Bluetooth LE Exploer(微软提供的)可以读取BLE蓝牙设备,可以读写它的值。本篇博客将使用BTStack写出一个精简版的Bluetooth LE Exploer。
涉及文件:
btstack-master\example\le_data_channel_client.c
btstack-master\example\Makefile.inc
注意:在PC上使用软件Bluetooth LE Exploer来操作蓝牙模块时,使用系统自带的驱动;
使用btstack来操作蓝牙模块时,使用winusb驱动(使用zadig-2.4.exe安装此驱动)
在手机上使用蓝牙时,过程如下:
1. 扫描周边的蓝牙设备
2. 选择某个设备,连接它
3. 使用该设备
一、程序效果:
我们写的蓝牙程序也包含这3个过程,我设计出4个菜单:
1.主菜单:
********* Main Menu *********
[s] show scan menu
[c] show connect menu
[t] show test menu
可以在主菜单中:
输入s进入“Scan Menu”,
输入c进入“Connect Menu”,
输入t进入“Test Menu”。
2. 扫描菜单:
********* Scan Menu *********
[s] scan ble devices
[t] stop scan ble devices
[l] list ble devices
[q] Back to main menu
可以在扫描菜单中:
输入s开始扫描周边设备,扫描结果会打印出来,并在程序中保存起来;
输入t停止扫描;
输入l列出扫描到的设备;
输入q退回到主菜单。
3. 连接菜单:
********* Connect Menu *********
List devices have beenn scanned
[0] 100ASK
[1] Mi Band 2
[?] Enter the device's number to connect
[d] Disconnet
[q] Back to main menu
在连接菜单的前面,会首先列出之前扫描到的设备。
在连接菜单中,
输入所列设备的序号,就会连接它;
输入d则断开连接;
输入q退回到主菜单。
4. 测试菜单:
********* Test Menu *********
[r] read att handle 42
[w] write att handle 42
[q] back to main menu
在测试菜单中,
输入r则会读取handle等于42的属性的值;
输入w则写handle等于42的属性的值;
输入q退回到主菜单。
注意:
之所以固定读写handle 42是为了简化程序,
42这个值是事先使用软件Bluetooth LE Explorer连接设备后确定的,你的设备可能有所不同。
二、程序演示:
启动MSYS2 MinGW 64-bit,进入btstack-master/port/windows-winusb目录:
1. 执行 make 命令编译程序
2. 执行以下命令启动程序:
winpty ./le_data_channel_client.exe
注意:在MSYS2下Windows的stdin无法使用,必须通过winpty来启动程序。
3. 在主菜单中:输入s进入扫描菜单
4. 在扫描菜单中:输入s开始扫描设备
在手机上,启动“Bluetooth LE Peripheral”,选择“100ASK”,点击“START”按钮。
这时在MSYS2中可以看到不断打印如下信息(这表示不断收到手机发来的广播信号):
advertisement_report_gets_name get 100ASK
5. 在扫描菜单中:输入t停止扫描设备
6. 在扫描菜单中:输入q退回到主菜单
7. 在主菜单中:输入c进入连接菜单
8. 在连接菜单中:输入0表示连接第扫描到的第0个设备
9. 在连接菜单中:输入q退回到主菜单
10. 在主菜单中:输入t进入测试菜单
11. 在测试菜单中:输入w写数值
观察手机上“Bluetooth LE Peripheral”的Service-1中收到的值。
不断输入w,可以观察到手机上收到的值不断加1。
12. 在测试菜单中:输入r读取数值
13. 在测试菜单中:输入q退回到主菜单
14. 在主菜单中:输入c进入连接菜单
15. 在连接菜单中:输入d断开连接
三、主要函数:
本程序主要源文件是btstack-master\example\le_data_channel_client.c,我在上面做了大量的修改。
1.要用键盘来控制程序,需要给程序增加一个“数据源”,即btstack_data_source_t结构体。
这个数据源从stdin获得数据,根据这些数据进行菜单操作。
使用如下代码增加数据源:
btstack_stdin_setup(stdin_process);
stdin_process是我们编写的处理函数。
2. 启动扫描:
printf("Start scanning!\n");
state = TC_W4_SCAN_RESULT;
gap_set_scan_parameters(0,0x0030, 0x0030);
gap_start_scan();
3. 记录打描结果:
扫描到的设备会上报3种信息:MAC地址、地址类型、名。我们要从上报的信息中取出这些信息,记录起来。
使用函数gap_event_advertising_report_get_address获得地址;
使用函数gap_event_advertising_report_get_address_type获得地址类型;
使用函数advertisement_report_gets_name获得名字(这函数是我从advertisement_report_contains_name改出来的)。
这3个信息会保存在ble_devs结构体数组中。
4. 连接设备:
gap_connect(ble_devs[i].le_data_channel_addr, ble_devs[i].le_data_channel_addr_type);
gap_connect函数只需要2个参数:MAC地址、地址类型。
连接成功后会返回一个hci_con_handle_t,也就是一个16位的整数。
一个中央设备可以连接多个外设,每一个连接都用一个hci_con_handle_t来分辨。
5. 断开连接:
gap_disconnect(connection_handle);
6. 写数据:
gatt_client_write_value_of_characteristic_without_response(connection_handle, 42, 1, &g_value);
第1个参数表示要写哪一个设备,用connection_handle 来表示(哪一个连接对应的设备);
第2个参数表示要写哪一个属性,每一个属性也都有一个标号即handle;
第3个参数表示要写多少字节的数据;
第4个参数表示数据的buffer。
7. 读数据:
gatt_client_read_value_of_characteristic_using_value_handle(handle_gatt_client_event,connection_handle, 42);
第2个参数表示要写哪一个设备,用connection_handle 来表示(哪一个连接对应的设备);
第3个参数表示要写哪一个属性,每一个属性也都有一个标号即handle;
第1个参数比较特殊:读数据时,要先向外设备发出无线信号,过一会收到对方发回到信号后,才可以解析出数据。所以读函数不可能立刻返回结果,我们需要提供一个回调函数。第1个参数就是一个回调函数。
在回调函数中,我们去解析数据,从中取出我们关注的数值。
回调函数handle_gatt_client_event源自btstack-master\test\pts\Ble_central_test.c,我做了一些精简。