[C#] 编程控制笔记本蓝牙与外部蓝牙设备通信-阿里云开发者社区

原文:[C#] 编程控制笔记本蓝牙与外部蓝牙设备通信

一、蓝牙模块XLBT232‐D01介绍外部设备蓝牙

1.1、蓝牙模块简介

XLBT232-D0101蓝牙模块采用CSR BlueCore 芯片配置6-8Mbit 的软件存储空间
支持AT 指令用户可根据需要更改SPP 角色主、从模式以及串口波特率、
设备名称、配对密码等参数使用灵活。

1.2、模块功能介绍

1.2.1、特性

蓝牙协议Bluetooth Specification V2.1+EDR、V2.0+EDR、V2.1、V2.0 V1.2
工作频率2.4GHz ISM band
调制方式GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying)
发射率≤4dBm, Class 2
灵敏度≤-84dBm at 0.1% BER
传输速率Asynchronous: 2.1Mbps(Max) / 160 kbpsSynchronous: 1Mbps/1Mbps
安全特性Authentication and encryption
支持服务Bluetooth SPP(主模式& 从模式)
供电电源+3.3VDC 50mA
工作温度-5 ~ +65 Centigrade
外观尺寸26.9mm x 13mm x 2.2 mm

1.2.2、模块接线原理图

PS:当然也能用USB转TTL模块进行连接在电脑上调试毕竟大多数笔记本已经没有串口啦

1.3、使用说明

[图蓝牙模块]

>_<" KEY为输入管脚短按控制或者输入约100ms 的高电平单次脉冲可以
实现以下功能

模块设置为SPP 主机模式时

　　　　未连接状态时清除配对信息(若存在配对设备信息)

　　　　已连接状态时主动发起断开连接延时150ms 后重启重新搜索
　　连接从设备在断开连接时重新搜索连接从设备。

模块设置为SPP 从机时

　　　　在已连接状态时主动发起断开连接延时150ms 后重启重新进入被搜
索状态等待主机配对和连接

　　　　在断开连接时延时150ms 后重启重新进入被搜索状态等待主机配对
和连接。

>_<" 显示模块当前工作状态

待机状态慢闪——重复2s 脉冲
连接状态长亮——高电平。

1.4、AT指令集

蓝牙模块出厂默认的串口配置为波特率9600无校验数据位8停止位1。
PS:接下来说明以上位机为电脑模块参数为出厂设置时进行配置说明。
>_<" 将模块通过USB电平转换板连接到电脑USB口(USB转TTL)使用串口调试助手按
照 9600,N,8,1 进行配置打开串口后发送 AT(无\r\n)若返回 OK说明配置
成功。
PS:设置 AT 指令必须在蓝牙模块未连接或断开 SPP 链接时才可以上电或配对
后都可以如果连接 SPP串口输入的数据将会直接发送到远端蓝牙设备串口

1.4.1、测试指令

1.4.2、查询\设置波特率指令:

1.4.3、查询\设置设备名称指令:

1.4.4、恢复默认设置指令:

1.4.5、模块复位\重启指令:

1.4.6、查询\设置主从模式:

1.4.7、查询\设置配对密码:

1.4.8、查询\设置是否需要密码鉴权:

PS:为方便使用默认为不用密码鉴权连接搜索到蓝牙串口之后直接连接
可。有安全考虑的客户请选择需要密码鉴权。
PS:此指令只有在从设备时才有效主设备时不接受此指令发送此指令没
有回复也不执行

1.4.9、清除主设备配对信息指令:

PS此指令只有在主设备时才有效从设备时不接受此指令发送此指令
没有回复也不执行。

1.4.10、搜索并连接新的蓝牙串口从设备(*)指令

PS:此指令只有在主设备时才有效从设备时不接受此指令发送此指令没
有回复也不执行。

1.4.11、连接最后一次连接的蓝牙串口从设备(*)指令

PS:此指令只有在主设备时才有效从设备时不接受此指令发送此指令没
有回复也不执行。

1.4.12、连接指定蓝牙地址的从设备(*)指令

PS:此指令只有在主设备时才有效从设备时不接受此指令发送此指令没
有回复也不执行。

1.4.13、查询、设置软件版本指令

1.4.14、系统帮助指令

1.4.15、查询本机MAC 地址指令

>_<: 1所有参数设置后存储在模块内下次启动时无需再次设置
2AT 指令后标注*号的表示目前未应用的AT 指令

二、蓝牙模块配置与笔记本电脑相连

2.1.1、蓝牙初始化配置

将蓝牙模块通过TTL转USB模块连接到笔记本打开串口助手通过上述AT指令设置为从设备波特率为9600然后重启

[图USB转TTL模块]

[图串口助手]

2.1.2、电脑为主设备搜索建立连接

点击笔记本蓝牙标志的小图标添加蓝牙设备

然后要等一会笔记本正在装驱动

然后右击蓝牙图标查看蓝牙设备可见我们的设备已经被电脑发现并添加

查看该设备属性此时笔记本为该设备提供一个串口就是笔记本蓝牙和设备蓝牙通信的通道要记住这个一会编程的时候会用到

PS:这个COM15也可以在设备管理器中修改为其他通道

三、C#编程使笔记本蓝牙和外部设备蓝牙通信

其实配对以后蓝牙就被模拟成了一个端口我们可以用最简单的端口通讯来收发信息。首先在每次启动时需要连接端口

[FORM初始化时获取所有的COM口并加入下拉列表]

 1 public Form1()
 2 {
 3     InitializeComponent();
 4 
 5     //Get all port list for selection
 6     //获得所有的端口列表并显示在列表内
 7     PortList.Items.Clear();
 8     string[] Ports = SerialPort.GetPortNames();
 9 
10     for (int i = 0; i < Ports.Length; i++)
11     {
12         string s = Ports[i].ToUpper();
13         Regex reg = new Regex("[^COM\\d]", RegexOptions.IgnoreCase | RegexOptions.Multiline);
14         s = reg.Replace(s, "");
15 
16         PortList.Items.Add(s);
17     }
18     if (Ports.Length > 1) PortList.SelectedIndex = 1;
19 }

[连接按钮事件选中list中的被选中的COM口进行连接,如果连接成功就在状态栏显示蓝牙连接成功]

 1 private void ConnectButton_Click(object sender, EventArgs e)
 2 {
 3     if (!BluetoothConnection.IsOpen)
 4     {
 5         //Start
 6         Status = "正在连接蓝牙设备";
 7         BluetoothConnection = new SerialPort();
 8         ConnectButton.Enabled = false;
 9         BluetoothConnection.PortName = PortList.SelectedItem.ToString();
10         BluetoothConnection.Open();
11         BluetoothConnection.ReadTimeout = 10000;
12         BluetoothConnection.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(BlueToothDataReceived);
13         Status = "蓝牙连接成功";
14     }
15 }

[蓝牙接收数据事件响应函数在按钮连接事件中声明的该事件用于响应蓝牙数据接收]

 1 private void BlueToothDataReceived(object o, SerialDataReceivedEventArgs e)
 2 {
 3     //int length = BluetoothConnection.ReadByte();
 4     Thread.Sleep(1000);
 5     int length = 13;
 6     BlueToothReceivedData = DateTime.Now.ToLongTimeString() + "\r\n";
 7     BlueToothReceivedData += "收到字节数" + length + "\r\n";
 8 
 9     byte[] data = new byte[length];
10     BluetoothConnection.Read(data,0,length);
11     for (int i = 0; i < length; i++)
12     {
13         BlueToothReceivedData += string.Format("data[{0}] = {1}\r\n", i, data[i]);
14     }
15     //receive close message
16     if (length == 3 && data[0] == 255 && data[1] == 255 && data[2] == 255)
17     {
18         //Stop
19         Status = "正在断开蓝牙设备";
20         BluetoothConnection.Close();
21         BluetoothConnection.Dispose();
22         BluetoothConnection = null;
23         ConnectButton.Enabled = true;
24         Status = "蓝牙断开成功";
25     }
26 }

这里第4行让程序休息1是因为延时等待从设备把数据发送完全。
这里为了方便我严格控制让发送数据为13Byte。
从设备发送的13Byte数据送至缓冲区PC端C#程序通过read()函数将缓冲区数据接收到data中下面是格式输出一下数据。

[发送数据函数]

 1 private void BlueToothDataSend(byte[] data)
 2 {
 3     //int length = data.Length;
 4     //byte[] readData = new byte[length + 2];
 5     //readData[0] = (byte)(length % 255);
 6     //readData[1] = (byte)(length / 255);
 7     //for (int i = 0; i < length; i++)
 8     //{
 9     //    readData[i + 2] = data[i];
10     //}
11     //BluetoothConnection.Write(readData, 0, length + 2);
12     BluetoothConnection.Write(data, 0, 1);
13     //Status = "发送数据字节数" + length;
14 }

本来是将data[]数据发送出去因为我从设备设置为只要有数据发送过来就做出响应发送13Byte数据所以就直接将data的第一byte发送出去了。

[定时器函数用于刷新状态栏和接收数据显示]

1 private void MonitorTimer_Tick(object sender, EventArgs e)
2 {
3     StatusMessage.Text = Status;
4     BlueToothMessage.Text = BlueToothReceivedData;
5 }

[发送数据按钮:将SendMessage中的数据获得发送出去]

1 private void SendButton_Click(object sender, EventArgs e)
2 {
3     byte n;
4     byte.TryParse(SendMessage.Text, out n);
5 
6     BlueToothDataSend(new byte[] { n });
7 }

四、PC和51单片机通过蓝牙连接展示

4.1.1、51单片机部分程序

一定要用11.0952Mhz的晶振我用12Mhz结果出现帧丢失其实这里采用的是52单片机在此处区别不是很大~

将蓝牙模块的RXD连接单片机的RXD(P3.0),TXD连接单片机的TXD(P3.1)然后就像以前操作串口一样操作就行啦~

  1 #include <REG52.H>
  2 #include <INTRINS.H>
  3 typedef unsigned char  uchar;
  4 typedef unsigned short ushort;
  5 typedef unsigned int   uint;
  6     
  7 sbit    SCL=P1^0;            //IIC时钟引脚定义
  8 sbit    SDA=P1^1;            //IIC数据引脚定义
  9 
 10 #define    SlaveAddress    0xD0    //IIC写入时的地址字节数据+1为读取
 11 //**************************************
 12 //延时5微秒(STC90C52RC@12M)
 13 //不同的工作环境,需要调整此函数
 14 //当改用1T的MCU时,请调整此延时函数
 15 //**************************************
 16 void Delay5us()
 17 {
 18     _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
 19     _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
 20     _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
 21     _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
 22     _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
 23     _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
 24 }
 25 //**************************************
 26 //I2C起始信号
 27 //**************************************
 28 void I2C_Start()
 29 {
 30     SDA = 1;                    //拉高数据线
 31     SCL = 1;                    //拉高时钟线
 32     Delay5us();                 //延时
 33     SDA = 0;                    //产生下降沿
 34     Delay5us();                 //延时
 35     SCL = 0;                    //拉低时钟线
 36 }
 37 //**************************************
 38 //I2C停止信号
 39 //**************************************
 40 void I2C_Stop()
 41 {
 42     SDA = 0;                    //拉低数据线
 43     SCL = 1;                    //拉高时钟线
 44     Delay5us();                 //延时
 45     SDA = 1;                    //产生上升沿
 46     Delay5us();                 //延时
 47 }
 48 //**************************************
 49 //I2C发送应答信号
 50 //入口参数:ack (0:ACK 1:NAK)
 51 //**************************************
 52 void I2C_SendACK(bit ack)
 53 {
 54     SDA = ack;                  //写应答信号
 55     SCL = 1;                    //拉高时钟线
 56     Delay5us();                 //延时
 57     SCL = 0;                    //拉低时钟线
 58     Delay5us();                 //延时
 59 }
 60 //**************************************
 61 //I2C接收应答信号
 62 //**************************************
 63 bit I2C_RecvACK()
 64 {
 65     SCL = 1;                    //拉高时钟线
 66     Delay5us();                 //延时
 67     CY = SDA;                   //读应答信号
 68     SCL = 0;                    //拉低时钟线
 69     Delay5us();                 //延时
 70     return CY;
 71 }
 72 //**************************************
 73 //向I2C总线发送一个字节数据
 74 //**************************************
 75 void I2C_SendByte(uchar dat)
 76 {
 77     uchar i;
 78     for (i=0; i<8; i++)         //8位计数器
 79     {
 80         dat <<= 1;              //移出数据的最高位
 81         SDA = CY;               //送数据口
 82         SCL = 1;                //拉高时钟线
 83         Delay5us();             //延时
 84         SCL = 0;                //拉低时钟线
 85         Delay5us();             //延时
 86     }
 87     I2C_RecvACK();
 88 }
 89 //**************************************
 90 //从I2C总线接收一个字节数据
 91 //**************************************
 92 uchar I2C_RecvByte()
 93 {
 94     uchar i;
 95     uchar dat = 0;
 96     SDA = 1;                    //使能内部上拉,准备读取数据,
 97     for (i=0; i<8; i++)         //8位计数器
 98     {
 99         dat <<= 1;
100         SCL = 1;                //拉高时钟线
101         Delay5us();             //延时
102         dat |= SDA;             //读数据               
103         SCL = 0;                //拉低时钟线
104         Delay5us();             //延时
105     }
106     return dat;
107 }
108 //**************************************
109 //向I2C设备写入一个字节数据
110 //**************************************
111 void Single_WriteI2C(uchar REG_Address,uchar REG_data)
112 {
113     I2C_Start();                  //起始信号
114     I2C_SendByte(SlaveAddress);   //发送设备地址+写信号
115     I2C_SendByte(REG_Address);    //内部寄存器地址
116     I2C_SendByte(REG_data);       //内部寄存器数据
117     I2C_Stop();                   //发送停止信号
118 }
119 //**************************************
120 //从I2C设备读取一个字节数据
121 //**************************************
122 uchar Single_ReadI2C(uchar REG_Address)
123 {
124     uchar REG_data;
125     I2C_Start();                   //起始信号
126     I2C_SendByte(SlaveAddress);    //发送设备地址+写信号
127     I2C_SendByte(REG_Address);     //发送存储单元地址从0开始    
128     I2C_Start();                   //起始信号
129     I2C_SendByte(SlaveAddress+1);  //发送设备地址+读信号
130     REG_data=I2C_RecvByte();       //读出寄存器数据
131     I2C_SendACK(1);                //接收应答信号
132     I2C_Stop();                    //停止信号
133     return REG_data;
134 }

I2C.c

  1 // GY-52 MPU6050 IIC测试程序
  2 // 使用单片机STC89C51 
  3 // 晶振11.0592M
  4 // 编译环境 Keil uVision2
  5 
  6 #include <REG52.H>    
  7 #include <math.h>    //Keil library  
  8 #include <stdio.h>   //Keil library    
  9 
 10 typedef unsigned char  uchar;
 11 typedef unsigned short ushort;
 12 typedef unsigned int   uint;
 13 
 14 uchar usart_flag,receive_data;//串口中断接收标志和串口接收数据
 15 //****************************************
 16 // 定义MPU6050内部地址
 17 //****************************************
 18 #define    SMPLRT_DIV        0x19    //陀螺仪采样率典型值0x07(125Hz)
 19 #define    CONFIG            0x1A    //低通滤波频率典型值0x06(5Hz)
 20 #define    GYRO_CONFIG        0x1B    //陀螺仪自检及测量范围典型值0x18(不自检2000deg/s)
 21 #define    ACCEL_CONFIG    0x1C    //加速计自检、测量范围及高通滤波频率典型值0x01(不自检2G5Hz)
 22 #define    ACCEL_XOUT_H    0x3B
 23 #define    ACCEL_XOUT_L    0x3C
 24 #define    ACCEL_YOUT_H    0x3D
 25 #define    ACCEL_YOUT_L    0x3E
 26 #define    ACCEL_ZOUT_H    0x3F
 27 #define    ACCEL_ZOUT_L    0x40
 28 #define    TEMP_OUT_H        0x41
 29 #define    TEMP_OUT_L        0x42
 30 #define    GYRO_XOUT_H        0x43
 31 #define    GYRO_XOUT_L        0x44    
 32 #define    GYRO_YOUT_H        0x45
 33 #define    GYRO_YOUT_L        0x46
 34 #define    GYRO_ZOUT_H        0x47
 35 #define    GYRO_ZOUT_L        0x48
 36 #define    PWR_MGMT_1        0x6B    //电源管理典型值0x00(正常启用)
 37 #define    WHO_AM_I        0x75    //IIC地址寄存器(默认数值0x68只读)
 38 
 39 
 40 //****************************************
 41 //函数声明
 42 //****************************************
 43 void  delay(unsigned int k);                                        //延时                        
 44 void  SeriPushSend(uchar send_data);                                  //串口发送函数
 45 void  InitMPU6050();                                                //陀螺仪初始化
 46 int   GetData(uchar REG_Address);                                    //合成数据并发送原数据
 47 void  init_uart();                                                    //串口初始化
 48 void  SeriPushSend(uchar send_data);                                //串口发送函数
 49 
 50 extern uchar Single_ReadI2C(uchar REG_Address);                        //读取I2C数据
 51 extern void  Single_WriteI2C(uchar REG_Address,uchar REG_data);        //向I2C写入数据
 52 
 53 
 54 //****************************************
 55 //延时
 56 //****************************************
 57 void delay(unsigned int k)    
 58 {                        
 59     unsigned int i,j;                
 60     for(i=0;i<k;i++)
 61     {            
 62         for(j=0;j<121;j++);
 63     }                        
 64 }
 65 //**************************************
 66 //初始化MPU6050
 67 //**************************************
 68 void InitMPU6050()
 69 {
 70     Single_WriteI2C(PWR_MGMT_1, 0x00);    //解除休眠状态
 71     Single_WriteI2C(SMPLRT_DIV, 0x07);
 72     Single_WriteI2C(CONFIG, 0x06);
 73     Single_WriteI2C(GYRO_CONFIG, 0x18);
 74     Single_WriteI2C(ACCEL_CONFIG, 0x01);
 75 }
 76 //**************************************
 77 //合成数据并发送原数据
 78 //**************************************
 79 int GetData(uchar REG_Address)
 80 {
 81     uchar H,L;
 82     H=Single_ReadI2C(REG_Address);
 83     L=Single_ReadI2C(REG_Address+1);
 84     SeriPushSend(H);//发送出去
 85     SeriPushSend(L);
 86     return (H<<8)+L;   //合成数据
 87 }
 88 //**************************************
 89 //串口初始化
 90 //**************************************
 91 void init_uart()
 92 {
 93     TMOD=0x20;    //设置T1定时器工作方式2                
 94     TH1=0xfd;     //T1装初值                
 95     TL1=0xfd;        
 96     TR1=1;        //启动T1定时器    
 97     REN=1;        //允许串口中断接收
 98     SM0=0;        //设置串口工作方式
 99     SM1=1;
100     EA=1;        //开总中断
101     ES=1;        //开串口中断
102 }
103 //****************************************
104 //串口发送函数
105 //****************************************
106 void  SeriPushSend(uchar send_data)
107 {
108     SBUF=send_data;  
109     while(!TI);TI=0;      
110 }
111 //****************************************
112 //串口接收函数
113 //****************************************
114 void ser()interrupt 4
115 {
116     RI=0;
117     receive_data=SBUF;
118     usart_flag=1;
119 }
120 //*********************************************************
121 //主程序
122 //*********************************************************
123 void main()
124 { 
125     delay(500);                        //上电延时        
126     init_uart();
127     InitMPU6050();                    //初始化MPU6050
128     delay(150);
129     while(1)
130     {
131         if(usart_flag==1)            //有数据传过来
132         {
133             ES=0;                    //关闭串口中断
134             SeriPushSend(0xff);
135             GetData(ACCEL_XOUT_H);    //发送X轴加速度
136             GetData(ACCEL_YOUT_H);    //发送Y轴加速度
137             GetData(ACCEL_ZOUT_H);    //发送Z轴加速度
138             GetData(GYRO_XOUT_H);    //发送X轴角速度
139             GetData(GYRO_YOUT_H);    //发送Y轴角速度
140             GetData(GYRO_ZOUT_H);    //发送Z轴角速度
141      
142             ES=1;
143             usart_flag=0;
144         }
145     }
146 }