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ANCS应用笔记

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本帖最后由 林堪堪 于 2022-9-27 19:38 编辑

这篇应用笔记描述了如何通过WB415的蓝牙模块来ANCS的功能,可以与苹果设备连接,对苹果设备的通知信息进行实时的监听与接收。

PDF文件见附件



支持型号:AT32WB415




目录
1           概述... 5
2           AT32WB415ANCS程序设计.. 6
2.1        ANCS服务特征... 6
2.2        BLE模块软件设计... 6
2.3        MCU软件设计... 7
3          ANCS案例使用.. 8
3.1        硬件资源... 8
3.2        软件资源... 8
3.3        ANCS demo使用... 8


1                 概述

ANCS(Apple Notification Center Service)即苹果通知中心服务,此服务为外围蓝牙设备(手表、耳机等)访问IOS设备(iPhone、iPad等)上生成的多种通知提供了一种简单方便的机制。ANCS围绕三个原则设计:简单性、高效性和可扩展性,因此,不论是简单的LED设备还是具有大显示屏的功能强大的“配套”设备等配件来说,这项服务都具有很高的可用性。
ANCS是基于BLE协议中的通用属性协议(Generic Attribute Profile,GATT)来实现的,即ANCS是GATT协议的一个子集。作为GATT客户端的蓝牙设备可以在使用ANCS时自由访问和使用IOS设备提供的其他服务。
通常ANCS传输的所有数值的字节序都应为小端,传输的字符串值都应由UTF-8编码的unicode字符组成。


2               AT32WB415 ANCS程序设计

2.1           ANCS服务特征
ANCS的服务 UUID 为7905F431-B5CE-4E99-A40F-4B1E122D00D0。由于IOS的特性,BLE设备应查找并订阅 GATT 服务的Service Changed 特征,以便随时监控 ANCS 潜在的发布和发布取消。ANCS提供三个服务特征:
通知源(NotificationSource): UUID 9FBF120D-6301-42D9-8C58-25E699A21DBD(通知)
控制点(ControlPoint): UUID 69D1D8F3-45E1-49A8-9821-9BBDFDAAD9D9(可写响应)
数据源(Data Source): UUID22EAC6E9-24D6-4BB5-BE44-B36ACE7C7BFB(通知)
所有这些特征都需要授权才能访问,即BLE设备连接上IOS设备并且完成配对和绑定后才能进行访问。这三个特征中对通知源特征的支持是强制性的,而对控制点特征和数据源特征的支持是可选的。
关于ANCS更多详细内容请参阅:Apple通知中心服务(ANCS)规范


2.2           BLE模块软件设计
对于BLE模块部分的软件,主要就是依据上述ANCS规范来设计的,也就是ANCS规范的软件实现。在使用ANCS服务前需要进行服务设置,流程如下:
1)     等待IOS设备连接BLE模块,并完成配对和绑定
2)     BLE模块获取ANCS服务和特征
3)     BLE模块订阅数据源(可选项)和通知源,等待ANCS发送通知
图1. 服务设置流程



下面以来电通知为例讲解通知接收流程
1)     IOS设备发送来电通知,UID = 3
2)     BLE模块获取通知属性,UID = 3,需要获取内容包含Title,Message和AppID
3)     IOS设备将UID = 3的通知数据发送给BLE设备
4)     BLE模块发送得到的AppID获取App属性,需要获取内容为DisplayName
5)     IOS设备将该AppID的DisplayName发送给BLE设备
图2. 通知接收流程

对于本案例,BLE模块能够处理的ANCS通知包括来电通知和应用通知两种,用户可按照这两种通知的处理方式来开发其他ANCS通知处理函数。对于不同的通知产生的不同事件BLE模块会通过串口发送不同的数据标志给MCU端,如下:
l  0x5AA501,表示接收到来电通知添加事件(CategoryID = 1,EventID = 0)
l  0x5AA502,表示接收到来电通知移除事件(CategoryID = 1,EventID = 4)
l  0x5AA503,表示接收到应用通知添加事件(CategoryID = 4,EventID = 0)
l  0x5AA504,表示接收到应用通知移除事件(CategoryID = 4,EventID = 4)


2.3           MCU软件设计
上面提到BLE端对接收到的数据进行判断后会通过串口发送不同的数据标志给到MCU端, MCU端对接收到的BLE串口数据处理方式如下:
1)     通过串口(USART3)接收BLE模块发送的通知数据
2)     接收到0x5AA501,点亮LED2提示来电通知
3)     接收到0x5AA502,关闭LED2提示来电通知移除
4)     接收到0x5AA503,点亮LED3提示应用通知
5)     接收到0x5AA504,关闭LED3提示应用通知移除
6)     除ANCS通知外,对蓝牙连接状态也会进行显示:
接收到0x5AA505,点亮LED4提示蓝牙连接配对成功
接收到0x5AA506,关闭LED4提示蓝牙连接断开
7)     除LED表示通知类型外,还会将接收到的通知数据发送到串口(USART2)来模拟通知显示



3                 ANCS案例使用
本案例将展示如何通过AT32WB415对苹果设备通知信息进行实时的监听与接收。

3.1           硬件资源
1)     指示灯LED2/LED4
2)     AT-START-WB415实验板
3)     一台IOS设备

3.2           软件资源
1)     ICP Programmer Tool,可在官网下载最新版本
2)     BLE模块源码
n  ble_app_ancs,BLE源程序,用于BLE模块app程序,工程路径位于:
SourceCode\wb415_ble_ancs_2.0.0\projects\ble_app_ancs
3)     MCU端源码
n  wb415_mcu_project,MCU源程序,用于BLE数据处理,工程路径位于:
SourceCode\wb415_mcu_ancs_2.0.0\utilities\wb415_mcu_project\mdk_v5
注:本案例仅提供Keil v5版本工程,若用户需要在其他编译环境上使用,请参考AT32WB415_Firmware_Library_V2.x.x\project\at_start_wb415\templates中各种编译环境(例如IAR6/7/8,keil 4/5, eclipse_gcc)进行对应修改即可。

3.3           ANCS demo使用
在使用ANCS服务前需要在WB415中烧录支持ANCS服务的源码,步骤如下:
1)     打开BLE端的ble_app_gatt源程序
2)     编译后会生成一系列bin文件,位于ble_app_ancs\output\app路径,其中
wb415_ble_ancs_merge.bin,融合了底层蓝牙协议栈和上层应用程序
3)     打开ICP工具下载上述路径中的wb415_ble_ancs_merge.bin至BLE模块,如下图
图3. 点击添加BLE烧录文件

图4. 修改BLE模块下载起始地址

4)     打开MCU端的wb415_mcu_project源程序
5)     通过Keil v5编译后直接下载即可
BLE模块和MCU端代码都下载完成后即可开始进行ANCS服务测试,步骤如下
1)     打开IOS设备的蓝牙并扫描,点击名称为WB415-ANCS的设备进行连接
图5. 连接WB415-ANCS

2)     配对完成后还需要允许WB415-ANCS接收本设备的通知
图6. 允许WB415-ANCS接收通知


3)     连接成功后会通过串口PA2(USART2_TX)打印信息“BLE connectedto ANCS”,同时LED4会被点亮
4)     测试来电通知,当收到来电通知时串口会打印来电号码,LED2会被点亮,通知清除(接听或挂断)时LED2熄灭
5)     测试应用通知,当接收到应用通知时串口会打印应用通知的相关信息,如应用名称,消息内容,消息接收时间等,此时LED3会被点亮,通知清除时LED3熄灭。
注:若IOS设备为中文系统,则串口打印的应用通知中可能会有乱码,这是由于包含的通知消息中含有UTF-8编码格式的中文信息,将串口数据保存后通过UTF-8编码读取即可获取其中的中文信息。
图7. ANCS通知时串口打印数据

至此本案例的WB415 ANCS测试完成。











AN0147_AT32WB415_ANCS_Application_Note_ZH_V2.0.0.pdf

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