【NUCLEO-WBA65RI评测】物联网 LED

本文介绍了通过蓝牙无线连接实现远程控制的物联网 LED 的项目设计。

项目简介

主要分为两部分，

• ST BLE Sensor 或 ST BLE Toolbox 控制 NUCLEO-WBA65RI 板载 LED ；
• 通过 MQTT 协议发送消息至服务器或 Home Assistant 智能家居平台，实现 LED 的联网远程控制。

项目方法

• 开发板 NUCLEO-WBA65RI 上传官方 Demo 例程 BLE_p2pServer；
• 使用 ST BLE Sensor 和 ST BLE Toolbox 客户端连接并控制板载 LED ；
• 连接 Home Assistant (HA) 添加仪表盘并修改配置文件，通过 HA 平台实现远程控制 LED 亮灭。

工程编译和上传

• 目标 Demo 示例工程 BLE_p2pServer ，
• 工程路径为 F:\STM32Cube\Repository\STM32Cube_FW_WBA_V1.6.1\Projects\NUCLEO-WBA65RI\Applications\BLE\BLE_p2pServer\STM32CubeIDE ；
• 右键工程文件夹，编译例程（或点击工具栏小锤子按钮完成编译）；
• 连接开发板和电脑，点击工具栏的运行按钮，待提示 Download verified successfully 字样，表明完成上传；

代码

• 打开 Application/User/Core/main.c 文件，获取主函数；
• 进入主循环，通过函数定位获取相关工程定义及细节

#include "main.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */

/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
ADC_HandleTypeDef hadc4;

CRC_HandleTypeDef hcrc;

RAMCFG_HandleTypeDef hramcfg_SRAM1;

RNG_HandleTypeDef hrng;

RTC_HandleTypeDef hrtc;

UART_HandleTypeDef huart1;
DMA_HandleTypeDef handle_GPDMA1_Channel1;
DMA_HandleTypeDef handle_GPDMA1_Channel0;

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
void PeriphCommonClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{

  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();
  /* Config code for STM32_WPAN (HSE Tuning must be done before system clock configuration) */
  MX_APPE_Config();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* Configure the peripherals common clocks */
  PeriphCommonClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_GPDMA1_Init();
  MX_RAMCFG_Init();
  MX_RTC_Init();
  MX_RNG_Init();
  MX_ICACHE_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Init code for STM32_WPAN */
  MX_APPE_Init(NULL);

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
    MX_APPE_Process();

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

修改后保存代码，重新编译工程并上传固件。

终端测试

工程上传后，绿色 LD2 快速闪烁，指示连接状态。

• 使用 ST BLE Sensor 安卓客户端连接开发板蓝牙

• 使用 ST BLE Toolbox 安卓客户端连接开发板

实现了 LED 的蓝牙客户端 APP 远程控制。

连接 MQTT

这里使用 ST BLE Sensor 应用的 Cloud MQTT 功能

• 连接开发板，进入 Cloud MQTT 配置，
• 输入电脑 IP 地址，端口号，EMQX 平台建立的客户端信息。

测试

使用 MQTTX 软件进行连接和控制测试，配置相应的参数，注意订阅主题以及发送信息的 topic 要与 APP 参数一致。

发送 JSON 消息，即可控制 GPIO 电平以及 LED 。

连接 Home Assistant

打开 HA 主界面，进入 MQTT 通信测试页面

可配置主题并发送 LED 控制代码。

修改 configuration.yaml 文件，增加 LED 灯光控制按钮

mqtt:
  light:
    # Device name
    - name: "LED"
    # State topic
      state_topic: "nucleo/LED"
    # Command topic
      command_topic: "nucleo/LED"
    # Command type
      payload_on: "on"
      payload_off: "off"
    # unique_ID
      unique_id: "LED"
    # optimistic set
      optimistic: false

应用配置并刷新界面，即可通过按钮实现 LED 控制

效果

Home Assistant 平台远程控制 LED 亮灭。

总结

本文介绍了 NUCLEO-WBA65RI 开发板蓝牙控制 LED 的项目设计，工程烧录并通过 ST BLE Sensor 应用控制板载 LED ；通过 MQTT 协议向开发板发送消息，依托 EMQX 和 Home Assistant 智能家居平台，实现 LED 的联网远程控制，为该产品在物联网领域的开发设计和快速应用提供了参考。