今天分享一個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目——HC05藍(lán)牙模塊的編程。

實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是利用藍(lán)牙模塊，實(shí)現(xiàn)手機(jī)與單片機(jī)通信，在手機(jī)上點(diǎn)擊按鈕，點(diǎn)亮單片機(jī)上面的小燈。

使用到的器件是HC05藍(lán)牙模塊，單片機(jī)（51或者stm32都可以），杜邦線若干。 手機(jī)端的調(diào)試工具為“藍(lán)牙串口助手app”

先稍微介紹一下HC05藍(lán)牙模塊，管腳如下：

HC05 藍(lán)牙串口模塊所有功能都是通過 AT 指令集控制，比較簡(jiǎn)單，該部分使用的詳細(xì)信息，請(qǐng)參考 HC05 藍(lán)牙指令集。 今天主要是介紹建立通信的過程，對(duì)于模塊具體的一些其他方面的應(yīng)用暫時(shí)不多說。

HC05 藍(lán)牙串口模塊有兩種狀態(tài)，一種是AT指令狀態(tài)，一種是連接狀態(tài)。 在AT指令狀態(tài)下，可以向模塊發(fā)送一些指令，退出AT狀態(tài)后，可以與藍(lán)牙設(shè)備比如手機(jī)建立連接。

進(jìn)入AT 指令狀態(tài)有兩種方法：①上電同時(shí)/上電之前將 SET 腳設(shè)置為 VCC，上電后，模塊即進(jìn)入 AT 指令 狀態(tài)。 ②模塊上電后，通過將SET 腳接 VCC，使模塊進(jìn)入AT 狀態(tài)。 方法1進(jìn)入AT 狀態(tài)后，模塊的波特率為：38400（8位數(shù)據(jù)位， 1位停止位）。 方法2進(jìn)入 AT 狀態(tài)后，模塊波特率和通信波特率一致。 在編程中我們通過改變SET管腳電平來切換狀態(tài)。

從模塊管腳可以看出，它是利用串口通信的，所以，帶串口的單片機(jī)都可以作為主控芯片。 我們分別使用stm32和51單片機(jī)進(jìn)行了驗(yàn)證，完全是沒有問題的。

一、連線

根據(jù)管腳說明來與單片機(jī)連線，VCC接3.3V或5V都可以。 模塊發(fā)送管腳連單片機(jī)接收管腳，接收管腳連發(fā)送管腳，這個(gè)千萬要注意，SET腳隨便連一個(gè)IO口即可，STATE管腳可連可不連，不影響。

二、整體編程思路

藍(lán)牙模塊接收手機(jī)發(fā)送的信號(hào)，將信號(hào)通過串口發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)接收到信號(hào)后，執(zhí)行相應(yīng)的操作。 如果要向模塊發(fā)送指令，通常是采用按鍵的方式，可以使用掃描按鍵，也可以使用外部中斷，按下按鍵就執(zhí)行發(fā)送指令的程序，比如通過按鍵來切換模塊主從模式，修改密碼，修改波特率，修改名字等等。

涉及到的單片機(jī)部分主要是串口和定時(shí)器，串口用來向模塊發(fā)送指令或者接收來自外部的信號(hào)，定時(shí)器主要用來產(chǎn)生定時(shí)中斷，用來界定兩幀數(shù)據(jù)，比如約定接收的相鄰兩個(gè)字節(jié)時(shí)間間隔超過5ms，則認(rèn)定為是兩幀數(shù)據(jù)，這個(gè)間隔是自定義的。

三、具體編程思路

1、串口部分

串口部分是整個(gè)最重要的一部分，大致要完成一下事情：

初始化串口，設(shè)置好串口的通信波特率，開啟串口中斷，編寫串口中斷函數(shù)。在串口中斷函數(shù)里面把接收的數(shù)據(jù)存入一個(gè)數(shù)組當(dāng)中。編寫串口發(fā)送函數(shù)，用來向模塊發(fā)送指令。stm32有現(xiàn)成函數(shù)可以調(diào)用，51單片機(jī)要自己去編寫單字節(jié)的發(fā)送函數(shù)和字符串發(fā)送函數(shù)。

2、定時(shí)器部分

初始化定時(shí)器，設(shè)置好定時(shí)時(shí)間，使能中斷，在中斷函數(shù)里面關(guān)閉定時(shí)器（后面再解釋為什么）。

上面是我大致畫的一個(gè)思路圖。其實(shí)在整個(gè)過程當(dāng)中，我們定義了一個(gè)全局變量sta，初始值為0，它有兩個(gè)作用，最高位用來標(biāo)記一幀數(shù)據(jù)是否接收完成，為1表示一幀數(shù)據(jù)接收完成，為0相反。剩下的位用來記錄接收字節(jié)的個(gè)數(shù)。

我們來大致理一下思路：sta初始值為0，假設(shè)現(xiàn)在收到一串?dāng)?shù)據(jù)若干個(gè)字節(jié)，那么就會(huì)觸發(fā)串口中斷。第一個(gè)字節(jié)觸發(fā)中斷時(shí)，顯然sta為0，此時(shí)程序?qū)⒍〞r(shí)器計(jì)數(shù)值清零，并且開啟定時(shí)器，然后sta+1，把數(shù)據(jù)存放在數(shù)組里面，表示接收到了一個(gè)數(shù)據(jù)，那么緊接著可能第二個(gè)字節(jié)也收到了，再次觸發(fā)中斷，這個(gè)時(shí)候因?yàn)閟ta為1，所以不必開啟定時(shí)器，只要把計(jì)數(shù)值清零即可，此時(shí)定時(shí)器仍在計(jì)時(shí)，只是因?yàn)槟惆延?jì)數(shù)值清零了，所以不會(huì)發(fā)生定時(shí)中斷，然后重復(fù)這樣的動(dòng)作直到接收完最后一個(gè)字節(jié)。接收完最后一個(gè)字節(jié)后就不再觸發(fā)串口中斷，也就是不再將定時(shí)器清零，也就意味著會(huì)發(fā)生定時(shí)器中斷，而在定時(shí)器中斷函數(shù)里面，我們將sta最高位置1，表示一幀數(shù)據(jù)接收完成，同時(shí)關(guān)閉定時(shí)器。

這樣我們就可以把剛剛接收后存放在數(shù)組里的數(shù)據(jù)拿來用了，比如對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，然后執(zhí)行不同的操作。使用完之后一定要及時(shí)把sta清零，這樣進(jìn)入串口中斷之后才會(huì)保存數(shù)據(jù)。

所以sta的最高位主要就是用來標(biāo)記一幀數(shù)據(jù)是否接收完成。 當(dāng)接收的兩個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)時(shí)間間隔超過了定時(shí)器設(shè)置的時(shí)間時(shí)，定時(shí)器中斷函數(shù)就會(huì)把它最高位置1，置1后串口中斷函數(shù)里面將不再保存后面接收的數(shù)據(jù)（認(rèn)為這不是同一幀數(shù)據(jù)），使用完后把sta最高位及時(shí)清零，方便后面再次進(jìn)入串口中斷并保存數(shù)據(jù)。

這個(gè)是接收部分。 對(duì)于發(fā)送部分來說就更簡(jiǎn)單了，直接通過串口把數(shù)據(jù)發(fā)送至藍(lán)牙模塊即可。

另外需要注意的就是，使用51單片機(jī)要注意串口會(huì)占用一個(gè)定時(shí)器來產(chǎn)生波特率，所以要使用另一個(gè)定時(shí)器避免干擾。 經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，stm32接收一串字符時(shí)能夠很好的還原，而51單片機(jī)則容易丟失數(shù)據(jù)，可能是因?yàn)?1單片機(jī)代碼執(zhí)行速度太慢，接收一個(gè)字節(jié)之后還沒處理完就又來了一個(gè)數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，所以最好只發(fā)送一個(gè)字節(jié)。

總的來說，51的代碼會(huì)更簡(jiǎn)單一些，但是51非常不方便調(diào)試，每次修改程序后都要重新燒錄，51單片機(jī)燒錄必須冷啟動(dòng)，燒錄時(shí)還得把杜邦線拔了（至少要拔掉VCC才能燒錄進(jìn)去），所以反復(fù)的修改程序和燒錄是一件非常麻煩的事情。 當(dāng)然，在考慮成本的清空下，同樣都能完成功能，肯定是選擇51了。