.NET C#树莓派蓝牙树莓派蓝牙开发

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attitude 2023-07-23 14:54:54

文章标签 .NET C#树莓派蓝牙蓝牙应用树莓派 bluetooth 文章分类 .Net 后端开发

一、蓝牙配置及与手机通信

1、蓝牙介绍

（1）四种基本蓝牙profile
1. GAP Profile: Generic Access Profile，该Profile保证不同的Bluetooth产品可以互相发现对方并建立连接。

2.SDAP Profile: Service Discovery Application Profile，通过该Profile，一个Bluetooth设备可以找到其它Bluetooth设备提供的服务，以及查询相关的信息。

3.SPP Profile: Serial Port Profile，模拟串口通讯。

4.GOEP Profile: Generic Object Exchange Profile，通用对象交换。这个Profile的名字有些费解，它定义的是数据的传输，包括同步，文件传输，或者推送其它的数据。你可以把它理解为内容无关的传输层协议，可以被任何应用用来传输自己定义的数据对象.

（2）九种应用协议（usage profile)
1.CTP Profile: Cordless Telephone Profile，无绳电话。
2.IP Profile: Intercom Profile，这是在两个设备之间建立语音连接，换句话说，把两个昂贵的兰牙设备变成廉价的对讲机。
3. HS Profile: HeadSet Profile，用于连接耳机。
4.DNP Profile: Dial-up Networking Profile，用于为PC提供拨号网络功能。
5.FP Profile: Fax Profile，传真功能。
6.LAP Profile: LAN Access Profile，使用PPP协议建立局域网。
7.OPP Profile: Object Push Profile，用于设备之间传输数据对象。
8.FTP Profile: File Transfer Profile，用于文件传输。
9.SP Profile: Synchronization Profile，用于不同的Bluetooth设备同步，保持数据的一致性

2、安装蓝牙相关软件包

sudo apt-get install pi-bluetooth bluez bluez-firmware blueman

3、添加pi用户到蓝牙组

sudo usermod -G bluetooth -a pi
sudo reboot
之后蓝牙可以使用

4、开启蓝牙设备

sudo vi /etc/systemd/system/dbus-org.bluez.service

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修改文件中这两个语句（要根据自己的路径修改）

重启树莓派，输入hciconfig（类似ifconfig）命令查看蓝牙服务

5、查看适配器提供的各种功能

sudo sdptool browse local

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6、等待连接

通过hciconfig看到我们的本地的设备是hci0，运行一下命令等待连接
sudo rfcomm watch hci0

让手机能够搜到我们的蓝牙

法1：点击Make Discoverable

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法2：运行sudo hciconfig hci0 piscan

7、手机串口软件连接

.NET C#树莓派蓝牙树莓派蓝牙开发_蓝牙_04

手机连接上后ls /dev可以看到rfcomm0

.NET C#树莓派蓝牙树莓派蓝牙开发_蓝牙_05

只有在有蓝牙连接上去的时候才有这个设备

8、手机树莓派通信

树莓派上安装minicom–>设置串口为rfcomm0
手机上打开蓝牙串口，即可通信

参考网页：
https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?p=919420
https://jasiek.me/2014/10/04/bluetooth-console-on-a-raspberry-pi-using-a-usb-adapter.html

9、绑定设备号到某个MAC和channel上

创建设备节点：mknod /dev/rfcomm0 c 216 0
216是RFCOMM的设备号，可以参考…./bluez-utils-2.x/scripts/create_dev脚本
绑定：rfcomm bind /dev/rfcomm0 [MAC] [channel]
解除绑定：rfcomm release /dev/rfcomm0
查看绑定：rfcomm show /dev/rfcomm0

二、应用编程

1. 蓝牙串口操作所需要的头文件

#include     <stdio.h>      /*标准输入输出定义*/  
 #include     <stdlib.h>     /*标准函数库定义*/  
 #include     <unistd.h>     /*Unix 标准函数定义*/  
 #include     <sys/types.h>    
 #include     <sys/stat.h>     
 #include     <fcntl.h>      /*文件控制定义*/  
 #include     <termios.h>    /*PPSIX 终端控制定义*/  
 #include     <errno.h>      /*错误号定义*/

2.打开蓝牙串口

例如：fd = open( “/dev/rfcomm0 “, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
标志O_NOCTTY可以告诉UNIX这个程序不会成为这个端口上的“控制终端”.如果不这样做的话,所有的输入,比如键盘上过来的Ctrl+C中止信号等等,会影响到你的进程.而有些程序比如getty(1M/8)则会在打开登录进程的时候使用这个特性,但是通常情况下,用户程序不会使用这个行为.
O_NDELAY标志则是告诉UNIX,这个程序并不关心DCD信号线的状态——也就是不关心端口另一端是否已经连接.如果不指定这个标志的话,除非DCD信号线上有space电压否则这个程序会一直睡眠.

3.设置蓝牙串口

波特率设置

struct termios options;
/*
 * Get the current options for the port...
 */
tcgetattr(fd, &options);
/*
 * Set the baud rates to 19200...
 */
cfsetispeed(&options, B19200);
cfsetospeed(&options, B19200);

/*
 * Enable the receiver and set local mode...
 */
options.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);

/*
 * Set the new options for the port...
 */
tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);

设置字符大小

设置字符大小的时候,这里却没有像设置波特率那么方便的函数.所以,程序中需要一些位掩码运算来把事情搞定.字符大小以比特为单位指定:
options.c_flag &= ~CSIZE; / * Mask the character size bits */
options.c_flag |= CS8; /* Select 8 data bits */

设置奇偶校验和停止位

No parity (8N1)
options.c_cflag &= ~PARENB
options.c_cflag &= ~CSTOPB
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS8;
Even parity (7E1)
options.c_cflag |= PARENB
options.c_cflag &= ~PARODD
options.c_cflag &= ~CSTOPB
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS7;
Odd parity (7O1)
options.c_cflag |= PARENB
options.c_cflag |= PARODD
options.c_cflag &= ~CSTOPB
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS7;
Space parity is setup the same as no parity (7S1)
options.c_cflag &= ~PARENB
options.c_cflag &= ~CSTOPB
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS8;

设置输入输出

如果不是开发终端之类的,只是串口传输数据,而不需要串口来处理,那么使用原始模式(Raw Mode)方式来通讯,设置方式如下:
options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); /*Input*/
options.c_oflag &= ~OPOST; /*Output*/

经典输入是以面向行设计的.在经典输入模式中输入字符会被放入一个缓冲之中,这样可以以与用户交互的方式编辑缓冲的内容,直到收到CR(carriage return)或者LF(line feed)字符.
选择使用经典输入模式的时候,你通常需要选择ICANON,ECHO和ECHOE选项:
options.c_lflag |= (ICANON | ECHO | ECHOE);

通过在c_oflag成员变量中设置OPOST选项的方法程序可以选择加工过的输出.
options.c_oflag |= OPOST;
在所有选项当中,你可能只需要使用ONLCR选项来将行分隔符映射到CR-LF组合对上.其他选项主要是历史遗留,仅仅与行打印机和终端跟不上串行数据的年代有关.

设置硬件流控制

某些版本的UNIX系统支持通过CTS(Clear To Send)和RTS(Request To Send)信号线来设置硬件流控制.如果系统上定义了CNEW_RTSCTS和CRTSCTS常量,那么很可能它会支持硬件流控制.使用下面的方法将硬件流控制设置成有效:
options.c_cflag |= CNEW_RTSCTS;
将它设置成为无效的方法与此类似:
options.c_cflag &= ~CNEW_RTSCTS;

4.读写串口

发送数据

char  buffer[1024];    
int    Length;  
int    nByte;  
nByte = write(fd, buffer ,Length)

读取数据

char  buff[1024];  
int    Len;  
int  readByte = read(fd,buff,Len);

使用文件操作read函数读取,如果设置为原始数据模式(Raw Date Mode)传输数据,那么read函数返回的字符数是实际串口收到的字符数,也就是返回从串口输入缓冲区中实际得到的字符的个数.在不能得到数据的情况下,read(2)系统调用就会一直等着,只到有端口上新的字符可以读取或者发生超时或者错误的情况发生.
如果需要read(2)函数迅速返回的话,可以使用操作文件的函数来实现异步读取,如fcntl,或者select等来操作。
fcntl(fd, F_SETFL, FNDELAY);
标志FNDELAY可以保证read(2)函数在端口上读不到字符的时候返回0.需要回到正常(阻塞)模式的时候,需要再次在不带FNDELAY标志的情况下调用fcntl(2)函数:
fcntl(fd, F_SETFL, 0);
当然,如果你最初就是以O_NDELAY标志打开串口的,你也可在之后使用这个方法改变读取的行为方式.