STM32蓝牙模块ECB02从机模式下与手机通信详解

目录

1、ECB02 重点 参数

2、引脚说明

3、AT指令使用重点 

4、使用USB转TTL模块测试

5、STM32开发板的接线

6、STM32通信代码

7、手机小程序 连接ECB02


1、ECB02 重点 参数

  • 蓝牙协议: 5.2
  • 主从模式:主、从一体,可设置
  • 睡眠模式:芯片支持(不同的模块,需要有SLEEP或EN引脚才支持)
  • 工作电压:3.3V(有部分模块型号带LDO支持5V)
  • 串口通信:AT指令、115200-NULL-8-1、连接后透传
  • 通信距离:室内实测10米内,能隔一堵墙;  空旷几十米
  • 工作电流:大约5mA
  • 支持平台:Win10及以上、iPhone4S以上, Android 4.4以上,微信小程序、支付宝小程序
  • 每帧数量:244字节,  ≤511字节会自动分包并连续发送,≥512字节会发生数据错乱

  • 2、引脚说明


    3、AT指令使用重点 

    ECB02的AT指令总数量有60+,配置灵活性相当高。

    出厂的默认固件,已配置好常用参数,使用时只需要几个简单的配置指令。

    链接1:ECB02 官方资料下载

    链接2:ECB02 指令集说明整理

    AT指令重点:

  • 通信方式: UART
  • 波特率:    115200。注意:ECB01默认9600,ECB02默认115200
  • 大小写:    必须大写
  • 结尾标志:”\r\n",即通用的 0x0D、0x0A。串口助手打勾“加回车换行”。
  • 参数修改:自动保存,掉电不失。
  • 指令特色:1-连接成功进入透传后,AT指令仍可生效,这个特有意思。
  •                   2-AT指令,成功时返回信息中都包含 "OK",方便判断;  不成功不返回任何作息。
  •                   3-连接成功返回:“CONNECT OK”, 连接断开返回:"DISCONNECT"
  •  

    从机 常用指令

    即:被动地等待其它主机设备的搜索发现、连接,如另一模块、手机等

    1. AT+FACTORY\r\n ;               // 恢复出厂设置,         返回:“OK\r\n” 
    2. AT+ROLE=2\r\n ;                  // 设置从机模式,         返回:“OK\r\n”
    3. AT+MODE=1\r\n ;                 // 连接后AT指令有效, 返回:“OK\r\n”
    4. AT+NAME=myECB02\r\n ;    // 设置蓝牙名称,        返回:“OK\r\n”

    主机 常用指令

    即:作为主控方,主动地搜索、连接其它从机设备

    1. AT+FACTORY\r\n  ;                         // 恢复出厂设置,         返回:“OK\r\n” 
    2. AT+ROLE=1\r\n ;                             // 设置主机模式,         返回:“OK\r\n”
    3. AT+BONDC\r\n ;                              // 清除旧的从机绑定,  返回:“OK\r\n”
    4. AT+MODE=1\r\n ;                            // 连接后AT指令有效, 返回:“OK\r\n”
    5. AT+BONDNAME=myECB02\r\n ;    // 绑定从机蓝牙设备,  返回:“OK\r\n”

    4、使用USB转TTL模块测试

    建议刚上手使用ECB02模块时,先通过USB转TTL模块测试、熟悉AT指令。

    待测试成功,再连接至STM32板子,以减少代码调试的时间。

    4.1  连接USB转TTL模块

          使用最常用的串口通信接线方式即可。重点:双方的RX、TX反接

    蓝牙 HC-08 模块 USB转TTL模块 
    RXD TXD
    TXD RXD
    GND GND
    VCC 3.3V 或 5V

    4.2   串口软件 参数设置

    打开任意一款串口软件,如XCOM, SSCOM等等。本笔记中,使用SSCOM的串口助手。

    ( SSCOM串口助手,已包含在文末网盘的资料包中 。)

    1. 选择相应的串口号
    2. 选择波特率,模块默认 115200
    3. 打开串口

    4.3   AT指令通信测试

    在串口助手 右方,输入如图所示AT指令组合 。如图,分了上下两组,上面是作为从机模式的指令组合 ,下面是作为主机模式时绑定从机蓝牙名字的指令组合。

    点击发送按钮,可返回相应的指令反馈信息。

    如果没有返回信息,逐一检查下面步骤:

  • 查看接线, TX、RX有没有反接
  • 查看串口号,查看波特率
  • 保证AT指令大写
  • 保证AT指令尾部已带回车换行符,或打勾"回车换行“

  • 5、STM32开发板的接线

    ECB02模块,与STM32开发板的连接,本笔记使用UART4(TX-PC10, RX-PC11)。

    当然,没有规定一定要使用串口4, 可自行修改为其它空闲的串口引脚

    本篇,引脚连接,如下表:

    蓝牙 ECB02 模块 STM32 开发板
    RXD TX-PC10
    TXD RX-PC11
    GND GND
    VCC 3.3V 


    6、STM32通信代码

    下面代码包括:

    初始化、发送AT指令、发送字符串、发送数据、接收判断、接收处理;

    略过串口通信部分,因为,就是普通的、通用串口通信,  所不同的,只是增加了:

    返回确认函数:UART4_WaitACK(待确认的返回字符,等待超时值ms);

    #include <stm32f10x.h>                      // 头文件引用(标准库); 内核、芯片外设....;(stm32f10x.conf.h, 对标准库头文件进行调用)     
    #include "stm32f10x_conf.h"                 // 头文件引用(标准库); 内核、芯片外设....;(stm32f10x.conf.h, 对标准库头文件进行调用) 
    #include "bsp_led.h"                        // LED指示灯
    #include "bsp_key.h"                        // 按键
    #include "bsp_usart.h"                      // USART1、2、3,UART4、5
    
    
    
    
    /******************************************************************************
     * 函  数: delay_ms
     * 功  能: 简单的延时函数
     * 参  数: uint32_t _ms  毫秒值
     * 返回值: 无
     ******************************************************************************/
    static void delay_ms(uint32_t ms)                                                  // 定义一个ms延时函数,减少移植时对外部文件依赖; 本函数仅作粗略延时使用,而并非精准延时;
    {
        ms = ms * 10286;                                                               // 注意:此参考值运行条件:打勾 Options/ c++ / One ELF Section per Function
        for (uint32_t i = 0; i < ms; i++);                                             // 72MHz系统时钟下,大约多少个空循环耗时1ms
    }
    
    
    
    /******************************************************************************
     * 函  数: UART4_WaitACK
     * 功  能: 等待指令返回值 *
     * 参  数: char*    _ackStr   期待返回的字符串
     *          uint32_t _timeout  超时值
     * 返回值: 0-超时、返回异常
     *          1-正常返回期待值
     ******************************************************************************/
    static uint8_t UART4_WaitACK(char *_ackStr, uint32_t _timeout)
    {
        while (_timeout--)                                           // 判断是否起时(这里只作简单的循环判断次数处理)
        {                                                           
            if (xUART4.ReceivedNum)                                  // 判断是否接收到数据
            {                                                       
                xUART4.ReceivedNum = 0;                              // 清0接收字节数
                if (strstr((char *)xUART4.ReceivedData, _ackStr))    // 判断返回数据中是否有期待的字符
                    return 1;                                        // 返回:0-超时没有返回、1-正常返回期待值
                else                                                
                    return 0;                                       
            }                                                       
            delay_ms(1);                                             // 延时; 用于超时退出处理,避免死等
        }                                                           
        return 0;                                                    // 返回:0-超时、返回异常,1-正常返回期待值
    }
    
    
    
    /******************************************************************************
     * 函  数: ECB02_Init
     * 功  能: 初始化ECB02:配置串口、从机模式、AT模式、蓝牙名称
     * 参  数: 无
     * 返回值: 0-失败、1-成功
     ******************************************************************************/
    static uint8_t ECB02_Init(void)
    {
        delay_ms(200);
    
        UART4_Init(115200);                              // 串口4初始化; 用于与ECB02通信; 波特率115200; 使用引脚PC10、PC11
                                                         
        /** 1-恢复出厂设置**/                            
        UART4_SendString("AT+FACTORY\r\n");              // 恢复出厂时的默认配置
        if (UART4_WaitACK("OK", 1000) == 0)              // 等待指令执行返回; AT指令执行成功返回"OK"、执行失败不返回任何数据; 
            goto error_ECB02_Init;                       // 错误:等待超时; 跳到错误处理
        printf("1- ECB02 默认配置     配置完成\r");       // 输出提示:修改成功
        delay_ms(500);                                   // 注意:执行恢复出厂配置指令后,要稍等500ms后,才能操作其它指令
                                                         
        /** 2-从机模式 **/                               
        UART4_SendString("AT+ROLE=2\r\n");               // 设置主从机模式:0-由ROLE引脚配置、1-主机模式、2-从机模式
        if (UART4_WaitACK("OK", 2000) == 0)              // 等待指令执行返回; AT指令执行成功返回"OK"、执行失败不返回任何数据; 
            goto error_ECB02_Init;                       // 错误:等待超时; 跳到错误处理
        printf("2- ECB02 从机模式     配置完成\r");       // 输出提示:修改成功
        delay_ms(500);                                   // 注意:执行主从机模式指令后,要稍等500ms后,才能操作其它指令
                                                         
        /** 3-连接后AT指令仍然有效 **/                   
        UART4_SendString("AT+MODE=1\r\n");               // 设置连接后仍可使用AT指令; 0-AT_EN引脚控制、1-连接后AT指令有效、2-连接后AT指令无效,所有数据数据透传;
        if (UART4_WaitACK("OK", 1000) == 0)              // 等待指令执行返回; AT指令执行成功返回"OK"、执行失败不返回任何数据; 
            goto error_ECB02_Init;                       // 错误:等待超时; 跳到错误处理
        printf("3- ECB02 AT模式       配置完成\r");       // 输出提示:修改成功
                                                         
        /** 4-蓝牙名称 **/                               
        UART4_SendString("AT+NAME=myECB02\r\n");         // 修改蓝牙名称。最大20字节,如果需要显示中文,请使用URL编码
        if (UART4_WaitACK("OK", 1000) == 0)              // 等待指令执行返回; AT指令执行成功返回"OK"、执行失败不返回任何数据; 
            goto error_ECB02_Init;                       // 错误:等待超时; 跳到错误处理
        printf("4- ECB02 蓝牙名称     配置完成\r");       // 输出提示:修改成功
                                                         
        return 1;                                        // 配置顺利完成,函数返回:1
                                                         
    error_ECB02_Init:                                    // 失败处理
        printf("ECB-02 配置失败!已跳过配置\r");           // 输出提示:配置失败
        return 0;                                        // 返回:0-失败、1-成功
    }
    
    
    
    /******************************************************************************
     * 函  数: main
     * 功  能: 程序主函数
     ******************************************************************************/
    int main(void)
    {
        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);                                // 中断分组,组2:抢占级0~3,子优先级0~3 ; 全局只设置一次,尽量放在显眼的地方
        USART1_Init(115200);                                                           // 串口1初始化; 用于与串口软件通信,方便代码调试; USART1(115200-N-8-1), 且工程已把printf重定向至USART1输出
        Led_Init();                                                                    // LED 初始化
        LED_BLUE_ON ;                                                                  // 点亮蓝灯
        Key_Init();                                                                    // 按键 初始化
    
        ECB02_Init();                                                                  // 初始化ECB02:配置串口、从机模式、AT模式、蓝牙名称; 返回:0-失败、1-成功
    
        while (1)                                                                      // while函数死循环,不能让main函数运行结束,否则会产生硬件错误
        {
            delay_ms(1);                                                               // 间隔延时
            
            if (xUSART1.ReceivedNum)                                                   // 检查串口助手所连接的USART1, 是否收到数据; 如果收到,就通过ECB02发出
            {
                UART4_SendString((char *)xUSART1.ReceivedData);                        // 把上位机发过来的数据,发送给ECB02
                printf("\r\n发送数据>>>:%s\r", (char *)xUSART1.ReceivedData);         // 把所发送的数据,输出到串口上位机,方便观察
                xUSART1.ReceivedNum = 0;                                               // 清空串口1的接收标志
            }
    
            if (xUART4.ReceivedNum)                                                    // 检查ECB02所连接的UART4, 否收到数据; 如果收到,就输出到串口助手,并判断其它动作
            {
                printf("\r\nECB02收到%d字节<<<:\r", xUART4.ReceivedNum);               // 把接收收到的数据,输出到串口上位机,方便观察
                printf("%s\r", xUART4.ReceivedData);                                   // 把接收收到的数据,输出到串口上位机,方便观察
                if (strstr((char *)xUART4.ReceivedData, "LED_ON"))     LED_BLUE_ON;    // 判断APP发过来的数据包,是否包含字符串:LED_RED_ON
                if (strstr((char *)xUART4.ReceivedData, "LED_OFF"))    LED_BLUE_OFF;   // 判断APP发过来的数据包,是否包含字符串:LED_RED_OFF
                xUART4.ReceivedNum = 0;                                                // 清空串口1的接收标志
            }
        }
    }
    
    

    6.1  解释—串口初始化

    上面代码中,初始化了两个串口, 

    第一个是USART1,(PA9、PA10),波特率115200,  用于与串口助手通信,输出程序调试信息。

    第二个是UART4,(PC10、PC11),波特率115200,  用于与蓝牙模块ECB02通信。

    6.2  解释—如何发送

    发送AT指令或数据,直接调用串口发送函数。模块会自动识别是指令,还是普通透传的数据。

    注意:示例中所用发送函数,不是标准库的函数,而是用了魔女开发板提供的示例函数。

    UART4_SendString("AT指令\r\n");  // 发送AT指令字符串
    UART4_SendData(uint8_t *, Num)   // 发送指定长度数据

    6.3  解释—模块作为从机的配置

    四个指令 :

    1. AT+FACTORY\r\n ;               // 恢复出厂设置,         返回:“OK\r\n” 
    2. AT+ROLE=2\r\n ;                  // 设置从机模式,         返回:“OK\r\n”
    3. AT+MODE=1\r\n ;                 // 连接后AT指令有效, 返回:“OK\r\n”
    4. AT+NAME=myECB02\r\n ;    // 设置蓝牙名称,        返回:“OK\r\n”

    6.4  解释—等待AT指令执行返回

    在发送AT指令后:

  • 执行成功,返回消息中会包含"OK”字符串;
  • 执行失败,不返回任何消息。同时,连接后发送数据,也不返回任何消息。
  • /******************************************************************************
     * 函  数: UART4_WaitACK
     * 功  能: 等待指令返回值 *
     * 参  数: char*    _ackStr   期待返回的字符串
     *          uint32_t _timeout  超时值
     * 返回值: 0-超时、返回异常
     *          1-正常返回期待值
     ******************************************************************************/
    static uint8_t UART4_WaitACK(char *_ackStr, uint32_t _timeout)
    {
        while (_timeout--)                                           // 判断是否起时(这里只作简单的循环判断次数处理)
        {                                                           
            if (xUART4.ReceivedNum)                                  // 判断是否接收到数据
            {                                                       
                xUART4.ReceivedNum = 0;                              // 清0接收字节数
                if (strstr((char *)xUART4.ReceivedData, _ackStr))    // 判断返回数据中是否有期待的字符
                    return 1;                                        // 返回:0-超时没有返回、1-正常返回期待值
                else                                                
                    return 0;                                       
            }                                                       
            delay_ms(1);                                             // 延时; 用于超时退出处理,避免死等
        }                                                           
        return 0;                                                    // 返回:0-超时、返回异常,1-正常返回期待值
    }
    

    6.5  解释—如何接收、处理数据

  • bsp_USART.c中,已封装好接收中断,外部只管判断接收字节数量>0, 即为接收到新数据
  • 处理完一帧数据后,记得要把串口的接收字节数量,赋0,不然下个循环会误判出错。
  •         if (xUART4.ReceivedNum)                                                    // 检查ECB02所用的串口是否收到数据
            {
                printf("\r\nECB02收到%d字节<<<:\r", xUART4.ReceivedNum);               // 把接收收到的数据,输出到串口上位机,方便观察
                printf("%s\r", xUART4.ReceivedData);                                   // 把接收收到的数据,输出到串口上位机,方便观察
                // 判断数据以执行动作
                if (strstr((char *)xUART4.ReceivedData, "LED_ON"))     LED_RED_ON;     // 判断APP发过来的数据包,是否包含字符串:LED_RED_ON
                if (strstr((char *)xUART4.ReceivedData, "LED_OFF"))    LED_RED_OFF;    // 判断APP发过来的数据包,是否包含字符串:LED_RED_OFF
    
                xUART4.ReceivedNum = 0;                                                // 清空串口1的接收标志
            }

    7、手机小程序 连接ECB02

    注意1:ECB02需要配置好从机模式(名称不重要),才能被手机搜索到并连接。

    注意2:下面二维码中小程序,是模块官方提供,功能虽简单,但测试方便。

  • 手机,打开蓝牙功能;
  • 用微信扫描下方二维码,以打开小程序;
  • 打开小程序后,稍等两秒,它将自动搜索附近的蓝牙设备; 下拉也可以刷新列表。
  • 点击要连接的蓝牙名称,如myECB02,将自动连接,并跳转到通信收发页面。
  • 至此,在电脑串口助手、手机小程序上,点击发送数据,即可自动收发数据,开发板收到数据后,判断进行处理。

    物联沃分享整理
    物联沃-IOTWORD物联网 » STM32蓝牙模块ECB02从机模式下与手机通信详解

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