HC05蓝牙模块
HC-05 蓝牙串口通信模块,是基于 Bluetooth Specification V2.0 带 EDR 蓝牙协议的数传模块。无线工作频段为 2.4GHz ISM,调制方式是 GFSK。模块最大发射功率为 4dBm,接收灵敏度-85dBm,板载 PCB 天线,可以实现 10 米距离通信。模块采用邮票孔封装方式,模块大小 27mm×13mm×2mm,方便客户嵌入应用系统之内,自带 LED 灯,可直观判断蓝牙的连接状态。模块采用 CSR 的 BC417 芯片,支持 AT 指令,用户可根据需要更改角色(主、从模式)以及串口波特率、设备名称等参数,使用灵活。
模块来源
采购链接:
https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.3-c-s.w4002-24706531953.12.178e6a4b6qVDCi&id=533686541936
资料下载链接:
规格参数
工作电压:3.6-6V
供电电流:40mA
发射功率:4dBm(最大)
参考距离:10米
控制方式:串口
管脚数量:6 Pin(2.54mm间距排针)
移植过程
我们的目标是在天空星HC32F4A0PITB上能够实现手机通过蓝牙传输数据的功能。首先要获取资料,查看数据手册应如何实现,再移植至我们的工程。
查看资料
使用HC05蓝牙模块之前,需要知道蓝牙模块的波特率,这样我们才能控制它。将蓝牙模块与USB转TTL串口调试模块进行连接,在插入电脑之前,按住模块上的按键再通电,插入电脑通电后此时模块上的灯是慢闪,HC-05进入AT命令模式,默认波特率是38400;此模式我们叫原始模式。原始模式下一直处于AT命令模式状态。
进入AT命令模式之后,最主要的是设置模式为从机控制,即等待手机去连接我们蓝牙模块的蓝牙,主要由手机控制。发送指令时需要注意,每一条指令都要加上\r\n或者勾选发送新行,不然是识别不到命令的。(如果没有USB转TTL模块,那么可以使用立创天空星赠送的dap-link进行通信)
关键指令说明
测试指令:
设置/查询-模块角色:
设置/查询-串口参数:
配置完成完成之后,给蓝牙模块断电再通电,模块上的灯快速闪烁,说明处于正常工作状态。
打开手机的蓝牙功能进行搜索,会发现我们的蓝牙模块名称:HC-05。连接时需要输入PIN码,而我们在之前AT模式时,已经查询过为1234。
连接手机成功之后,模块上的灯进入慢闪状态,说明已经连接成功。
在手机端打开蓝牙通信软件,测试能否与电脑互传数据。
引脚选择
想要使用串口,需要确定使用的引脚是否有串口外设功能。可以通过数据手册进行查看。
这里选择使用PA2和PA3的附加串口2功能。
STATE引脚为连接成功指示引脚,连接手机成功时输出高电平,通过将PC2设置为输入模式,读取STATE引脚的电平状态,当为高电平时,说明有手机连接该蓝牙模块成功;当为低电平时,说明没有手机连接。
移植至工程
移植步骤中的导入.c和.h文件与第二章的第1小节【DHT11温湿度传感器】相同,只是将.c和.h文件更改为bsp_bluetooth.c与bsp_bluetooth.h。这里不再过多讲述,移植完成后面修改相关代码。
在文件bsp_bluetooth.c中,编写如下代码。
/*
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*/
#include "bsp_bluetooth.h"
#include "stdio.h"
unsigned char Bluetooth_ConnectFlag = 0; //蓝牙连接状态 = 0没有手机连接 = 1有手机连接
unsigned char BLERX_BUFF[];
unsigned char BLERX_FLAG = 0;
unsigned char BLERX_LEN = 0;
void USART2_ERROR_IRQHandler(void);
void USART2_RECV_IRQHandler(void);
/************************************************************
* 函数名称:Bluetooth_GPIO_Init
* 函数说明:蓝牙RXTX引脚初始化
* 型 参:bund=串口波特率
* 返 回 值:无
* 备 注:无
*************************************************************/
void Bluetooth_GPIO_Init(unsigned int bund)
{
stc_usart_uart_init_t stcUartInit;
// 关闭寄存器外设写保护
LL_PERIPH_WE(LL_PERIPH_ALL);;
// TX 引脚初始化
GPIO_SetFunc(BSP_BLUETOOTH_TX_PORT, BSP_BLUETOOTH_TX_PIN, BSP_BLUETOOTH_FUNC);
// RX 引脚初始化
GPIO_SetFunc(BSP_BLUETOOTH_RX_PORT, BSP_BLUETOOTH_RX_PIN, BSP_BLUETOOTH_FUNC);
// 使能USART时钟
FCG_Fcg3PeriphClockCmd(BSP_BLUETOOTH_FCG, ENABLE);
(void)USART_UART_StructInit(&stcUartInit);
stcUartInit.u32ClockSrc = USART_CLK_SRC_INTERNCLK; // 选择内部时钟源
stcUartInit.u32ClockDiv = USART_CLK_DIV16; // 选择16分频
stcUartInit.u32CKOutput = USART_CK_OUTPUT_DISABLE;
stcUartInit.u32Baudrate = bund; // 波特率
stcUartInit.u32DataWidth = USART_DATA_WIDTH_8BIT; // 数据宽度8位
stcUartInit.u32StopBit = USART_STOPBIT_1BIT; // 停止位1位
stcUartInit.u32OverSampleBit = USART_OVER_SAMPLE_8BIT;
stcUartInit.u32FirstBit = USART_FIRST_BIT_LSB;
stcUartInit.u32StartBitPolarity = USART_START_BIT_FALLING;
stcUartInit.u32HWFlowControl = USART_HW_FLOWCTRL_NONE; // 禁止流控
// 初始化USART
USART_UART_Init(BSP_BLUETOOTH, &stcUartInit, NULL);
// IRQ & NVIC初始化
stc_irq_signin_config_t stcIrqSigninCfg;
// IRQ & NVIC配置
stcIrqSigninCfg.enIRQn = INT008_IRQn; // 错误中断
stcIrqSigninCfg.enIntSrc = INT_SRC_USART2_EI; //
stcIrqSigninCfg.pfnCallback = &USART2_ERROR_IRQHandler; // 中断回调函数
(void)INTC_IrqSignIn(&stcIrqSigninCfg);
NVIC_ClearPendingIRQ(stcIrqSigninCfg.enIRQn);
NVIC_SetPriority(stcIrqSigninCfg.enIRQn, DDL_IRQ_PRIO_DEFAULT); // 优先级
NVIC_EnableIRQ(stcIrqSigninCfg.enIRQn);
// IRQ & NVIC配置
stcIrqSigninCfg.enIRQn = INT009_IRQn; // 接收中断
stcIrqSigninCfg.enIntSrc = INT_SRC_USART2_RI; //
stcIrqSigninCfg.pfnCallback = &USART2_RECV_IRQHandler; // 中断回调函数
(void)INTC_IrqSignIn(&stcIrqSigninCfg);
NVIC_ClearPendingIRQ(stcIrqSigninCfg.enIRQn);
NVIC_SetPriority(stcIrqSigninCfg.enIRQn, DDL_IRQ_PRIO_00); // 优先级
NVIC_EnableIRQ(stcIrqSigninCfg.enIRQn);
// 开启 TX 功能
USART_FuncCmd(BSP_BLUETOOTH, USART_TX, ENABLE);
// 开启 RX 功能
USART_FuncCmd(BSP_BLUETOOTH, USART_RX, ENABLE);
// 开启 接收 中断
USART_FuncCmd(BSP_BLUETOOTH, USART_INT_RX, ENABLE);
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:BLE_Send_Bit
* 函 数 说 明:向蓝牙发送单个字符
* 函 数 形 参:ch=ASCII字符
* 函 数 返 回:无
* 作 者:LC
* 备 注:无
******************************************************************/
void BLE_Send_Bit(unsigned char ch)
{
USART_WriteData(BSP_BLUETOOTH, ch);
while( RESET == USART_GetStatus(BSP_BLUETOOTH, USART_FLAG_TX_EMPTY) ){}
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:BLE_send_String
* 函 数 说 明:向蓝牙发送字符串
* 函 数 形 参:str=发送的字符串
* 函 数 返 回:无
* 作 者:LC
* 备 注:无
******************************************************************/
void BLE_send_String(unsigned char *str)
{
while (str && *str)
{
BLE_Send_Bit(*str++);
}
while( RESET == USART_GetStatus(BSP_BLUETOOTH, USART_FLAG_TX_EMPTY) ){}
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:Clear_BLERX_BUFF
* 函 数 说 明:清除串口接收的数据
* 函 数 形 参:无
* 函 数 返 回:无
* 作 者:LC
* 备 注:无
******************************************************************/
void Clear_BLERX_BUFF(void)
{
BLERX_LEN = 0;
BLERX_FLAG = 0;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:Bluetooth_Link_Gpio_Init
* 函 数 说 明:蓝牙连接成功指示引脚state初始化
* 函 数 形 参:无
* 函 数 返 回:无
* 作 者:LC
* 备 注:无
******************************************************************/
void Bluetooth_Link_Gpio_Init(void)
{
stc_gpio_init_t stcGpioInit; // 定义GPIO结构体
// 关闭寄存器保护
LL_PERIPH_WE(LL_PERIPH_ALL);
(void)GPIO_StructInit(&stcGpioInit);
stcGpioInit.u16PinState = PIN_STAT_SET;
stcGpioInit.u16PinDir = PIN_DIR_IN; // 输入模式
stcGpioInit.u16PullUp = PIN_PU_ON; // 上拉开启
(void)GPIO_Init(BLUETOOTH_LINK_PORT, BLUETOOTH_LINK_GPIO, &stcGpioInit);
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:Bluetooth_Init
* 函 数 说 明:蓝牙初始化
* 函 数 形 参:无
* 函 数 返 回:无
* 作 者:LC
* 备 注:默认波特率为9600
******************************************************************/
void Bluetooth_Init(void)
{
Bluetooth_GPIO_Init(9600);
Bluetooth_Link_Gpio_Init();
#if DEBUG
//在调试时,通过AT命令已经设置好模式
printf("Bluetooth_Init succeed!\r\n");
#endif
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:Get_Bluetooth_ConnectFlag
* 函 数 说 明:获取手机连接状态
* 函 数 形 参:无
* 函 数 返 回:返回1=已连接 返回0=未连接
* 作 者:LC
* 备 注:使用该函数前,必须先调用 Bluetooth_Mode 函数
******************************************************************/
unsigned char Get_Bluetooth_ConnectFlag(void)
{
return Bluetooth_ConnectFlag;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:Bluetooth_Mode
* 函 数 说 明:判断蓝牙模块的连接状态
* 函 数 形 参:无
* 函 数 返 回:无
* 作 者:LC
* 备 注:未连接时STATE低电平 连接成功时STATE高电平
******************************************************************/
void Bluetooth_Mode(void)
{
static char flag = 0;
//如果没有手机连接
if( DISCONNECT == BLUETOOTH_LINK )
{
//连接状态为未连接
Bluetooth_ConnectFlag = 0;
//如果之前是连接状态
if( flag == 1 )
{
flag = 0;//修改状态
}
return;
}
//如果手机已经连接
if( CONNECT == BLUETOOTH_LINK )
{
Bluetooth_ConnectFlag = 1;
//如果之前是断开状态
if( flag == 0 )
{
flag = 1;//修改状态
}
}
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:Receive_Bluetooth_Data
* 函 数 说 明:接收蓝牙数据
* 函 数 形 参:无
* 函 数 返 回:无
* 作 者:LC
* 备 注:无
******************************************************************/
void Receive_Bluetooth_Data(void)
{
if( BLERX_FLAG == 1 )//接收到蓝牙数据
{
//显示蓝牙发送过来的数据
printf("data = %s\r\n",BLERX_BUFF);
Clear_BLERX_BUFF();//清除接收缓存
}
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:Send_Bluetooth_Data
* 函 数 说 明:向蓝牙模块发送数据
* 函 数 形 参:dat=要发送的字符串
* 函 数 返 回:无
* 作 者:LC
* 备 注:(如果手机连接了蓝牙,就是向手机发送数据)
******************************************************************/
void Send_Bluetooth_Data(char *dat)
{
//获取蓝牙状态
Bluetooth_Mode();
//如果手机已经连接
if( Bluetooth_ConnectFlag == 1 )
{
//发送数据
BLE_send_String((unsigned char*)dat);
}
}
/******** 串口 错误中断服务函数 ***********/
void USART2_ERROR_IRQHandler(void)
{
(void)USART_ReadData(BSP_BLUETOOTH);
USART_ClearStatus(BSP_BLUETOOTH, (USART_FLAG_PARITY_ERR | USART_FLAG_FRAME_ERR | USART_FLAG_OVERRUN));
}
/******** 串口 接收中断服务函数 ***********/
void USART2_RECV_IRQHandler(void)
{
BLERX_BUFF[] = USART_ReadData(BSP_BLUETOOTH); // 把接收到的数据放到缓冲区中
while( SET == USART_GetStatus(BSP_BLUETOOTH, USART_FLAG_RX_FULL) ){} // 等待数据接收完成
BLERX_BUFF[] = '\0';
BLERX_FLAG = 1;
}
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在文件bsp_bluetooth.h中,编写如下代码。
/*
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*/
#ifndef _BSP_BLUETOOTH_H_
#define _BSP_BLUETOOTH_H_
#include "hc32_ll.h"
#include "string.h"
#include "board.h"
//是否开启串口0调试 1开始 0关闭
#define DEBUG 1
#define BLERX_LEN_MAX 200
#define BSP_BLUETOOTH_FCG FCG3_PERIPH_USART2 // 串口2的时钟
#define BSP_BLUETOOTH_TX_PORT GPIO_PORT_A // 串口TX的端口
#define BSP_BLUETOOTH_RX_PORT GPIO_PORT_A // 串口RX的端口
#define BSP_BLUETOOTH_FUNC GPIO_FUNC_20 // 串口2的复用功能
#define BSP_BLUETOOTH_TX_PIN GPIO_PIN_02 // 串口TX的引脚
#define BSP_BLUETOOTH_RX_PIN GPIO_PIN_03 // 串口RX的引脚
#define BSP_BLUETOOTH CM_USART2 // 串口2
//连接成功指示引脚
#define BLUETOOTH_LINK_PORT GPIO_PORT_C
#define BLUETOOTH_LINK_GPIO GPIO_PIN_02
#define BLUETOOTH_LINK GPIO_ReadInputPins(BLUETOOTH_LINK_PORT, BLUETOOTH_LINK_GPIO)
#define CONNECT 1 //蓝牙连接成功
#define DISCONNECT 0 //蓝牙连接断开
extern unsigned char BLERX_BUFF[];
extern unsigned char BLERX_FLAG;
extern unsigned char BLERX_LEN;
void Bluetooth_Init(void);
unsigned char Get_Bluetooth_ConnectFlag(void);
void Bluetooth_Mode(void);
void Receive_Bluetooth_Data(void);
void BLE_send_String(unsigned char *str);
#endif
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移植验证
在自己工程中的main主函数中,编写如下。
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* Date Author Notes
* 2024-05-21 LCKFB-LP first version
*/
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_bluetooth.h"
int32_t main(void)
{
board_init();
uart1_init(115200U);
Bluetooth_Init();
printf("Start\r\n");
while(1)
{
//如果接收到蓝牙数据则通过串口2显示
Receive_Bluetooth_Data();
//发送数据到蓝牙
BLE_send_String((uint8_t *)"hello world\r\n");
delay_ms(1000);
}
}
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移植现象:读取手机通过蓝牙模块发送过来的数据,并通过串口1发送至电脑。
模块移植成功案例代码: