Arduino101学习笔记（十一）—— 蓝牙BLE

一、BLE技术简介

1、通知

2、更新特性

3、中央和外围设备

4、服务、特点和UUIDs

5、服务设计模式

6、外围设备为中央设备服务的四个特性

二、UUID介绍

1、定义

2、组成

三、一些API

1、BLEPeripheral 类库成员函数

/*************************BLEPeripheral  ************************/
功能：给BLE外围设备命名。
语法：BLEPeripheral yourBlePeripheralName
参数：无
返回值：无
/***********************************************************/
BLEPeripheral yourBlePeripheralName ;

/*************************begin() ************************/
// 功能：初始化BLE所有功能。
// 语法：yourBlePeripheralName.begin()
// 参数：无
// 返回值：初始化成功返回真，否则返回假。
/***********************************************************/
yourBlePeripheralName.begin()

/*************************end() ************************/
// 功能：关闭所有BLE外设功能。
// 语法：yourBlePeripheralName.end()
// 参数：无
// 返回值：初始化成功返回真，否则返回假。
/***********************************************************/
yourBlePeripheralName.end()

/*************************setAdvertisedServiceUuid() ************************/
// 功能：设置广播服务UUID。
// 语法：yourBlePeripheralName.setAdvertisedServiceUuid(const char*advertisedServiceUuid)
// 参数：advertisedServiceUuid: TBD
// 返回值：无。
/************************************************************************************/
yourBlePeripheralName.setAdvertisedServiceUuid(const char*advertisedServiceUuid)

/*************************setLocalName()************************/
// 功能：设置BLE外设的本地名。
// 语法：yourBlePeripheralName.setLocalName(const char* localName)
// 参数：localName: the name to be set
// 返回值：无。
/*********************************************************************/
yourBlePeripheralName.setLocalName(const char* localName)

/*************************setDeviceName()************************/
// 功能：设置BLE外设的设备名称。
// 语法：yourBlePeripheralName.setLocalName(const char* deviceName)
// 参数：localName: the name to be set
// 返回值：无。
/*********************************************************************/
yourBlePeripheralName.setLocalName(const char* deviceName)

/************************setAppearance()************************/
// 功能：待定。
// 语法：yourBlePeripheralName.setAppearance(unsigned int appearance)
// 参数：appearance: 待定
// 返回值：无。
/*********************************************************************/
yourBlePeripheralName.setAppearance(unsigned int appearance)

/************************setEventHandler()************************/
// 功能：设置回掉函数与触发事件的关系。
// 语法：yourBlePeripheralName.setEventHandler()
//参数：event: the chosen matching event. It can assume one of the followingvalues:
//                                                                  BLEConnected
//                                                                  BLEDisconnected
//                                                                  BLEPeripheralEventLast
//          callback:the name of the function to call in case of match
// 返回值：无。
/*********************************************************************/
yourBlePeripheralName.setEventHandler(BLEPeripheralEvent event, BLEPeripheralEventHandler callback)

/************************addAttribute()***********************/
//功能：添加外围设备的属性。
//语法：yourBlePeripheralName.addAttribute(BLEAttribute attributeName)
//参数：attributeName: 要添加的特征或服务的名称作为属性
// 返回值：无。
/****************************************************************/
yourBlePeripheralName.addAttribute(BLEAttribute attributeName)

/************************disconnect()***********************/
//功能：断开连接。
//语法：yourBlePeripheralName.disconnect()
//参数：五
//返回值：true/false
/****************************************************************/
yourBlePeripheralName.disconnect()

/************************central()***********************/
//功能：检查中心连接是否工作。
//语法：yourBlePeripheralName.central()
//参数：五
//返回值：true/false
/****************************************************************/
yourBlePeripheralName.central()

/************************connected()***********************/
//功能：检查设备是否连接。
//语法：yourBlePeripheralName.connected()
//参数：五
//返回值：true/false
/****************************************************************/
yourBlePeripheralName.connected()

2、BLEDescriptor 类库成员函数

/************************BLEDescriptor()***********************/
//功能：描述特征值的属性。
//语法：BLEDescriptor(const char* uuid, const unsigned charvalue[],unsigned char valueSize);
//           BLEDescriptor(constchar* uuid, const char* value);
//参数： UUID: standard 16-bit characteristic UUID
//           properties: what remote clients will be able to getnotifications if this characteristic changes. It can //                             assume the followingvalues:BLERead
//                                                                         BLEWrite
//                                                                         BLENotify
//           uuid: UUID of descriptor
//           value: value data
//           valueLength: length of value data in bytes

//返回值：无
/****************************************************************/
BLEDescriptor()

3、BLECentral 类库成员函数

BLECentral
//功能：BLE中心设备通常访问外围设备的数据。
//语法：BLECentral yourBleCentralName
//参数：无
//返回值：无

connected()
//功能： 检查设备是否连接
//语法：yourBleCentralName.connected()
//参数：/
//返回值：连接成功返回true，否则返回false

address()
//功能：返回中心设备的地址
//语法：yourBleCentralName.address()
//参数：无
//返回值：中心设备地址

disconnect()
//功能：断开连接
//语法：yourBleCentralName.disconnect()
//参数：如果成功则返回true，否则返回false
//返回值：无

4、BLECharacteristic 类库成员函数

BLECharacteristic
//功能： 特征包至少包含两个属性：一个特征声明，其中包含有关数据的元数据，和特征值，其中包含数据本身
//特征：   names
//              UUIDs
//              values
//              read/write/notifyproperty

//下面提供众多的构造函数，可以根据计划使用这些特性。
//语法：

·     BLEBoolCharacteristic yourCharacteristicName(UUID, properties, maxLen)

·     BLECharCharacteristic yourCharacteristicName(UUID, properties, maxLen)

·     BLEUnsignedCharCharacteristic yourCharacteristicName(UUID, properties, maxLen)

·     BLEShortCharacteristic yourCharacteristicName(UUID, properties, maxLen)

·     BLEUnsignedShortCharacteristic yourCharacteristicName(UUID, properties, maxLen)

·     BLEIntCharacteristic yourCharacteristicName(UUID, properties, maxLen)

·     BLEUnsignedIntCharacteristic yourCharacteristicName(UUID, properties, maxLen)

·     BLELongCharacteristic yourCharacteristicName(UUID, properties, maxLen)

·     BLEUnsignedLongCharacteristic yourCharacteristicName(UUID, properties, maxLen)

·     BLEFloatCharacteristic yourCharacteristicName(UUID, properties, maxLen)

·     BLEDoubleCharacteristic yourCharacteristicName(UUID, properties, maxLen)

//参数：

//-UUID:标准的16bit的UUID

//-Properties：如果特征值改变，远程客户端就能得到通知。

//可以采用以下值：

//BLERead

//BLEWrite

//BLENotify

5、BLEService 类库成员函数BLEService

四、一个Demo

1、下载一个App

2、电路原理

3、Code思路

、

/*******************头文件******************/
#include <CurieBLE.h>

/*******************宏定义******************/
#define LED_Pin 13

/*******************全局变量******************/
BLEPeripheral BlueMountain;       // BLE Peripheral Device (命名板子的名字），一个对象
BLEService batteryService("180F"); // 创建一个电池服务，且UUID为（180F）

// BLE Battery Level Characteristic"
BLEUnsignedCharCharacteristic batteryLevelChar("2A19",  //16BIT的UUID
BLERead|BLENotify);   //如果这个特征值改变，远程客户端会得到通知

int g_oldBatteryLevel = 0;       //从A0读到的电池电量数据
long g_previousMillis = 0;       //最后一次检测电池电量的时间，单位：ms

void updataBatteryLevel()
{
/*读取A0口当先的输入电压
用来模拟电池的电量值
*/
int battery = analogRead(A0);   //读取A0
int batteryLevel = map(battery, 0, 1023, 0, 100);

if (batteryLevel != g_oldBatteryLevel)     // 如果电量改变了
{
// 打印这个值
Serial.print("Battery Level % is now: ");
Serial.println(batteryLevel);

// 更新电池电量，保存下一个比较值
batteryLevelChar.setValue(batteryLevel);
g_oldBatteryLevel = batteryLevel;
}
}

void setup()
{
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);     //初始化串口通信

//analogReference(DEFAULT);     //配置AD

pinMode(LED_Pin,OUTPUT);      //配置LED为输出,蓝牙连接成功后亮

/* 给蓝牙设备设置一个本地名
这个名字会出现在广告的数据包中
并且远程设备通过这个名字连接这个设备
这个名字可以更改但可能会在通知包里被截断   */
BlueMountain.setLocalName("BatteryMonitorSketch");                 //设置本地名字
BlueMountain.setAdvertisedServiceUuid(batteryService.uuid());      //添加服务的UUID
BlueMountain.addAttribute(batteryService);                         //添加电池服务
BlueMountain.addAttribute(batteryLevelChar);                       //添加电池电量
batteryLevelChar.setValue(g_oldBatteryLevel);                      //设定初始值

/* 激活蓝牙，此时它会不断地发射BLE广告数据包，
远程BLE中心设备可收到，直到它接收到一个新的连接*/
BlueMountain.begin();                   //开始服务
delay(1000);
Serial.println("Bluetooth device active, waiting for connections...");
}

// put your main code here, to run repeatedly:
void loop()
{
// 检测BLE外部设备是否连接
BLECentral central = BlueMountain.central();

// 如果中心设备连接了外围设备
if( central )
{
Serial.print("Connected to central: ");
//在串口上打印中心设备的MAC地址
Serial.println(central.address());
// 打开13号口的LED
digitalWrite(LED_Pin, HIGH);

while(central.connected())
{
long currentMillis = millis();
//200ms,检测一次电池电量。
if(currentMillis - g_previousMillis >= 200 )
{
g_previousMillis = currentMillis;
updataBatteryLevel();
}
}

//当连接中断，关闭13号口LED
digitalWrite(LED_Pin, LOW);
Serial.print("Disconnected from central: ");
Serial.println(central.address());
}
}