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：

HC-05 主从一体无线蓝牙模块 串口透传通讯 带清除键

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 STM32F407 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

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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 * Date           Author       Notes
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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[BLERX_LEN_MAX];
unsigned char BLERX_FLAG = 0;
unsigned char BLERX_LEN = 0;

/************************************************************
 * 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)
{
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

        RCC_AHB1PeriphClockCmd(BSP_BLUETOOTH_TX_RCC,ENABLE);        // TX端口时钟
        RCC_AHB1PeriphClockCmd(BSP_BLUETOOTH_RX_RCC,ENABLE);        // RX端口时钟

        GPIO_PinAFConfig(BSP_BLUETOOTH_TX_PORT,BSP_BLUETOOTH_TX_SOURCE, BSP_BLUETOOTH_AF);//IO口用作串口引脚要配置复用模式
        GPIO_PinAFConfig(BSP_BLUETOOTH_RX_PORT,BSP_BLUETOOTH_RX_SOURCE, BSP_BLUETOOTH_AF);

        GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin           = BSP_BLUETOOTH_TX_PIN;//TX引脚
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode          = GPIO_Mode_AF;//IO口用作串口引脚要配置复用模式
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed         = GPIO_Speed_100MHz;
        GPIO_InitStructure.GPIO_OType         = GPIO_OType_PP;
        GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd          = GPIO_PuPd_UP;
        GPIO_Init(BSP_BLUETOOTH_TX_PORT,&GPIO_InitStructure);

        GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin           = BSP_BLUETOOTH_RX_PIN;//RX引脚
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode          = GPIO_Mode_AF;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed         = GPIO_Speed_100MHz;
        GPIO_InitStructure.GPIO_OType         = GPIO_OType_PP;
        GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd          = GPIO_PuPd_UP;
        GPIO_Init(BSP_BLUETOOTH_RX_PORT,&GPIO_InitStructure);

        USART_InitTypeDef USART_InitStructure;//定义配置串口的结构体变量

        RCC_APB1PeriphClockCmd(BSP_BLUETOOTH_RCC, ENABLE);//开启串口2的时钟

        USART_DeInit(BSP_BLUETOOTH);//大概意思是解除此串口的其他配置

        USART_StructInit(&USART_InitStructure);
        USART_InitStructure.USART_BaudRate              = bund;//设置波特率
        USART_InitStructure.USART_WordLength            = USART_WordLength_8b;//字节长度为8bit
        USART_InitStructure.USART_StopBits              = USART_StopBits_1;//1个停止位
        USART_InitStructure.USART_Parity                = USART_Parity_No ;//没有校验位
        USART_InitStructure.USART_Mode                  = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//将串口配置为收发模式
        USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl   = USART_HardwareFlowControl_None; //不提供流控
        USART_Init(BSP_BLUETOOTH,&USART_InitStructure);//将相关参数初始化给串口2

        USART_ITConfig(BSP_BLUETOOTH, USART_IT_RXNE, ENABLE);//初始配置接受中断
        USART_ITConfig(BSP_BLUETOOTH, USART_IT_IDLE, ENABLE);//初始配置接受中断

        USART_ClearFlag(BSP_BLUETOOTH,USART_FLAG_RXNE);//初始配置时清除接受置位
        USART_ClearFlag(BSP_BLUETOOTH,USART_IT_IDLE);//初始配置时清除接受置位

        USART_Cmd(BSP_BLUETOOTH,ENABLE);//开启串口2

        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//中断控制结构体变量定义

        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel                    = BSP_BLUETOOTH_IRQ;//中断通道指定为USART2
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority  = 1;//主优先级为0
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority         = 1;//次优先级为1
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd                 = ENABLE;//确定使能
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//初始化配置此中断通道


}

/******************************************************************
 * 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_SendData(BSP_BLUETOOTH, (uint8_t)ch);

    while( RESET == USART_GetFlagStatus(BSP_BLUETOOTH, USART_FLAG_TXE) ){} // 等待发送数据缓冲区标志置位
}

/******************************************************************
 * 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 ) // 地址为空或者值为空跳出
        {
                BLE_Send_Bit(*str++);
        }
}

/******************************************************************
 * 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)
{
        RCC_AHB1PeriphClockCmd(BLUETOOTH_LINK_RCC,ENABLE);        // GPIOC端口时钟

        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

        GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin           = BLUETOOTH_LINK_GPIO;//RX引脚
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode          = GPIO_Mode_IN;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed         = GPIO_Speed_100MHz;
        GPIO_InitStructure.GPIO_OType         = GPIO_OType_PP;
        GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd          = GPIO_PuPd_UP;
        GPIO_Init(BLUETOOTH_LINK_PORT,&GPIO_InitStructure);

        GPIO_ResetBits(BLUETOOTH_LINK_PORT, BLUETOOTH_LINK_GPIO);
}

/******************************************************************
 * 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(115200);
    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);
    }
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：BLE_USART_IRQHandler
 * 函 数 说 明：连接蓝牙的串口中断服务函数
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void BSP_BLUETOOTH_IRQHandler(void)
{
    if(USART_GetITStatus(BSP_BLUETOOTH, USART_IT_RXNE) == SET)
    {
        // 检查是否还有空间接收新数据
        if (BLERX_LEN < BLERX_LEN_MAX - 1) // 保留一个字符的空间用于'\0'
        {
            BLERX_BUFF[BLERX_LEN++] = USART_ReceiveData(BSP_BLUETOOTH); // 接收数据
        }
        else
        {
            USART_ReceiveData(BSP_BLUETOOTH); // 读取DR寄存器以清除中断标志位，但不保存数据
        }

        USART_ClearITPendingBit(BSP_BLUETOOTH, USART_IT_RXNE); // 清除中断标志位
    }

        if(USART_GetITStatus(BSP_BLUETOOTH, USART_IT_IDLE) == SET)
        {
                volatile uint32_t temp;
                temp = BSP_BLUETOOTH->SR; // 读取状态寄存器以清除IDLE标志
                temp = BSP_BLUETOOTH->DR; // 读取数据寄存器以清除IDLE标志

                BLERX_BUFF[BLERX_LEN] = '\0';  // 确保字符串正确结束
                BLERX_FLAG = 1;  // 设置接收完成标志位

                // 这条语句没有任何用！！
                //USART_ClearITPendingBit(BSP_BLUETOOTH, USART_IT_IDLE); // 清除中断标志位
        }
}

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 "stm32f4xx.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_TX_RCC          RCC_AHB1Periph_GPIOA   // 串口TX的端口时钟
#define BSP_BLUETOOTH_RX_RCC          RCC_AHB1Periph_GPIOA   // 串口RX的端口时钟
#define BSP_BLUETOOTH_RCC             RCC_APB1Periph_USART2  // 串口2的时钟

#define BSP_BLUETOOTH_TX_PORT         GPIOA            // 串口TX的端口
#define BSP_BLUETOOTH_RX_PORT         GPIOA            // 串口RX的端口
#define BSP_BLUETOOTH_AF              GPIO_AF_USART2   // 串口2的复用功能

#define BSP_BLUETOOTH_TX_PIN          GPIO_Pin_2       // 串口TX的引脚
#define BSP_BLUETOOTH_TX_SOURCE       GPIO_PinSource2  // 串口TX的引脚
#define BSP_BLUETOOTH_RX_PIN          GPIO_Pin_3       // 串口RX的引脚
#define BSP_BLUETOOTH_RX_SOURCE       GPIO_PinSource3  // 串口RX的引脚

#define BSP_BLUETOOTH                 USART2            // 串口2
#define BSP_BLUETOOTH_IRQ             USART2_IRQn       // 串口2中断
#define BSP_BLUETOOTH_IRQHandler      USART2_IRQHandler // 串口2中断服务函数

//连接成功指示引脚
#define BLUETOOTH_LINK_RCC            RCC_AHB1Periph_GPIOC
#define BLUETOOTH_LINK_PORT           GPIOC
#define BLUETOOTH_LINK_GPIO           GPIO_Pin_2

#define BLUETOOTH_LINK          GPIO_ReadInputDataBit(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[BLERX_LEN_MAX];
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

移植验证

在自己工程中的 main 主函数中，编写如下。

/*
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 Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-03-21     LCKFB-LP    first version
 */
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include <stdio.h>
#include "bsp_bluetooth.h"

int main(void)
{

    board_init();
    uart1_init(115200);
    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 *)"天空星");

        delay_ms(1000);

    }


}

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。

代码下载

链接在开发板介绍章节的离线资料下载！！