代码收藏家 一起体验ESP32物联网人工智能小车的蓝牙通信功能
摘要：本文介绍如何使用ESP32的蓝牙实现和电脑或者手机的通信
在前面进行小车功能调试的时候，都是将一些提示信息通过串口输出到电脑上的串口监控窗口中，因此，要想时刻都能看到串口输出的数据，就得时时刻刻都用数据线与ESP32开发板保持连接。非常的不方便，那么能不能摆脱累赘的数据线，用无线的方式来获得程序中输出的各种调试信息呢？答案当然是可以的，今天来介绍一下如何使用蓝牙协议，将调试信息传送到电脑或者手机上。
在前边介绍ESP32芯片的时候已经介绍过了，ESP32芯片强大的射频功能是其相对于其他单片机的一个巨大的优势。所谓的射频功能是指通过电磁波进行的无线数据交换技术。其实在日常生活中已经很常见了，手机的3G、4G通信、Wi-Fi、蓝牙、门禁卡的RFID、NFC等等，都是属于射频功能的范畴。ESP32芯片内置了Wi-Fi和蓝牙两个被使用最广泛的射频技术，使其在物联网引用领域有了得天独厚的优势。很多其他单片机在需要使用无线通信技术时，都会借助低成本的ESP系列芯片来实现。
蓝牙（Bluetooth）技术是一种短距离无线电技术，主要用于简化电子设备之间的通信。它允许设备如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、个人电脑以及其他移动通信终端之间，无需有线连接即可进行数据的快速传输和语音通话。蓝牙技术还支持设备与互联网之间的连接，从而实现了无线局域网的构建。
蓝牙从1999年发布1.0标准，到现在的5.X版，从开始的经典蓝牙，到现在的低功耗蓝牙，已经经过了二十几年的发展。形成了一个非常庞大的应用体系和非常丰富的应用场景。要是详细介绍起来，那需要相当长的篇幅才能讲个大概。在这里我们先接触一个蓝牙最基本的应用，就是串行通信，所要实现的功能就是把智能小车的调试信息，通过蓝牙发送到手机或者笔记本电脑上，在程序调试的时候摆脱数据线的束缚。
下面来了解一下蓝牙的分类。蓝牙可以简单的分为两大类，经典蓝牙和低功耗蓝牙。经典蓝牙我们一般说的是BT，低功耗蓝牙我们一般说成BLE。当设备支持蓝牙4.0时，还得进一步确认设备是支持BT单模、BLE单模还是BT和BLE都支持的双模。
低功耗蓝牙(BLE)：支持蓝牙协议4.0或更高的模块。主打低功耗，多用于物联网类型。
经典蓝牙(BT)：指支持蓝牙协议在4.0以下的模块。主打短距离数据高速传输，多用于蓝牙耳机等。
经典蓝牙可再细分为：传统蓝牙和高速蓝牙。
传统蓝牙：2004年推出，蓝牙2.0/2.1协议。
高速蓝牙：2009年推出，蓝牙3.0协议，速率提高到约24Mbps，是传统蓝牙模块的八倍。
双模蓝牙：即兼容BLE和BT，如手机，使用分时机制来达到同时与低功耗蓝牙和经典蓝牙设备通信。
在这里需要注意的一点是，单模的BT设备和单模的BLE设备是不能使用蓝牙协议进行通信的。也就是说，蓝牙协议不是完全的向下兼容。
ESP32芯片是支持双模蓝牙通信的，也就是BT和BLE都支持。那么，今天，我们要实现的调试数据发送功能，则是属于经典蓝牙BT的使用方法。乐鑫科技为开发者提供了BluetoothSerial类来完成经典蓝牙的数据传输。这个方法与前边介绍的异步串行通信类Serial很类似。下面就来看一个常见的经典蓝牙测试程序。
在这个程序中，就是实现了将串口收到的数据通过蓝牙转发出去，将蓝牙收到的数据，通过串口输出的功能。具体代码如下所示：
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#include "BluetoothSerial.h"
#if !defined(CONFIG_BT_ENABLED) || !defined(CONFIG_BLUEDROID_ENABLED) #error Bluetooth is not enabled! Please run `make menuconfig` to and enable it #endif
BluetoothSerial SerialBT;
void setup() { Serial.begin(115200); SerialBT.begin("ESP32"); //Bluetooth device name Serial.println("The device started, now you can pair it with bluetooth!"); }
void loop() { if (Serial.available()) { SerialBT.write(Serial.read()); //将串口收到的数据，再通过蓝牙串口转发出去 } if (SerialBT.available()) { //将蓝牙串口收到的数据，再通过串口把信息发回给电脑 Serial.write(SerialBT.read()); } delay(20); } |
在这个程序中，需要注意以下几点：
1. 需要引入头文件
#include "BluetoothSerial.h"
2. 需要自己创建类的实例
BluetoothSerial SerialBT;
3. 初始化方法的参数为蓝牙的名称
SerialBT.begin("ESP32");
那么收发数据的处理，与之前经常使用的Serial没有任何区别。
编译、上传程序之后，就可以测试一下这个程序了。第一次需要用电脑与ESP32的蓝牙配对连接。具体过程如下：
- 当Arduino IDE的串口监视器内会提示建立蓝牙链接，如下图所示：
2. 打开笔记本的蓝牙设备，然后单击“添加设备”，之后，找到名称为“ESP32”的设备，并建立连接，如下图所示：
3. 配对成功后，在蓝牙设备列表中，会显示“已配对”状态，如下图所示。
4. 然后打开电脑的“设备管理器”，看一下蓝牙设备生成的串口的是哪个。如下图所示：
5. 用串口调试工具打开蓝牙生成的串口。如下图所示：
之后，两个设备就可以互相发送信息了。为了接收的信息可以直观些，用串口调试工具发送数据的时候，不要选择“HEX发送”，而是直接发送字符串。这样在ESP32的串口监视器中才可以显示出来，否则可能接收的数据无法显示。
作者：一起玩儿科技
