX);
/* 发送字符串 */
rt_device_write(serial, 0, str, (sizeof(str) - 1));
把上面的代码添加到工程里面的main.c文件中，通过MSH命令启动测试。 此时通过 SSCOM 串口调试工具观察 USB-TTL串口模块接收来自STM32F401-NUCLEO串口 UART6发送的数据。 到此，验证uart6串口功能正常。 步骤6：把获取的mpu6050数据通过 uart6串口输出这里需要把获取的mpu6050数据通过uart6串口输出，需要适当修改代码，主要是添加 uart6串口的初始化还有把mpu6050数据通过uart6输出。 在main.c文件中，添加BLE_UART_NAME和serial的声明。 #define BLE_UART_NAME "uart6" /* 串口设备名称 */
static rt_device_t serial; /* 串口设备句柄 */
在main函数中,添加 uart6串口的初始化代码。 /* 查找系统中的串口设备 */
serial = rt_device_find(BLE_UART_NAME);
if (!serial)
{
rt_kprintf("find %s failed!\n", BLE_UART_NAME);
return RT_ERROR;
}
rt_kprintf("open uart6 ok...\n");
rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_INT_RX)；
在mpu6050_thread_entry函数中，添加把mpu6050数据通过uart6输出的功能代码。 void mpu6050_thread_entry(void *parameter)
{
rt_int16_t temp; //温度
rt_int16_t gx,gy,gz; //三轴加速度
rt_int16_t ax,ay,az; //三轴角速度
char TempStr[15] = {0};
//char Gx[10] = {0};
rt_err_t ret;
while(1)
{
ret = mpu6050_temperature_get(&temp);
if (ret != RT_EOK)
{
rt_kprintf("mpu6050 : get temperature error\r\n");
}
ret = mpu6050_accelerometer_get(&ax, &ay, &az);
if (ret != RT_EOK)
{
rt_kprintf("mpu6050 : get acc error\r\n");
}
ret = mpu6050_gyroscope_get(&gx, &gy, &gz);
if (ret != RT_EOK)
{
rt_kprintf("mpu6050 : get gyro error\r\n");
}
if (ret == RT_EOK)
{
//rt_kprintf("mpu6050: temperature=%-6d gx=%-6d gy=%-6d gz=%-6d ax=%-6d ay=%-6d az=%-6d\r\n",temp/100,gx,gy,gz,ax,ay,az);
sprintf(TempStr,"55temp=%dAA",temp/100);
rt_device_write(serial, 0, TempStr, (sizeof(TempStr) - 1));
memset(TempStr,0,sizeof(TempStr)/sizeof(char));
rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(500));
sprintf(TempStr,"55gx=%dAA",gx);
rt_device_write(serial, 0, TempStr, (sizeof(TempStr) - 1));
memset(TempStr,0,sizeof(TempStr)/sizeof(char));
rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(500));
sprintf(TempStr,"55gy=%dAA",gy);
rt_device_write(serial, 0, TempStr, (sizeof(TempStr) - 1));
memset(TempStr,0,sizeof(TempStr)/sizeof(char));
rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(500));
sprintf(TempStr,"55gz=%dAA",gz);
rt_device_write(serial, 0, TempStr, (sizeof(TempStr) - 1));
memset(TempStr,0,sizeof(TempStr)/sizeof(char));
rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(500));
sprintf(TempStr,"55ax=%dAA",ax);
rt_device_write(serial, 0, TempStr, (sizeof(TempStr) - 1));
memset(TempStr,0,sizeof(TempStr)/sizeof(char));
rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(500));
sprintf(TempStr,"55ay=%dAA",ay);
rt_device_write(serial, 0, TempStr, (sizeof(TempStr) - 1));
memset(TempStr,0,sizeof(TempStr)/sizeof(char));
rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(500));
sprintf(TempStr,"55az=%dAA",az);
rt_device_write(serial, 0, TempStr, (sizeof(TempStr) - 1));
memset(TempStr,0,sizeof(TempStr)/sizeof(char));
}
rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(1000));
}
}
说明：由于 BLE设备单次发送的数据长度有限制,需要拆分mpu6050的数据，并在发送的一帧数据前加上55作为数据头，在一帧数据后添加AA作为数据尾，这样方便接收方解析数据。 步骤7：把KT6368A蓝牙模块的RXD引脚接在uart6串口配置的TXD基于前面的步骤，这里距离蓝牙数据透传功能的实现仅需要进行最后一步，把KT6368A蓝牙模块的RXD引脚接在uart6串口配置的TXD，由于KT6368A蓝牙模块一旦被连接后，就自动进入了透传模式，这时候可以参考上面的使用手机调试的方法，尝试读取数据。 到此，STM32F401-NUCLEO读取 mpu6050传感器数据配合KT6368A蓝牙模块数据透传的功能完成。 接收端设备：STM32F411-NUCLEO通过 RW007 BLE 功能读取mpu6050传感器数据。 可以分为以下的 2 个步骤： 步骤1：创建 RT-Thread Studio IDE 工程这里可以参考前面 使用STM32F411-NUCLEO通过RW007BLE 功能测试BLE蓝牙模块数据传输功能 这部分的内容，进行创建工程，在这个工程的基础上，只需要添加一小部分代码就可以实现读取mpu6050传感器数据的功能。这里在 application目录下添加ble_example.c文件，并修改applications目录下的SConscript脚本，把ble_example.c添加到工程编译。 步骤2：添加BLE功能读取mpu6050传感器数据并解析的功能实现代码在ble_example.c文件中添加BLE功能读取mpu6050传感器数据并解析的功能实现代码，主要参考rw007软件包中的ble_cmd_rw007.c里面关于ble命令的使用。 (1)添加RW007 BLE 功能初始化 static int ble_example_init(void)
{
rt_kprintf("ble_example_init\n");
rt_uint8_t roles = 0;
roles = RW007_BLE_INIT_ROLE_CENTRAL;
rw007_ble_init(roles);
rw007_ble_resp_handle_cb_reg(rw007_ble_resp_handle);
rw007_ble_ntf_handle_cb_reg(rw007_ble_ntf_handle);
return 0;
}
说明： 上面代码实现RW007 BLE 功能作为主机初始化并设置相关回调的功能，rw007_ble_resp_handle 和 rw007_ble_ntf_handle函数可以直接参考ble_cmd_rw007.c文件里面的，具体的可以查询相关的代码。 (2)添加RW007 BLE 功能通过addr连接指定的BLE设备由于前面的步骤中，明确了需要连接的BLE设备的addr(即mac地址），这里就使用了。 static int ble_example_connect(void)
{
rt_kprintf("ble_example_connect\n");
ble_addr_t addr;
addr.type = RW007_BLE_ADDR_PUBLIC;
rt_kprintf("str_addr: %s\n", "ee:dd:ff:ee:cc:aa");
_hexstrtoaddr("ee:dd:ff:ee:cc:aa", addr.val);
rt_kprintf("mac addr: %2x:%2x:%2x:%2x:%2x:%2x\n", addr.val[0], addr.val[1],
addr.val[2], addr.val[3],
addr.val[4], addr.val[5]);
rw007_ble_connect(&addr);
return 0;
}
说明：上面代码实现通过BLE设备的addr(即mac地址）进行连接。 (3)添加RW007 BLE 功能通过UUID接收数据在前面的步骤中，知道可以通过 UUID=0XFFF1来接收BLE设备的数据。 static int ble_example_gatt_notify_change_by_uuid(void)
{
rt_kprintf("ble_example_gatt_notify_change_by_uuid\n");
rt_uint16_t conn_handle = 0;
rt_uint16_t char_value = 0;
int uuidint;
ble_uuid_any_t uuid;
conn_handle = 1;
char_value = 1;
uuid.u16.u.type = BLE_UUID_TYPE_16;
sscanf("0xfff1", "%x", &uuidint);
uuid.u16.value = uuidint & 0xFFFFu;
rw007_ble_gatt_notify_change_by_uuid(conn_handle, &uuid, char_value);
return 0;
}
说明:上面的代码中实现，通过设置UUID=0XFFF1来接收BLE设备的数据` (4)添加数据解析部分的功能通过前面的测试中，可以知道BLE_TEST设备会把数据通过NOTIFY发送,此时只需要在RW007_BLE_NTF_TYPE_NOTIFY_RX中进行处理，把接收的数据解析（去掉数据头55、数据尾AA） case RW007_BLE_NTF_TYPE_NOTIFY_RX:
{ rt_kprintf("RW007_BLE_NTF_TYPE_NOTIFY_RX\n");
int offset = 0, notify_data_len = 0;
char *pcBegin = NULL;
char *pcEnd = NULL;
char cRes[15]={0};
struct ble_gap_event *event = RT_NULL;
void *notify_data = RT_NULL;
event = (struct ble_gap_event *)data;
offset = sizeof(struct ble_gap_event);
notify_data = data + offset;
notify_data_len = size - offset;
//hex_dump(notify_data, notify_data_len);
pcBegin = strstr(notify_data,"55");
pcEnd = strstr(notify_data,"AA");
if(pcBegin == NULL || pcEnd == NULL || pcBegin > pcEnd)
{
rt_kprintf("data not found!!!\n");
}
else {
pcBegin += strlen("55");
rt_memcpy(cRes, pcBegin, pcEnd-pcBegin);
rt_kprintf("data:%s\n",cRes);
}
break;
}
(5)添加启动测试命令在调试过程中，可以把启动的函数导出到msh命令中执行。 static int ble_example_start(void)
{
ble_example_init();
rt_thread_delay(1000);
ble_example_connect();
rt_thread_delay(5000);
ble_example_gatt_notify_change_by_uuid();
return 0;
}
MSH_CMD_EXPORT(ble_example_start,ble_example_start)
说明：把ble_example_start函数导出到msh命令行中执行,代码中添加一些适当的延时是考虑到BLE设备执行连接需要等待一些时间。 (6)工程编译与下载按照上面的步骤操作后，重新编译工程下载到板子上，在STM32F411-NUCLEO的调试串口上输入ble_example_start的命令进行通过 RW007 BLE 功能读取mpu6050传感器数据。 到此，STM32F411-NUCLEO通过 RW007 BLE 功能读取mpu6050传感器数据功能完成。 常见问题 1.下载程序过程中提示Warning: The core is locked up,导致程序烧录失败。 一般在属性设置中重新配置工程的复位模式即可解决。 | 
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