读者们，想你们的小编又回来了。
从这一章开始，小编将进行上位机与下位机通信的开发，将单片机采集到的数据传输到手机实时显示。当然，考虑到这部分还是有点难度的，并且，在调试过程中，我找到两个蓝牙软件，一个是《蓝牙串口》，一个是《蓝牙调试器》。其中《蓝牙串口》可以简单发送和接收一些字符和16进制数，《蓝牙调试器》的功能比较强大，但在接收发界面里显示不出来，不知道是软件本身问题，还是我没设置好相关参数。但这款软件里的专业调试界面可以自己布局控件，即不需要编写代码就能做出符合自己项目的上位机来，所以还是得佩服一下该开发者。
在本章中，小编将开发下位机通信程序，结合《蓝牙串口》软件，实现从手机发送控制指令，手机再接收单片机发送过来的相应数据。在这里，人为规定，发送0x01，则手机串口接收到温度数据（1字节），发送0x02，则手机串口接收到湿度数据（1字节），发送0x03，则手机串口接收到空气质量数据（若0~255，1字节，若大于255，2字节），发送0x04，则手机串口接收到距离数据（若0~255，1字节，若大于255，2字节）。
1.资源分析
蓝牙模块HC-05，是主从一体的蓝牙串口模块，简单的说，当蓝牙设备与蓝牙设备配对连接成功后，我们可以忽视蓝牙内部的通信协议，直接将将蓝牙当做串口用。当建立连接，两设备共同使用一通道也就是同一个串口，一个设备发送数据到通道中，另外一个设备便可以接收通道中的数据。
HC-05蓝牙模块
蓝牙模块，共有4个引脚，其中两个电源引脚VCC和GND，一个数据发送端TX，一个数据接收端RX。而stm32f103c8t6具有3个USART串口，USART是一个全双工通用同步/异步串行收发模块。而本次制作，由于USART1串口接口已经焊接设计好，用于与电脑串口通信的（有点尴尬，已损坏，但影响不大），所以采用USART2来通信（TX—>PA2，RX—>PA3）。
2.软件分析
（1）配置串口相关的GPIO
void usart_release_gpio_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);
/*配置PA2为复用推挽输出*/
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
/*配置PA3为复用浮空输入*/
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}
将USART2的TX端口设置成复用推挽输出，RX端口设置成浮空输入，在开启相关GPIOA时钟的同时，开启串口时钟和复用时钟。
（2） 配置相应串口模式
void usart_para_config(void)
{
USART_InitTypeDef USART_InitStruct;
USART_InitStruct.USART_BaudRate = 115200;//设置波特率为115200
USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件流控
USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx;//发送和接收模式
USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验
USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//停止位1位
USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位
USART_Init(USART2, &USART_InitStruct);//串口初始化
USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);//使能接收中断
USART_ClearFlag(USART2, USART_FLAG_TC);//清除发送完成标志位
USART_Cmd(USART2, ENABLE);//使能串口2
}
串口模式函数里，由于蓝牙AT指令设置的波特率为115200（不会设置的可以网上查），设置成接收模式，通信的数据结构为字长为8，无奇偶校验位，1位停止位。使用USART_Init()函数，将USART2串口初始化。接着，使能接收中断，清除发送完成标志位，最后使能串口2。
（3）配置NVIC
void usart_nvic_init(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置组优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn; //设置串口2中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //设置抢占优先级1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //设置子优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
由于stm32需要接收手机发过来的控制指令，而接收通常不是每时每刻的，因此采用中断的方式去做，所以需要设置NVIC，以及使能串口中断。中断优先级的配置已经经过多次了，如果还是不清楚的话，就上网再查查。
（4）编写串口接收中断程序
void USART2_IRQHandler(void)
{
if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE)!=RESET)
{
rev_data = USART_ReceiveData(USART2); //接收数据
usart_flag = CHAN_IN;
}
USART_ClearITPendingBit(USART2, USART_IT_RXNE); //清除接收中断标志
}
串口接收中断程序里，我们调用串口接收数据函数，暂存在变量rev_data里，然后将接收标志位置位，即可在主程序里调用数据发送语句，否则，主程序是不会发送数据给手机的。
（5）发送采集数据函数
void bluetooth(void)
{
if(usart_flag == CHAN_IN)
{
//接收到0x01:发送温度,接收到0x02:发送湿度,
//接收到0x03:发送空气质量,接收到0x04:发送距离
switch(rev_data)
{
case 0x01:send_data = temperature;break;
case 0x02:send_data = humidity;break;
case 0x03:send_data = value;break;
case 0x04:send_data = distance/100;break;
default:break;
}
if(rev_data>=0x01&&rev_data<=0x04)
{
send_data = send_data/100*256+((send_data%100)/10)*16+send_data%10;
if(send_data<=255&&send_data>0)
{
USART_SendData(USART2, send_data);
while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TXE)==RESET);
}
else
{
USART_SendData(USART2, send_data/256);
while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TXE)==RESET);
USART_SendData(USART2, send_data%256);
while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TXE)==RESET);
}
}
usart_flag = NO_CHAN;
}
}
该函数在主程序中调用，当接收标志位被置位，则说明单片机接收到手机发过来的指令数据，根据所发的不同指令，则单片机发送不同的采集数据给手机，手机接收到，则在手机界面显示出数据。但别忘了，调用完该发送函数，需要将接收标志位复位，否则单片机将不断地发送数据给手机，显得有些无意义。这里，说明一下，我们有两个宏定义#define NO_CHAN 0x00 #define CHAN_IN 0x01，这样做，可能意义会更明显。在stm32里，小编感觉像宏定义，结构体等用得比较多（可以看一下固件库函数，都是这样的），阅读程序起来也好理解。
蓝牙通信1
蓝牙通信2
通过上面的操作，我们将蓝牙模块接好，注意这里蓝牙的TX，RX分别接USART2的RX，TX，然后下载好程序，打开《蓝牙串口》软件，点击搜索，即可搜索到蓝牙。在对话框界面，发送和接收对话框都勾选16进制，在发送对话框发送0x01，即可在接收对话框接收到数据，此时显示的是温度的数据，为12度。此时再依次输入0x02、0x03、0x04，即可显示所有数据，此时温度为12度，湿度为69%，空气质量为104PPM，距离为26cm。界面里如果不勾选16进制，则显示乱码，因为此时显示的是字符数据。你可以在程序中发送英文字符串，即可将字符串打印出来。但这个软件不支持中文显示，所以不能打印中文。
在这里，我声明一下，本章的内容，是为了测试stm32串口配置的代码以及蓝牙模块是否正常工作（由于stm32的usart1硬件电路已损坏，不能连接电脑来调试串口通信）。在后面，我会介绍如何通过《蓝牙调试器》达到数据的实时显示和监控。
网友评论