【IoT】TI BLE CC2541 串口控制蓝牙详解

原创

产品人卫朋 2021-07-13 11:23:24 ©著作权

文章标签 嵌入式 IOT IoT产品设计物联网 文章分类 物联网

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一、简介

本文以SimpleBLECentral工程为例，介绍串口控制蓝牙。
过程：
扫描从机 - 根据从机号连接指定从机 - 获取RSSI值（信号强度） - 向char1写入特征值 - 断开连接

二、实验平台

协议栈版本：BLE-CC254x-1.3.2
编译软件： IAR 8.20.2
硬件平台： Smart RF开发板（主芯片CC2541）、USB Dongle
PC：友善串口调试助手

声明：转载请注明出处。
原文地址：http://blog.csdn.net/liwei16611/article/category/7000460

四、实验前提

1、在进行本文步骤前，请先阅读以下博文：
暂无

五、基础知识

1、为什么要通过串口控制蓝牙？
答：
可以为后续实现串口蓝牙透传做准备，比较适合低成本低功耗的短距离小数据传输；
封装AT指令，通过串口来控制蓝牙的相关操作。

六、实验步骤

1、在串口回调函数内添加AT指令处理（SerialApp.c）

// uart接收回调函数，当我们通过PC串口调试助手向开发板发送数据时，会调用该函数来接收
void sbpSerialAppCallback(uint8 port, uint8 event)
{
uint8 pktBuffer[SBP_UART_RX_BUF_SIZE];
(void)event;
//返回可读的字节
if ( (numBytes = Hal_UART_RxBufLen(port)) > 0 ){
//读取全部有效的数据，这里可以一个一个读取，以解析特定的命令
(void)HalUARTRead (port, pktBuffer, numBytes);
// AT指令处理函数
CommondHandle(pktBuffer, numBytes);
}

}

2、AT指令处理函数CommondHandle：验证串口（simpleBLECentral.c）

使用串口调试助手发送 AT

AT指令处理函数返回OK给PC：

// AT占用两个字节
if(length<2)
return ;
if(pBuffer[0]!='A' && pBuffer[1]!='T')
return ;
if(length <=4) {
SerialPrintString("OK\r\n");
return ;
}

注：指令

AT 串口测试，返回OK
AT+ROLE? 获取当前角色
AT+SCAN 扫描从机
AT+CON[x] 连接指定的从机，x为搜索到的从机序号
AT+RSSI 获取rssi值
AT+DISCON 断开连接
AT+WRITE[0xXX] 向char1写入特征值

3、AT指令处理函数CommondHandle：BLE主机设备初始化完成（simpleBLECentral.c 的 simpleBLECentralEventCB 函数）

注册回调函数：

// GAP Role Callbacks
static const gapCentralRoleCB_t simpleBLERoleCB =
{
simpleBLECentralRssiCB, // RSSI callback
simpleBLECentralEventCB // Event callback
};

初始化成功会直接调用回调函数的 GAP_DEVICE_INIT_DONE_EVENT 事件：

case GAP_DEVICE_INIT_DONE_EVENT:
{
SerialPrintString("BLE Central: ");
// 将 BLE 主机设备地址通过串口发送给PC
SerialPrintString((uint8*)bdAddr2Str( pEvent->initDone.devAddr ));SerialPrintString("\r\n");
}
break;

4、AT指令处理函数CommondHandle：BLE主机扫描从机（simpleBLECentral.c 的 CommondHandle 和 simpleBLECentralEventCB 函数）

1) 接收PC端AT指令：AT+SCAN

if(length>=7 && str_cmp(pBuffer+3,"SCAN",4) == 0)
{
simpleBLEScanning = TRUE;
simpleBLEScanRes = 0;

SerialPrintString("Discovering...\r\n");

// 开始扫描从机设备 - 需要开启蓝牙从机设备
GAPCentralRole_StartDiscovery( DEFAULT_DISCOVERY_MODE,
DEFAULT_DISCOVERY_ACTIVE_SCAN,
DEFAULT_DISCOVERY_WHITE_LIST );
return ;
}

2) 扫描到从机，调用回调函数处理

case GAP_DEVICE_DISCOVERY_EVENT:
{
simpleBLEScanning = FALSE;

// if not filtering device discovery results based on service UUID
if ( DEFAULT_DEV_DISC_BY_SVC_UUID == FALSE )
{
// Copy results
simpleBLEScanRes = pEvent->discCmpl.numDevs;
osal_memcpy( simpleBLEDevList, pEvent->discCmpl.pDevList,
(sizeof( gapDevRec_t ) * pEvent->discCmpl.numDevs) );
}

// 将扫描的从机个数通过串口输出到PC
SerialPrintValue("Devices Found", simpleBLEScanRes, 10);
SerialPrintString("\r\n");

if ( simpleBLEScanRes > 0 )
{
SerialPrintString("<- To Select\r\n");
}

// initialize scan index to last device
simpleBLEScanIdx = simpleBLEScanRes;
}
break;

5、AT指令处理函数CommondHandle：BLE连接扫描到的从机（simpleBLECentral.c 的 CommondHandle 和 simpleBLECentralEventCB 函数）

1) 接收PC端AT指令：AT+CON1 1表示从机序列号，即连接从机1

if(length>=7 && str_cmp(pBuffer+3,"CON",3) == 0)
{
// 连接参数CON后面跟的数值大于等于1，意思是连接第一个从机第二个从机等
uint8 tmp=pBuffer[5]-48-1;
if ( simpleBLEState == BLE_STATE_IDLE ){
// if there is a scan result
if ( simpleBLEScanRes > 0 )
{
uint8 addrType;
uint8 *peerAddr;
// connect to current device in scan result
peerAddr = simpleBLEDevList[tmp].addr;
addrType = simpleBLEDevList[tmp].addrType;

simpleBLEState = BLE_STATE_CONNECTING;

// 开始建立连接
GAPCentralRole_EstablishLink( DEFAULT_LINK_HIGH_DUTY_CYCLE,
DEFAULT_LINK_WHITE_LIST,
addrType, peerAddr );

SerialPrintString("Connecting:");
SerialPrintString((uint8*)bdAddr2Str( peerAddr));SerialPrintString("\r\n");
}
}
return ;
}

2) 连接成功，调用回调函数处理

case GAP_LINK_ESTABLISHED_EVENT:
{
if ( pEvent->gap.hdr.status == SUCCESS )
{
simpleBLEState = BLE_STATE_CONNECTED;
simpleBLEConnHandle = pEvent->linkCmpl.connectionHandle;
simpleBLEProcedureInProgress = TRUE;

// If service discovery not performed initiate service discovery
if ( simpleBLECharHdl == 0 )
{
osal_start_timerEx( simpleBLETaskId, START_DISCOVERY_EVT, DEFAULT_SVC_DISCOVERY_DELAY );
}

SerialPrintString("Connected: ");
SerialPrintString((uint8*) bdAddr2Str( pEvent->linkCmpl.devAddr ));SerialPrintString("\r\n");
}
else
{
simpleBLEState = BLE_STATE_IDLE;
simpleBLEConnHandle = GAP_CONNHANDLE_INIT;
simpleBLERssi = FALSE;
simpleBLEDiscState = BLE_DISC_STATE_IDLE;

SerialPrintString("Connect Failed: ");
SerialPrintValue("Reason:", pEvent->gap.hdr.status,10);
}
}

6、AT指令处理函数CommondHandle：BLE获取信号强度RSSI的值（simpleBLECentral.c 的 CommondHandle 和 simpleBLECentralEventCB 函数）

1) 接收PC端AT指令：AT+RSSI

if(length>=7 && str_cmp(pBuffer+3,"RSSI",4) == 0)
{
// Start or cancel RSSI polling
if ( simpleBLEState == BLE_STATE_CONNECTED )
{
if ( !simpleBLERssi )
{
simpleBLERssi = TRUE;

// 开启获取RSSI值
GAPCentralRole_StartRssi( simpleBLEConnHandle, DEFAULT_RSSI_PERIOD );
}
else
{
simpleBLERssi = FALSE;
GAPCentralRole_CancelRssi( simpleBLEConnHandle );

LCD_WRITE_STRING( "RSSI Cancelled", HAL_LCD_LINE_1 );
SerialPrintString("RSSI Cancelled\r\n");
}
}
return ;
}

2) RSSI获取成功，调用回调函数处理

static void simpleBLECentralRssiCB( uint16 connHandle, int8 rssi )
{
// RSSI 值通过串口发送给 PC
SerialPrintValue("RSSI -dB:", (uint8) (-rssi), 10);SerialPrintString("\r\n");
}

7、AT指令处理函数CommondHandle：BLE主机向char1写入特征值（simpleBLECentral.c 的 CommondHandle 和 simpleBLECentralEventCB 函数）

1) 接收PC端AT指令：AT+WRITE0x5A

//AT+WRITE0xXX
if(length>=10 && str_cmp(pBuffer+3,"WRITE0x",7) == 0)
{
//uint8 val=0;
simpleBLECharVal=str2hex(pBuffer+10);
if ( simpleBLEState == BLE_STATE_CONNECTED &&
simpleBLECharHdl != 0 &&
simpleBLEProcedureInProgress == FALSE )
{
uint8 status;

// Do a write
attWriteReq_t req;

req.handle = simpleBLECharHdl;
req.len = 1;
req.value[0] = simpleBLECharVal;
req.sig = 0;
req.cmd = 0;

// 写入特征值
status = GATT_WriteCharValue( simpleBLEConnHandle, &req, simpleBLETaskId );

if ( status == SUCCESS )
{
simpleBLEProcedureInProgress = TRUE;
}
}
return ;
}

8、AT指令处理函数CommondHandle：BLE主机断开连接（simpleBLECentral.c 的 CommondHandle 和 simpleBLECentralEventCB 函数）

1) 接收PC端AT指令：AT+DISCON

if(length>=10 && str_cmp(pBuffer+3,"DISCON",6) == 0)
{
if ( simpleBLEState == BLE_STATE_CONNECTING ||
simpleBLEState == BLE_STATE_CONNECTED )
{
// disconnect
simpleBLEState = BLE_STATE_DISCONNECTING;

// 断开连接
gStatus = GAPCentralRole_TerminateLink( simpleBLEConnHandle );

SerialPrintString("Disconnecting\r\n");
}
}

2) 断开连接成功，调用回调函数处理

case GAP_LINK_TERMINATED_EVENT:
{
simpleBLEState = BLE_STATE_IDLE;
simpleBLEConnHandle = GAP_CONNHANDLE_INIT;
simpleBLERssi = FALSE;
simpleBLEDiscState = BLE_DISC_STATE_IDLE;
simpleBLECharHdl = 0;
simpleBLEProcedureInProgress = FALSE;

SerialPrintString("Disconnected: ");
SerialPrintValue("Reason:", pEvent->linkTerminate.reason,10);
}
break;