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RT-Thread使用情況概述：

整個方案涉及的技術(shù)有：rtt模塊化任務(wù)代碼設(shè)計，BLE-GATT，微信小程序軟件開發(fā)(wxml+wxss+js);

內(nèi)核部分：使用了線程、信號量、定時器 、PWM

設(shè)備驅(qū)動：

GPIO/PWM/BLE 等

PC端將程序燒錄到MCU，通過downloader調(diào)用ble命令開始開發(fā)板藍(lán)牙廣播，使其處于可被發(fā)現(xiàn)狀態(tài)；小程序端打開藍(lán)牙搜索，找到開發(fā)板，獲取Notify/read/write信息；

這里著重說一下BLE-GATT。

現(xiàn)在低功耗藍(lán)牙（BLE）連接都是建立在 GATT (Generic Attribute Profile) 協(xié)議之上。GATT 是一個在藍(lán)牙連接之上的發(fā)送和接收很短的數(shù)據(jù)段的通用規(guī)范，這些很短的數(shù)據(jù)段被稱為屬性（Attribute）。

詳細(xì)介紹 GATT 之前，需要了解 GAP（Generic Access Profile），它在用來控制設(shè)備連接和廣播。GAP 使你的設(shè)備被其他設(shè)備可見，并決定了你的設(shè)備是否可以或者怎樣與合同設(shè)備進(jìn)行交互。例如 Beacon 設(shè)備就只是向外廣播，不支持連接，小米手環(huán)就等設(shè)備就可以與中心設(shè)備連接。

GAP 給設(shè)備定義了若干角色，其中主要的兩個是：外圍設(shè)備（Peripheral）和中心設(shè)備（Central）。

外圍設(shè)備：這一般是簡單的低功耗設(shè)備，用來提供數(shù)據(jù)，并連接到一個更加相對強(qiáng)大的中心設(shè)備。這里指我們的開發(fā)板。
中心設(shè)備：中心設(shè)備相對比較強(qiáng)大，用來連接其他外圍設(shè)備。這里指手機(jī)端。

GAP 的廣播工作流程如下圖所示

GATT通信的雙方是C/S關(guān)系。外設(shè)作為GATT服務(wù)端（Server），它維持了ATT的查找表以及service和characteristic的定義。中心設(shè)備是GATT客戶端（Client），他向Server發(fā)起請求。需要注意的是，所有的通信事件，都是由客戶端（也叫主設(shè)備，Master）發(fā)起，并且接收服務(wù)端（也叫從設(shè)備，Slava）的響應(yīng)。而GATT事務(wù)是建立在嵌套的Profiles，Services和Characteristics之上的，如下如所示：

Profile ：

Profile并不是實際存在于BLE外設(shè)上的，它只是一個被Bluetooth SIG或者外設(shè)設(shè)計者預(yù)先定義的Service的集合。例如我們的例程心率Profile（Heart Rate Profile）就是結(jié)合了Heart Rate Service和Device Information Sercvice。所有官方通過GATT Profile的列表可以從這里找到。

這里給出官網(wǎng)的列表Assigned Numbers。

Service：

Service是把數(shù)據(jù)分成一個個的獨立邏輯項，它包含一個或者多個Characteristic。每個Service有一個UUID唯一標(biāo)識。UUID有16bit的，或者128bit的。16bit的UUID是官方通過認(rèn)證的，需要花錢購買，128bit是自定義的，這個就可以自己隨便設(shè)置。
官方通過了一些標(biāo)準(zhǔn)Service，完整列表在這里。以Heart Rate Service為例，可以看到它的官方通過16bitUUID是0x180D，包含3個Characteristic：Heart Rate Measurement，Body Sensor Location和Heart Control Point，并且定義了只有一個第一個必須的，它是可選實現(xiàn)的。

Characteristic ：

Characteristic 在GATT事務(wù)中的最低界別的是Characteristic，Characteristic是最小的邏輯數(shù)據(jù)單元，當(dāng)然它可能包含一個組關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，例如加速度計的X/Y/Z三軸值。與Service類似，每個Characteristic用16bit或者128bit的UUID唯一標(biāo)識。你可以免費(fèi)使用Bluetooth SIG官方定義的標(biāo)準(zhǔn)Characteristic，使用官方定義的，可以確保BLE的軟件和硬件能相互理解。當(dāng)然，你可以自定義Characteristic，這樣的話，就只有你自己的軟件和外設(shè)能夠相互理解。
舉個例子，Heart Rate Measurement Characteristic,這是上面提到的Heart Rate Service必需實現(xiàn)的Characteristic，它的UUID是0x2A37。它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是，開始8bit定義心率數(shù)據(jù)格式（是UINT8還是UINT16？），接下來就是對應(yīng)格式的實際心率數(shù)據(jù)。
實際上，和BLE外設(shè)打交道，主要是通過Characteristic。你可以從Characteristic讀取數(shù)據(jù)，也可以往Characteristic寫數(shù)據(jù)。這樣就實現(xiàn)了雙向的通信。所以你可以自己實現(xiàn)一個類似串口（UART）的service，這個Service中包含兩個Characteristic，一個被配置只讀的通道（RX），另一個配置為只寫的通道（TX）。

軟件部分設(shè)計邏輯還是十分明確的；

開發(fā)板：打開ble，開始廣播等待被發(fā)現(xiàn)。建立通信后，按照主機(jī)端的請求發(fā)送相應(yīng)數(shù)據(jù)；

小程序：打開藍(lán)牙適配器，搜索周圍藍(lán)牙，獲取搜索過程中所搜索到的設(shè)備信息，連接想要連接的設(shè)備，獲取服務(wù)、特征值，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；

貼上代碼：

在進(jìn)行完基本初始化之后，進(jìn)行對BLE的設(shè)置：

    //設(shè)置回調(diào)函數(shù)

    ble_hs_cfg.sync_cb = blehr_on_sync;

    //初始化定時器

    ble_npl_callout_init(&blehr_tx_timer, nimble_port_get_dflt_eventq(),

                    blehr_tx_hrate, NULL);

    ble_npl_callout_init(&my_notify_tx_timer,nimble_port_get_dflt_eventq(),

                    my_notify_tx,NULL);

    //初始化gatt服務(wù)

    rc = gatt_svr_init();

    assert(rc == 0);

    //設(shè)備默認(rèn)名字

    //這里可以更改設(shè)備名字

    rc = ble_svc_gap_device_name_set(device_name);

我在DEVICE_INFO Service里添加了String(0x2A3D)和0X5A5D 的自定義characteristic；

屬性分別為READ和NOTIFY

{

            /*Characteristic:Model number string */

            .uuid=BLE_UUID16_DECLARE(GATT_STRING_UUID),

            .access_cb=gatt_svr_chr_access_device_info,

            .flags=BLE_GATT_CHR_F_READ,

        },

        {

            /*Characteristic:Model number string */

            .uuid=BLE_UUID16_DECLARE(GATT_RIGHT_UUID),

            .access_cb=gatt_svr_chr_access_device_info,

            .val_handle = &my_notify_handle,

            .flags=BLE_GATT_CHR_F_NOTIFY,

        },

給2A3D的value為："ab32vg1";

在blehr中寫了(0x5A5D)notify的實現(xiàn)；

代碼如下：

//my notify--

static void my_notify_stop(void)

{

    ble_npl_callout_stop(&my_notify_tx_timer);

}

//重置

static void my_notify_reset(void)

{

    int rc;

    rc = ble_npl_callout_reset(&my_notify_tx_timer, RT_TICK_PER_SECOND);

    assert(rc == 0);

}

static void my_notify_tx(struct ble_npl_event* ev2)

{

    static char my_notify_hrm[2];

    int rc;

    struct os_mbuf *om;

    if (!notify_state) {

        my_notify_stop();

        XXX = 15;

        return;

    }

    my_notify_hrm[0] = 0x02;   /* contact of a sensor *///傳感器的聯(lián)系

    my_notify_hrm[1] = XXX; /* storing dummy data *///儲存虛擬數(shù)據(jù)

    /* Simulation of heart beats *///模擬心跳

        XXX++;

    if (XXX == 50) {

        XXX = 90;

    }

    om = ble_hs_mbuf_from_flat(my_notify_hrm, sizeof(my_notify_hrm));

    rc = ble_gattc_notify_custom(my_notify_conn_handle, my_notify_handle, om);

    assert(rc == 0);

    my_notify_reset();

}

在blehr的gap事件函數(shù)中設(shè)置notify事件：

    case BLE_GAP_EVENT_SUBSCRIBE:

        //對等方訂閱狀態(tài)的狀態(tài)更改1?2:3

        MODLOG_DFLT(INFO, "subscribe event; cur_notify=%d\n value handle; "

                          ，"val_handle2=%d\n",

                    event->subscribe.cur_notify, my_notify_handle);

        if (event->subscribe.attr_handle !=0) {

            if (event->subscribe.attr_handle==my_notify_handle)

            {

                notify_state = event->subscribe.cur_notify;

                my_notify_conn_handle = event->subscribe.conn_handle;

                my_notify_reset();

            }

            } else if (event->subscribe.attr_handle != (&my_notify_handle)) {

                notify_state = event->subscribe.cur_notify;

                notify_conn_handle = 0;

                my_notify_conn_handle=0;

                my_notify_stop();

        }

        break;

最后進(jìn)行定時器的初始化：

        ble_npl_callout_init(&my_notify_tx_timer,nimble_port_get_dflt_eventq(),my_notify_tx,NULL);

現(xiàn)在進(jìn)行測試：

開發(fā)板程序運(yùn)行正常！

現(xiàn)在展示小程序的代碼：

wxml：

<view class="content">

  <text>\ntext>

  <view class="p2" bindtap="getBluetoothDevices">

    <text style="margin-left:36px">可用設(shè)備text>

  view>

  <block wx:if="{{show_available_devices_switch === 0}}">

    <block wx:for="{{devices}}">

      <view>

        <text style="margin-left:36px"  class="p3" id="{{item.deviceId}}" data-device-name="{{item.name}}" bindtap="connectTO">{{item.name}}text>

      view>

    block>

  block>

  <block wx:if="{{connected_device_switch === 0}}">

    <view>

      <text class="p3" style="margin-left:36px">{{device_name}} 已連接text>

    view>

  block>

  <text>\n\n\ntext>

  <view>

    <text class="p2" style="margin-left:36px">接收字符串 text>

  view>

  <view>

    <text class="p3" style="margin-left:36px">{{cur_string}}《-text>

  view>

  <text>\ntext>

  <view>

    <text class="p2" style="margin-left:36px">接收訂閱text>

  view>

  <view>

    <text class="p3" style="margin-left:36px">{{cur_notify}}《-text>

  view>

  <text>\ntext>

wxss：

page {

  color: #333;

}

.devices_summary {

  margin-top: 30px;

  padding: 10px;

  font-size: 16px;

}

.device_list {

  height: 300px;

  margin: 50px 5px;

  margin-top: 0;

  border: 1px solid #EEE;

  border-radius: 5px;

  width: auto;

}

.device_item {

  border-bottom: 1px solid #EEE;

  padding: 10px;

  color: #666;

}

.device_item_hover {

  background-color: rgba(0, 0, 0, .1);

}

.connected_info {

  position: fixed;

  bottom: 0;

  width: 100%;

  background-color: #F0F0F0;

  padding: 10px;

  padding-bottom: 20px;

  margin-bottom: env(safe-area-inset-bottom);

  font-size: 14px;

  min-height: 100px;

  box-shadow: 0px 0px 3px 0px;

}

.connected_info .operation {

  position: absolute;

  display: inline-block;

  right: 30px;

}

.p1 {

  position: relative;

  left: 36px;

}

.p2 {

  font-size: 1.3em;

  font-weight: 500;

  font-family: 'Times New Roman', Times, serif;

}

.p3 {

  font-weight: 400;

  color: rgb(171, 171, 171);

}

.p4 {

  position: relative;

  right: 36px;

}

.p5 {

  font-family: SimSun;

}

js后端：

   // 初始化藍(lán)牙適配器

      this.initBluetoothAdapter();

      // 本機(jī)藍(lán)牙適配器狀態(tài)

      this.getBluetoothAdapterState();

      // 開始搜索外圍設(shè)備

      this.startBluetoothDevicesDiscovery();

   /* 獲取在藍(lán)牙模塊生效期間所有已發(fā)現(xiàn)的藍(lán)牙設(shè)備。包括已經(jīng)和本機(jī)處于連接狀態(tài)的設(shè)備。*/

   getBluetoothDevices: function() {

      var that = this;

      wx.getBluetoothDevices({

         success: function(res) {

            console.log('搜到的藍(lán)牙設(shè)備數(shù)目：' + res.devices.length);

            console.log(res.devices);

            that.setData({

               devices: res.devices,

               /* 顯示可用設(shè)備開關(guān) */

               show_available_devices_switch: 0,

            });

         },

}

...

具體代碼在我的評論區(qū)

微信小程序端展示

代碼地址：https://gitee.com/YYYYYao/ab32-vg1-ble.git

演示視頻：