在之前的教程中，我们学习了蓝牙模块的原理，并动手写了驱动，实现了串口的接收和发送。本次我们就来教大家如何使用蓝牙串口控制灯。这是一个简单的示例，展示了如何将蓝牙通信与硬件控制相结合，实现远程控制的功能。你也可以扩展这个示例，添加更多的指令和功能，以满足自己的需求。
1. 源码下载及前置阅读
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本文所涉及的源码及安装包如下（由于平台限制，请点击以下链接阅读原文下载）：
如果你是嵌入式开发小白，那么建议你先读读下面几篇文章。
- 了解不同的下载程序方法，为你的嵌入式开发提供更多选择：https://www.lxlinux.net/e/stm32/five-ways-to-flash-program-to-stm32.html
- 手把手让你掌握MDK的使用方式和技巧，助你更高效地进行开发：https://www.lxlinux.net/e/stm32/mdk-development-tool-tutorial.html
- 逐步引导你入门STM32开发，无需担心基础问题：https://www.lxlinux.net/e/stm32/stm32-quick-start-for-beginner.html
前期教程，没看过的小伙伴可以先看下。
- 深入了解蓝牙模块的原理和驱动方法，让你能够轻松应用于实际项目中：https://www.lxlinux.net/e/stm32/bluetooth-turorial.html
- 嵌入式基本功，为后续学习打下坚实的基础：https://www.lxlinux.net/e/stm32/stm32-usart-receive-data-using-rxne-time-out.html
2. 项目需求
实现目标是我们有一个三色 LED 灯，手机连上蓝牙后，向蓝牙串口发送关键词 green 则绿灯亮，再次发送 green 则绿灯灭，黄灯和红灯的关键词是 yellow、red ，效果类似。
3. 编程实战
3.1 硬件接线
本教程使用的硬件如下：
- 单片机：STM32F103C8T6
- 蓝牙模块：HC-08
- 小灯：三色 LED 灯模块
- 串口：USB 转 TTL
- 烧录器：ST-LINK V2
| HC-08 | LED | STM32 | USB 转 TTL |
|---|---|---|---|
| VCC | 3.3 | ||
| RXD | A2 | ||
| TXD | A3 | ||
| GND | G | ||
| R | A5 | ||
| Y | A6 | ||
| G | A7 | ||
| GND | G | ||
| A10 | TX | ||
| A9 | RX | ||
| G | GND |
烧录的时候接线如下表，如果不会烧录的话可以看我之前的文章 STM32下载程序的五种方法：https://www.lxlinux.net/e/stm32/five-ways-to-flash-program-to-stm32.html。
| ST-Link V2 | STM32 |
|---|---|
| SWCLK | SWCLK |
| SWDIO | SWDIO |
| GND | GND |
| 3.3V | 3V3 |
接好如下图：
3.2 LED逻辑代码
LED 灯的代码简简单单，只要进行一下三个灯的初始化就行。
void led_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
LED1_GPIO_CLK_ENABLE(); /* LED1时钟使能 */
LED2_GPIO_CLK_ENABLE(); /* LED2时钟使能 */
LED3_GPIO_CLK_ENABLE(); /* LED3时钟使能 */
gpio_init_struct.Pin = LED1_GPIO_PIN; /* LED1引脚 */
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; /* 推挽输出 */
gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP; /* 上拉 */
gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; /* 高速 */
HAL_GPIO_Init(LED1_GPIO_PORT, &gpio_init_struct); /* 初始化LED1引脚 */
gpio_init_struct.Pin = LED2_GPIO_PIN; /* LED2引脚 */
HAL_GPIO_Init(LED2_GPIO_PORT, &gpio_init_struct); /* 初始化LED2引脚 */
gpio_init_struct.Pin = LED3_GPIO_PIN; /* LED3引脚 */
HAL_GPIO_Init(LED3_GPIO_PORT, &gpio_init_struct); /* 初始化LED3引脚 */
LED1(0); /* 关闭 LED1 */
LED2(0); /* 关闭 LED2 */
LED3(0); /* 关闭 LED3 */
}
LED 的 .h文件：
#ifndef _LED_H
#define _LED_H
#include "sys.h"
/******************************************************************************************/
/* 引脚 定义 */
#define LED1_GPIO_PORT GPIOA
#define LED1_GPIO_PIN GPIO_PIN_7
#define LED1_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PA口时钟使能 */
#define LED2_GPIO_PORT GPIOA
#define LED2_GPIO_PIN GPIO_PIN_6
#define LED2_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PA口时钟使能 */
#define LED3_GPIO_PORT GPIOA
#define LED3_GPIO_PIN GPIO_PIN_5
#define LED3_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PB口时钟使能 */
/******************************************************************************************/
/* LED端口定义 */
#define LED1(x) do{ x ? \
HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN, GPIO_PIN_SET) : \
HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN, GPIO_PIN_RESET); \
}while(0)
#define LED2(x) do{ x ? \
HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_PORT, LED2_GPIO_PIN, GPIO_PIN_SET) : \
HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_PORT, LED2_GPIO_PIN, GPIO_PIN_RESET); \
}while(0)
#define LED3(x) do{ x ? \
HAL_GPIO_WritePin(LED3_GPIO_PORT, LED3_GPIO_PIN, GPIO_PIN_SET) : \
HAL_GPIO_WritePin(LED3_GPIO_PORT, LED3_GPIO_PIN, GPIO_PIN_RESET); \
}while(0)
/* LED取反定义 */
#define LED1_TOGGLE() do{ HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN); }while(0) /* 翻转LED1 */
#define LED2_TOGGLE() do{ HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_PORT, LED2_GPIO_PIN); }while(0) /* 翻转LED2 */
#define LED3_TOGGLE() do{ HAL_GPIO_TogglePin(LED3_GPIO_PORT, LED3_GPIO_PIN); }while(0) /* 翻转LED3 */
/******************************************************************************************/
/* 外部接口函数*/
void led_init(void); /* LED初始化 */
#endif
3.3 蓝牙收发
蓝牙收发我们在【手把手教你玩转蓝牙模块（原理+驱动）：https://www.lxlinux.net/e/stm32/bluetooth-turorial.html】有详细教程，在这里就简单带过+浅浅复习下，没看过或者忘记了的小伙伴可以点击链接看看。
蓝牙模块通过串口与 MCU 进行通讯，所以第一步需要先做好串口的配置。
关于串口的配置，我写过一篇文章手把手教你玩串口，大家可以移步下文查看：
【STM32串口接收不定长数据（接收中断+超时判断）：https://www.lxlinux.net/e/stm32/stm32-usart-receive-data-using-rxne-time-out.html】
具体代码如下：
UART_HandleTypeDef bt_uart_handle;
uint8_t bt_uart_rx_buf[BT_RX_BUF_SIZE];
uint8_t bt_uart_tx_buf[BT_TX_BUF_SIZE];
uint16_t bt_uart_rx_len = 0;
void bt_init(uint32_t baudrate)
{
bt_uart_handle.Instance = BT_INTERFACE; /* BT */
bt_uart_handle.Init.BaudRate = baudrate; /* 波特率 */
bt_uart_handle.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B; /* 数据位 */
bt_uart_handle.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1; /* 停止位 */
bt_uart_handle.Init.Parity = UART_PARITY_NONE; /* 校验位 */
bt_uart_handle.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX; /* 收发模式 */
bt_uart_handle.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE; /* 无硬件流控 */
bt_uart_handle.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16; /* 过采样 */
HAL_UART_Init(&bt_uart_handle); /* 使能BT */
}
void bt_rx_clear(void)
{
memset(bt_uart_rx_buf, 0, sizeof(bt_uart_rx_buf)); //清空接收缓冲区
bt_uart_rx_len = 0; //接收计数器清零
}
void BT_IRQHandler(void)
{
uint8_t receive_data = 0;
if(__HAL_UART_GET_FLAG(&bt_uart_handle, UART_FLAG_RXNE) != RESET){ //获取接收RXNE标志位是否被置位
if(bt_uart_rx_len >= sizeof(bt_uart_rx_buf)) //如果接收的字符数大于接收缓冲区大小，
bt_uart_rx_len = 0; //则将接收计数器清零
HAL_UART_Receive(&bt_uart_handle, &receive_data, 1, 1000); //接收一个字符
bt_uart_rx_buf[bt_uart_rx_len++] = receive_data; //将接收到的字符保存在接收缓冲区
}
if (__HAL_UART_GET_FLAG(&bt_uart_handle, UART_FLAG_IDLE) != RESET) //获取接收空闲中断标志位是否被置位
{
printf("recv: %s\r\n", bt_uart_rx_buf); //将接收到的数据打印出来
control_led(); //检测是否有LED关键词
bt_rx_clear();
__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&bt_uart_handle); //清除UART总线空闲中断
}
}
通过这几个函数，我们就可以读取蓝牙返回的数据，并保存在数组 bt_uart_rx_buf 里。
如果需要通过串口向蓝牙模块发送数据，可以使用下面函数：
void bt_send(char *fmt, ...)
{
va_list ap;
uint16_t len;
va_start(ap, fmt);
vsprintf((char *)bt_uart_tx_buf, fmt, ap);
va_end(ap);
len = strlen((const char *)bt_uart_tx_buf);
HAL_UART_Transmit(&bt_uart_handle, bt_uart_tx_buf, len, HAL_MAX_DELAY);
}
其实是否向蓝牙模块发送数据并不影响我们的实现效果，留着的目的一方面为了让大家复习一下，另一方面可以看出蓝牙模块是否在正常工作。
至此，蓝牙模块的初始化、发送、接收部分就做好了。
3.4 LED控制
检测蓝牙串口是否接收到 LED 关键词，如果有就反转 LED 灯状态。
void control_led()
{
if(strstr((const char *)bt_uart_rx_buf, "green") != NULL) //如果接收到关键词"green"
LED1_TOGGLE(); // 翻转LED1
if(strstr((const char *)bt_uart_rx_buf, "yellow") != NULL) //如果接收到关键词"yellow"
LED2_TOGGLE(); // 翻转LED2
if(strstr((const char *)bt_uart_rx_buf, "red") != NULL) //如果接收到关键词"red"
LED3_TOGGLE(); // 翻转LED3
}
3.5 主函数
在 main 函数里，我们可以先调用 bt_init() 函数进行初始化，然后调用 bt_send() 函数发送数据。
int main(void)
{
HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */
sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟,72M */
delay_init(72); /* 初始化延时函数 */
usart_init(115200); /* 串口1波特率设为115200 */
bt_init(9600); /* 串口2波特率设为9600 */
led_init();
printf("蓝牙控制灯……\r\n");
while(1)
{
bt_send("bt send\r\n");
delay_ms(1000);
}
}
4. 运行过程
将硬件连好，把串口插到电脑 USB 口。
接着我们打开电脑串口软件。设置串口助手波特率 115200（你们不一定要用我这款，随便的串口助手都可以），选择串口号，最后打开串口开始准备接收数据。
这个串口工具接收的是 MCU 串口 1 的数据，也就是 log 。蓝牙接收到数据后，我们使用串口 1 打印到下面的串口助手里。
烧录代码，串口输出如下：
然后打开手机蓝牙助手准备开始调试，（如果有提示下载弹窗的话，点击「下载好了」即可），点击蓝牙模块开始连接。没有蓝牙助手的同学，可以在前文找到下载地址。
到这里，我们就完成了 MCU 通过蓝牙将数据透传到手机 APP（蓝牙助手）。
当然，我们也可以通过手机 APP 向蓝牙发送数据，MCU 接收到透传的数据之后通过串口助手打印在电脑上。
比如我们给蓝牙模块发送数据 green 、yellow、red。
可以看到串口助手成功接收到了 green 、yellow、red，这些数据。
我们的三个小灯也打开了。（我的小绿灯不是很亮，用旧了，嘻嘻）
再次发送关键词即可关对应的灯。当然，一次发送 「green yellow red」，就可以控制三个小灯一起反转。
总结
祝贺大家成功点灯！当然，除了控制灯的开关，蓝牙串口还可以应用于更广泛的场景，如个人电子设备、智能家居控制、健康医疗设备等等。随着技术的不断进步，蓝牙技术将持续演进，并在更多领域发挥作用。希望本文能够为你提供了一个初步的了解，并激发你进一步深入研究和应用蓝牙技术的兴趣。感谢各位看官，love and peace！
另外，想进大厂的同学，一定要好好学算法，这是面试必备的。这里准备了一份 BAT 大佬总结的 LeetCode 刷题宝典，很多人靠它们进了大厂。
有收获？希望老铁们来个三连击，给更多的人看到这篇文章
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