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0 前言 自己的主要目的是学习BLE相关的知识,以及其具体的应用。因此不会像前一小节那样,组成那么长链路的系统。为最佳的学习BLE,就需要组成最小的闭环回路。 6 t# h7 u0 I$ d R1 V2 h 1 最小闭环回路) ? b% g1 P( t j# L9 [% ` 最小闭环系统,就是STM32WB的开发板和笔记本组成的系统。现在基本的笔记本自带蓝牙。8 X" _& Z) a6 r 1
0 H$ E1 b) g4 X8 k P9 | ) D! p; G+ [ G/ k3 _- C+ O) e ' M3 M# J: k6 b6 g2 K 2 系统软件环境' u& J1 q) a0 R8 s9 |; F4 ?% | 在开发板中的软件使用的是:P-NUCLEO-WB55.Nucleo\Applications\BLE\BLE_HeartRate项目工程。 笔记本使用上位机是自己编写的python代码。 2
我们将开发板当作外围设备。将笔记本作为中心设备。 3 连接实验 3.1 发现设备4 L' A+ P; O5 a' @$ n7 j 下载好单片机程序,给单片机上电。# X: j- x! i4 @0 p) J 在笔记本设置中打开蓝牙,并点击添加蓝牙。1 W5 z. b+ E3 A a D v 3
% ~0 l2 h n; Y# A8 A7 x8 H2 c - D. C: |, q, B# Y3 T# V: P% Z 可以看到我们的设备HRSTM。 接下来使用我编写好代码:2 k- |# i" G- ~ import bleak.backends.dotnet.discovery as Discovery import asyncio async def run():$ d* S) K, K) |6 I$ n. F- u m$ A9 k/ \ devices = await Discovery.discover()9 _& U" t6 T& q2 t& W# `# i' u# M for d in devices:* \: B- f% s7 Q# w print(d)) d' l/ V t1 k- W loop = asyncio.get_event_loop()3 m$ {7 h/ l% ?. b: y: S3 u8 Y loop.run_until_complete(run()) 在输出窗口可以看到可以被发现了的蓝牙:/ u9 J3 Z# L* K: c B8:7C:6F:47:81:BF: MiKettle# z" _) C, g. v* H( p 6B:96:A5:AF:06:A7: Apple, Inc. (b'\x10\x05Q\x1c\x82.\xec')- r- @- r1 r) t% [+ O D 80:E1:26:00:68:7C: HRSTM / f/ K5 y+ y5 N$ z' P& Q 我们也可以看到我们的蓝牙应用HRSTM。其中,一个很重要的东西就是设备的ID,这个是我们连接的一个关键,就和电话号码一样,而HRSTM就是持有人的别名。9 ]9 S" U& S" @- s, e9 k 3.2 连接和发现服务0 W+ I3 c0 q! j1 M7 K# f) r 接下来,我们应用上面的地址,来连接和发现一下HRSTM有哪些服务:8 x: P" J' h$ W& S5 c; I async with BleakClient(address, loop=loop) as client:# l3 y# u3 ]1 D. e) e/ |5 s x = await client.is_connected() log.info("Connected: {0}".format(x)). I$ b% P6 h1 \% O2 i& o/ l log.info("[Service] {0}: {1}".format(service.uuid, service.description))& i) n0 J! G* z: d for char in service.characteristics: if "read" in char.properties:: ~% y; B; Z4 a! E" [: E1 v: A z try:2 W; F% C# I5 s7 n$ R value = bytes(await client.read_gatt_char(char.uuid)) except Exception as e:+ J. F T( v" y" ?+ f: N2 B% r value = str(e).encode()5 H' n, i/ a$ L7 x7 } else:7 U2 M/ D. \# d! a" W+ {' n& ] value = None- D/ P* y. P* |# i+ N log.info(3 v. i1 O9 X' {! R6 h/ E1 i "\t[Characteristic] {0}: ({1}) | Name: {2}, Value: {3} ".format( char.uuid, ",".join(char.properties), char.description, value )# \/ u8 V$ }/ J! P )2 M/ y* }4 S- }( H: N for descriptor in char.descriptors:. H- q: A8 F6 V% N9 b, \ value = await client.read_gatt_descriptor(descriptor.handle) log.info($ X p& J3 o2 W4 N2 L3 A# O/ d# j "\t\t[Descriptor] {0}: (Handle: {1}) | Value: {2} ".format( descriptor.uuid, descriptor.handle, bytes(value)" q! h4 I0 L( D) l& m ) )6 F4 \' B O) x 6 G; D! d; }1 g; I. y$ N2 J 输出的结果: Connected: True [Service] 00001801-0000-1000-8000-00805f9b34fb: Generic Attribute Profile [Characteristic] 00002a05-0000-1000-8000-00805f9b34fb: (indicate) | Name: , Value: None- V' }, e l* v0 G( o: t" z [Descriptor] 00002902-0000-1000-8000-00805f9b34fb: (Handle: 4) | Value: b'\x02\x00' [Service] 00001800-0000-1000-8000-00805f9b34fb: Generic Access Profile [Characteristic] 00002a00-0000-1000-8000-00805f9b34fb: (read,write-without-response,write,authenticated-signed-writes) | Name: , Value: b'STM32WB'2 P A5 \' O; H [Characteristic] 00002a01-0000-1000-8000-00805f9b34fb: (read,write-without-response,write,authenticated-signed-writes) | Name: , Value: b'@\x03'# |, @0 @- b% [3 ^( t [Characteristic] 00002a04-0000-1000-8000-00805f9b34fb: (read) | Name: , Value: b'\xff\xff\xff\xff\x00\x00\xff\xff' [Service] 0000180a-0000-1000-8000-00805f9b34fb: Device Information [Characteristic] 00002a29-0000-1000-8000-00805f9b34fb: (read) | Name: , Value: b'STM\x00'8 {4 A/ { a8 B, N. h [Service] 0000180d-0000-1000-8000-00805f9b34fb: Heart Rate$ F. i$ U. Z3 f [Characteristic] 00002a37-0000-1000-8000-00805f9b34fb: (notify) | Name: , Value: None [Descriptor] 00002902-0000-1000-8000-00805f9b34fb: (Handle: 18) | Value: b'\x00\x00'+ ^# y2 E8 {; {+ a4 y8 b/ V ~3 ` [Characteristic] 00002a38-0000-1000-8000-00805f9b34fb: (read) | Name: , Value: b'\x04'9 u5 U" d" y! a, n9 p4 K [Characteristic] 00002a39-0000-1000-8000-00805f9b34fb: (write) | Name: , Value: None 观察,返回的信息,我们大致可以通过,服务、特性、描述等知道其性能和功能。其中,发现UUID都是单片机中定义好的,在UUID.h 文件目录下:: U2 F1 c" X `* V /* UUIDs for Heart Rate Service */ #define HEART_RATE_SERVICE_UUID (0x180D)2 V2 i$ f# J3 F, O8 E0 K: x- e% A #define CLIENT_CHARACTERISTIC_CONFIG_DESCRIPTOR_UUID (0x2902)" T/ p* Q8 `7 n: G" \& U* H #define HEART_RATE_MEASURMENT_UUID (0x2A37) #define SENSOR_LOCATION_UUID (0x2A38) #define CONTROL_POINT_UUID (0x2A39)' a5 @' q4 m9 m7 k3 @ 3.3 通知和获取数据 通过STM的蓝牙软件,发现软件是有数据传递的。 4
& v; T" G+ x( @7 ~ " M, e a% @% p; _% ~! ]# ? 其采用的方式是通知的方式,我是用了一下程序:% o( W# I9 B0 |; Y* D8 I, d def notification_handler(sender, data): # strs=data.hex1 n2 p. o0 v1 z( I print(f"{sender}: {data}") byarray = bytearray(data) print(byarray.hex())6 H6 m2 L3 y& X, P async def run(address, loop, debug=False):" S( |4 E9 `* j5 ^( t async with BleakClient(address, loop=loop) as client: x = await client.is_connected()# s! `+ _/ F4 H8 T+ O, p await client.start_notify(CHARACTERISTIC_UUID, notification_handler) await asyncio.sleep(5.0, loop=loop) await client.stop_notify(CHARACTERISTIC_UUID) if __name__ == "__main__":0 f j* v. {; C$ @" i8 e- s if __name__ == "__main__":1 l2 p$ W9 J, | address = ('80:E1:26:00:68:7C') #你的地址 loop = asyncio.get_event_loop() N/ v7 f* a* d3 z2 @ loop.run_until_complete(run(address, loop, True))/ P/ \0 Y+ v% U3 a+ K 返回了一下数据: 00002a37-0000-1000-8000-00805f9b34fb: bytearray(b'\x1f7\x00\x14\x00\x00\x04') 1f370014000004 00002a37-0000-1000-8000-00805f9b34fb: bytearray(b'\x1f6\x00\x1e\x00\x00\x04') 1f36001e000004 @ |0 K8 o9 h u 00002a37-0000-1000-8000-00805f9b34fb: bytearray(b'\x1f4\x00(\x00\x00\x04') 1f340028000004 $ L& p$ Q6 A9 F( p- H 其中00002a37是HEART_RATE_MEASURMENT_UUID ,数据是十六进制的1f36001e000004,其中0x36是心跳,1e是能量消耗,我将能量变化修改为,每次+10,从每次读回的值就可以看到。 HRSAPP_Context.MeasurementvalueChar.EnergyExpended += 10;* _$ Y) U! a9 D, } b3 o 4 小结7 s; @( w1 h" R- R7 G5 r, p 以上步骤,从发现蓝牙,连接蓝牙,获取蓝牙服务,以及获取数据。其实,实验中还有许多的小问题,比如指示灯的闪烁,为啥STM官方的APP可以直接连接,自己的却不行? 我相信,在后面一步一步的代码解析,就会解释这些现象。3 L) S; W1 u' q C- z) Q; A% W " V8 a3 q) M& }1 L4 a+ l% e 2 c/ b+ `& S- Z0 m# a F * s: }2 P0 `$ @/ Z0 n( O1 |0 ] |
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