简单的蓝牙通信模块

只看该作者 · 2024-12-5 16:35

硬件准备
(1) 选择蓝牙模块
根据应用需求选择蓝牙模块：

经典蓝牙（如HC-05、HC-06）：
支持简单的串口通信，适合传输数据量较小的场景。
蓝牙低功耗（BLE，如NRF51822、ESP32-C3等）：
支持低功耗传输，适合物联网和传感器应用。
(2) 硬件连接
蓝牙模块一般通过串口（UART）与STM32通信：
HC-05/HC-06 的典型引脚：
TXD → STM32的RX（串口接收）
RXD → STM32的TX（串口发送）
VCC → 3.3V或5V电源
GND → STM32的GND
注意：HC-05的RXD通常只能接受3.3V信号，如果使用5V MCU，需要分压。
**BLE模块（如ESP32-C3或NRF52）**通常也通过UART或SPI/I2C连接。

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软件配置
(1) STM32串口配置
通过STM32CubeMX生成初始化代码：

选择USART外设：
在“Pinout & Configuration”中启用UART（如USART1）。
配置引脚：TX（发送）和RX（接收）。
设置波特率：
HC-05默认波特率为9600。
如果使用其他模块，请查阅模块手册并设置对应波特率。
生成代码：
点击“Generate Code”，导入STM32CubeIDE。

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初始化代码（USART）
在生成的项目中初始化UART。CubeMX通常生成如下代码：

c
复制代码
UART_HandleTypeDef huart1;

void MX_USART1_UART_Init(void) {
huart1.Instance = USART1;
huart1.Init.BaudRate = 9600;
huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK) {
Error_Handler();
}
}

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程序设计
(1) 数据发送
通过HAL库的 HAL_UART_Transmit 函数发送数据到蓝牙模块：

c
复制代码
uint8_t data[] = "Hello Bluetooth!";
HAL_UART_Transmit(&huart1, data, sizeof(data) - 1, HAL_MAX_DELAY);

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数据接收
通过 HAL_UART_Receive 函数从蓝牙模块接收数据：

c
复制代码
uint8_t buffer[100];
HAL_UART_Receive(&huart1, buffer, sizeof(buffer), HAL_MAX_DELAY);
// 处理接收到的数据

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通过中断接收数据（推荐）
避免阻塞主程序逻辑，可以使用中断方式接收数据：

启用接收中断：
c
复制代码
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, buffer, sizeof(buffer));
实现中断回调函数： STM32 HAL库会调用以下回调函数：
c
复制代码
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {
if (huart->Instance == USART1) {
      // 处理接收数据
      HAL_UART_Transmit(&huart1, buffer, sizeof(buffer), HAL_MAX_DELAY);
      // 重新启动接收中断
      HAL_UART_Receive_IT(&huart1, buffer, sizeof(buffer));
}
}

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蓝牙模块配置
(1) HC-05的AT命令配置
进入AT模式：
按住模块的按键上电。
LED闪烁变慢表示进入AT模式。
常用AT命令：
查看波特率：
plaintext
复制代码
AT+UART?
修改波特率（如115200）：
plaintext
复制代码
AT+UART=115200,0,0
修改模块名称：
plaintext
复制代码
AT+NAME=MyBluetooth
(2) BLE模块配置
BLE模块的配置需要用到专用工具或直接通过代码与模块通信（例如通过串口发送配置命令）。不同模块有不同的配置方法，具体参考模块手册。

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测试与调试
(1) 调试蓝牙通信
使用手机蓝牙调试APP（如“蓝牙串口调试助手”）。
配对STM32的蓝牙模块。
使用手机发送数据，观察STM32接收到的内容，验证通信是否正常。
(2) 调试工具
使用串口调试助手（如SecureCRT或SSCOM）监控STM32的UART数据流。
检查波特率、数据位、停止位等配置是否一致。

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注意事项
(1) 电平匹配
如果STM32的工作电压为3.3V，而蓝牙模块使用5V，需通过电平转换器或分压电路匹配。
(2) 干扰问题
蓝牙模块工作在2.4GHz频段，易受Wi-Fi干扰。建议优化天线布局，并远离噪声源。
(3) 功耗管理
如果设计低功耗应用，可通过控制蓝牙模块的引脚进入睡眠模式。

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示例完整代码
c
复制代码
#include "main.h"

UART_HandleTypeDef huart1;
uint8_t buffer[100];

void SystemClock_Config(void);
void MX_GPIO_Init(void);
void MX_USART1_UART_Init(void);

int main(void) {
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_USART1_UART_Init();

// 初始化蓝牙模块
uint8_t msg[] = "Bluetooth initialized!\r\n";
HAL_UART_Transmit(&huart1, msg, sizeof(msg) - 1, HAL_MAX_DELAY);

// 启用接收中断
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, buffer, sizeof(buffer));

while (1) {
      // 主程序逻辑
}
}

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {
if (huart->Instance == USART1) {
      // 回显接收的数据
      HAL_UART_Transmit(&huart1, buffer, sizeof(buffer), HAL_MAX_DELAY);
      // 重新启动接收中断
      HAL_UART_Receive_IT(&huart1, buffer, sizeof(buffer));
}
}

// 其余初始化函数...

只看该作者 · 2024-12-5 16:37

通过上述步骤，您可以轻松搭建一个STM32蓝牙通信模块，实现简单的蓝牙数据收发。