微信小程序蓝牙通信HC08
总结这两天研究的蓝牙串口。人话版资料不多，主要靠翻别人的仓库和文档。
- 单片机部分，与蓝牙串口通信是通过串口。比我想的要简单，
- 小程序部分，有非常多的服务和特征，而且人话版资料不多。
如果本文有什么问题，或仍有不理解的地方，可以私信交流。
HC08蓝牙串口
蓝牙部分已经由硬件厂商完成，对外只暴露了几根铁丝，与主机通信。 HC08与主机通信的协议是串口。 控制蓝牙串口模块，不需要轮询0011，只需要通过串口的方式，向从机HC08发送命令即可。
连接与断开交由外设完成。连接成功之后就是一个串口，对蓝牙通过串口发送的数据会透传到另一端，传入的数据也会被串口响应。 配置HC08，其实就是配置UART。也可以通过USB转TTL连接到电脑上。
配置串口
现在原理图中找到引脚所在的位置。
PA9和PA10也是USART的输入输出引脚。
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_10);这款stm32已经集成了USART的硬件，只需要调用库函数初始化。 具体的参数含义在之前的文章中有介绍。
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
USART_InitStructure.USART_BaudRate=9600;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=ENABLE;
USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;
USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);硬件只是完成了读入读出操作，在收到串口发来的电平变化时，自动把1个字节的数据放入移位寄存器，将USART_IT_RXNE标志位置为高电平。
在设置为高电平时，触发中断，读出一个字节的数据，并清除中断标志。如果不清除，会导致无法接收下一个字节的数据。
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);发送来的数据往往是多个字节的，如何判断消息是否结束？
通常的做法包括，约定好消息尾，比如当结尾为\r\n时标注当前消息已结束。
在本文中，采用的方法是：定时器中断。如果一段时间都没有新数据，那么表面当前数据已经结束。
void TIM1_UP_IRQHandler(){
if(rxBufferPointer&&millis-lastTime>10){
rxBufferPointer=0;
isOK=1;
}
millis++;
TIM_ClearITPendingBit(TIM1,TIM_IT_Update);
}每毫秒触发一次定时器中断，存储一个定时值。
rxBufferPointer是指向下一个字节数据的指针。
当前消息结束时，该指针应复位为0，标志isOK置一。外界判断消息是否结束，就是通过查看isOK标志的状态。
void USART1_IRQHandler(){
if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_IT_RXNE)==SET){
lastTime=millis;
rxBuffer[rxBufferPointer++]=USART_ReceiveData(USART1);
rxSize=rxBufferPointer;
USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);
}
}如果消息没有结束，自动将当前接收的数据存入rxBufferPointer指向的下一个字节位置。
将extern修饰的变量放到头文件中，之后可以在导入这个头文件后直接读取。
数组大小256，指针为8位，最多指向256个内存地址。
传递的消息没有结束标志，为了标注结束位置，需要通过rxSize存储结束读取时的消息长度。
字符串比较需要用strcmp，而不能用简单的==。
这一部分简单带过，配置蓝牙串口其实就是配置USART，因为stm32与HC08的通信方式就是串口。更详细的配置过程可以翻看我之前的博客。
微信小程序
通用项目搭建
有小程序搭建经验的，可以跳过这一部分。
创建一个微信小程序
没有AppID的可以去注册一个，配置成什么样子，几乎不影响之后开发。 我的选择是：不使用云服务、JS基础模板。
设置全局统一样式
把这段代码CV到app.wxss中：
page {
font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Helvetica Neue', Helvetica,
Segoe UI, Arial, Roboto, 'PingFang SC', 'miui', 'Hiragino Sans GB', 'Microsoft Yahei',
sans-serif;
}通过这段代码，实现在不同设备上一样的显示情况。
干掉用不到的页面
删除logs文件夹。
在app.json中删除"pages/logs/logs"这一行。
（其实不删也不影响使用）
一个纯净的App()和Page()
删除app.js、index.wxml、index.wxss、index.js中的全部内容。
然后选择带有方块□的初始化模板。，初始化app.js和index.js。
本文一共配置了三个页面，另外两个页面的初始化同上。
"pages": [
"pages/index/index",
"pages/BLE/Services/Services",
"pages/BLE/control/control"
],设备扫描界面
这一步的目标是，在index页面，显示扫描到的蓝牙设备。 根据微信官方的要求，流程为：
- 开启蓝牙适配器
- 开启扫描
蓝牙的可用状态和扫描状态可以在wx.onBluetoothAdapterStateChange()回调中获取。
扫描的设备可以在wx.onBluetoothDeviceFound()回调中获取。
为了方便调试：
- 在App.js中，挂载全局工具方法
fail。 - 将
onBluetoothAdapterStateChange的通知结果打印在页面上。
app.js挂载全局的fail处理方法
App({
fail:(res)=>{
wx.showToast({
title: res.errMsg,
icon:"none"
})
}
})index.js响应适配器状态改变事件
这里把onBluetoothAdapterStateChange单独封装，挂载在this下。是为了使代码结构更清晰，避免在onLoad()下出现层层嵌套。
Page({
data: {
available: false,
discovering: false
},
onLoad: function (options) {
this.onBluetoothAdapterStateChange();
},
onBluetoothAdapterStateChange() {
wx.onBluetoothAdapterStateChange(({
available,
discovering
}) => {
this.setData({
available,
discovering
})
})
}
})在前端显示部分值，方便后续调试。
开启适配器之后，需要开始扫描。在扫描之前，先设置设备发现后的处理函数。
这里的处理方案是：把发现的设备添加到数组中。如果报告了重复的设备，那么需要通过数组的.splice()方法，替换为新的设备。
为了方便判断是否重复，可以创建一个数组_deviceIds挂载在this下，存储设备的唯一标识deviceId。
为了简化代码结构，避免层层嵌套，将代码实现单独封装，挂载在this下。
开始搜索的点击事件为onTapDiscover。
<button bind:tap="onTapDiscover">{{discovering?"结束搜索":"开始搜索"}}</button>这一事件要根据当前情况执行不同的策略：
- 如果未打开适配器，那么开启适配器，并在success回调中搜索蓝牙设备。
- 如果已打开适配器，但没有处于扫描状态，那么直接开启扫描。
- 如果正在扫描，那么关闭扫描。
对于前两种情况，在执行前需要清空已扫描到的设备列表，以保证扫描到的设备都是最新有效的。
onTapDiscover() {
if (this.data.discovering) {
wx.stopBluetoothDevicesDiscovery();
} else {
this.setData({
devices: []
})
this._deviceIds = []
if (this.data.available) {
wx.startBluetoothDevicesDiscovery({
allowDuplicatesKey: true
})
} else {
this.openBluetoothAdapter();
}
}
},
openBluetoothAdapter() {
wx.openBluetoothAdapter({
success: () => {
wx.startBluetoothDevicesDiscovery({
allowDuplicatesKey: true
})
},
fail: getApp().fail
})
}对于前端界面，这不是本文的重点，粗略带过，具体的wxss设置可翻代码，根据需求自定义。
通过onTapDevice函数，处理连接事件，通过data-deviceId传入。通过deviceId获取服务列表。
在成功连接之后，应停止扫描，关闭这一耗费资源的操作。
服务列表操作在新的页面完成。
onTapDevice(e){
let deviceId=e.currentTarget.dataset.deviceid
wx.showModal({
title: 'Connected or not',
content: deviceId,
success (res) {
if (res.confirm) {
getApp().Toast("connecting");
wx.createBLEConnection({
deviceId,
success:()=>{
wx.stopBluetoothDevicesDiscovery();
wx.navigateTo({
url: `/pages/BLE/Services/Services?deviceId=${deviceId}`
})
}
})
}
}
})
}服务列表界面
这一步的操作比较少，所以可以直接将获取服务列表的方法定义在onLoad里。
如果返回上一页面，意味着中断连接。所以需要在onUnload方法中断开当前连接。
onUnload方法会在当页面的生命周期结束时自动执行。
具体的代码将在之后的源代码中呈现。本项目未使用第三方组件库，为原生的微信小程序，兼容大多数环境。
控制界面
这是本文中最复杂的部分。（理解之后不复杂）
在一开始，我扫描到多个服务，每个服务又有多个特征，对此不知道该怎么做。 尽管有些特征携带了notify属性，但在尝试notify的时候还是报错。或者read、write没有任何响应。 目前的解决方案是，遍历服务特征，尝试read/write/notify，在success回调中设置服务特征为当前成功的这个。 目前在HC08上可以正常通信。 我之前的理解是，在一个特征上同时进行read/write/notify。但实际可能是分散在多个特征上的，共同完成同一个服务。
为了简化代码结构，采用Command命令模式，每个按钮执行的是同一个方法，只是传入的命令参数不同。
HC08发送来的数据在onBLECharacteristicValueChange中处理。而不是read，目前read是干什么的我也不清除。
发送来的是ArrayBuffer，发出去的时候也要转换成ArrayBuffer，需要实现：
- ab2str
- ab2hex
- str2ab
str就是字符串，hex就是十六进制，最终表现形式也是字符串，ab是ArrayBuffer，这种数据流传输的形式。2就是to，为了省事，读音相同，就简写作了2。
具体过程可翻看源代码。
代码仓库：https://github.com/WuShFeng/BLE
年轻人的第一辆新能源四驱
本文正值开学季，中断了很多次，有好多想写的都忘了。想起来的时候再补充。