STM32--- 蓝牙HC-08 (两模块间主从通信)

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一、本篇所有所用环境、程序

1.1  开发软硬环境

  • 芯片型号:STM32F103RCT6
  • 开发软件:Keil5  (v5.31+AC5,最常用)
  • 代码用库:标准固件库
  • 蓝牙模块:HC-08 (汇承家的;  缺点:小贵 ,优点:pdf+串口助手+APP+小程序,完美)
  • USB转TTL模块: CH9340C  (Type-C接口,win10可免驱动,比CH340和CP2102爽)

1.2  代码下载链接

百度网盘

https://pan.baidu.com/s/1pAMU6Q03_DYojdlX8RNbVQ?pwd=6543

csdn资源

https://download.csdn.net/download/qq_49053936/88515308


二、HC-08 重要参数

  • 启动时间:上电、重启后,需200ms启动时间;
  • 蓝牙协议: V4.0  BLE
  • 主从模式:主从一体;  可设置主、从;连接成功后不分主从;
  • 串口通信:默认9600-None,可设置1200~115200bps;
  • 空中速率:1Mbps
  • 最远距离:80米(空旷、极限)、室内实测10米左右;
  • 工作电流:9mA
  • 连接数量:只支持一对一 (两模块通信为一主一从、与手机通信时手机是主机模块是从机)
  • 手机通信:支持Android 4.3及以上,支持Iphone 4S及以上
  • 每帧间隔:最少间隔20ms, 详见下方章节4.4.6表格。
  • 每帧最大:未查到

三、模块引脚说明

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  • STA:状态输出引脚。未连接-低电平、连接成功-高电平,程序中可用作指示引脚。
  • RXD:串口接收引脚。接单片机的TX引脚(如果是5V MCU, 需串联一个220R电阻)
  • TXD:串口发送引脚。接单片机的RX引脚
  • GND:电源地。
  • VCC:电源输入3.3V (注意,原模块,不能直接接5V电源)
  • KEY:主机用于清除配对的从机地址记忆 (置高电平 200mS 以上)

正常通讯时,一般只接四线:VCC、GND、TXD、RXD。建议增加STA连接以判断状态。

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四、LED指示灯状态

模块上,集成了一颗蓝色LED,用于显示当前连接状态。

  • 慢闪:未连接
  • 长亮:已连接

五、AT指令

5.1 AT指令重点

  • 未连接时,是AT指令模式;连接后是串口透传模式,AT指令不起效,被当成普通数据。
  • AT指令,必须大写
  • AT指令,无需回车换行
  • AT指令对参数进行修改,会自动保存,掉电不丢失。上电后自动使用最后保存的参数。
  • AT指令,成功时返回 "OK"、指定查询信息, 不成功不返回任何作息。

5.2  AT指令注意点

  • 进入连接状态后,无论发送什么指令,都不再是指令 ,当普通数据发送给对方。
  • 没有退出连接指令。连接后,需要其中一方断电,才能断开连接。

5.3  AT指令集

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5.4  常用AT命令解释

  5.4.1    测试指令    AT    

  •    发送:AT      作用:测试连接         返回:OK

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  5.4.2    查询当前参数    AT+RX    

  • 发送:AT+RX     作用:查询模块当前参数         返回:当前参数
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  5.4.3    恢复出石设置    AT+DEFAULT    

  • 发送:AT+DEFAULT      作用:恢复出厂设置        返回:OK
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   5.4.4  设置主、从模式    AT+ROLE    

  • 发送:AT+ROLE=?      作用:查询当前模式        返回:Master 或 Slave (不会重启)
  • 发送:AT+ROLE=M     作用:设置为主模式        返回:Master(并重启)
  • 发送:AT+ROLE=S      作用:设置为从模式        返回:Slave(并重启)

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  5.4.5   设置蓝牙名称    AT+NAME    

  • 发送:AT+NAME=?           作用:查询当前名称            返回:OK+NAME=HC-08
  • 发送:AT+NAME=Hello     作用:设置自定义名称        返回:OKsetNAME:Hello

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  5.4.6   设置波特率    AT+BAUD    

  • 发送:AT+BAUD=?               作用:查询当前波特率         返回:OK9600
  • 发送:AT+BAUD=115200     作用:设置波特率                返回:OK115200,NONE

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  5.4.7  清除记忆地址    AT+CLEAR    

  • 发送:AT+CLEAR               作用:清除记忆地址         返回:OK
  • 本指令只有在主机模式下有效。主机只要连接过从机,就会记住最后一次连接的从机的地址。
  • 如果要连接其它从机,就必须把当前记忆的从机地址清除掉。
  • 有2种方法清除记忆:模块18 脚置高电平 200mS 以上、未连线状态发送 AT+CLEAR 指令

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六、使用USB转TTL模块连接、测试

6.1 连接USB转TTL模块

      使用最常用的串口通信接线方式即可。重点:双方的RX、TX反接。

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蓝牙 HC-08 模块 USB转TTL模块 
RXD TXD
TXD RXD
GND GND
VCC 3.3V 或 5V

6.2  串口软件 参数设置

打开任意一款串口软件,如XCOM, SSCOM等等。本笔记中,使用HC的串口助手。

( HC-T 串口助手,已包含在文末网盘的资料包中 。)

  1. 选择相应的串口号
  2. 选择波特率。出厂默认 9600,如果忘记了上次的设置,可点击右侧的“波特率查询”。
  3. 打开串口

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6.3  AT指令通信测试

6.3.1  在串口助手 下方,输入 AT指令:"AT+RX" ,作用是查询当前通信参数 。

       点击发送按钮,可返回上图中信息。

       如果没有返回信息,逐一检查下面步骤:

  • 查看接线
  • 查看串口号,查看波特率(可点击右方的”波特率查询“)
  • 查看模块的蓝色LED,是否处在闪烁状态(未连接另一蓝牙设备时才是AT模式)
  • 查看AT指令 ,保证大写,保证字符尾部没有空格和换行

6.3.2  分析返回的信息

  • 信息中的 Role:Slave, 表示目前状态是 从机模式
  • 只有从机模式,才能被手机蓝牙发现、连接
  • 如果显示 Role:Master,  需要手工再发送从机设置指令:AT+ROLE=S 

本步骤,先不急于测试其它指令用法,等下一步连接成功了,再综合测试。


七、HC08与STM32开发板连接

按上面几个方法,先使用USB转TTL模块、串口软件、APP,测试好连接、通信链路。

7.1  STM32开发板所用引脚

两个HC-08,分别与两个STM32开发板连接。

本笔记使用串口3(TX-PB10, RX-PB11)。

当然,没有规定一定要使用串口3, 可自行修改为其它空闲的串口引脚

注意:STM32F103C8,只有串口123, 而RC及以上,才有串口12345.

本篇笔记代码,使用引脚连接,如下表:

蓝牙 HC-08 模块 STM32 开发板
RXD TX-PB10
TXD RX-PB11
GND GND
VCC 3.3V 

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八、STM32通信代码

8.1  主从机程序区别

在程序上,要做两份工程代码,分主机程序、从机程序。

下面所附,是主机程序的main.c文件。

其实,主、从机的配置程序,几乎一样,只是初始化时那行主从模式配置AT指令不同:

  • 主机程序,发送指令:AT+ROLE=M
  • 从机程序,发送指令:AT+ROLE=S

其它的配置,是一样的。

而为了在串口助手上方便区别,两者发送的数据testData[ ],做了一点修改。

static uint8_t testData[20]={'1','3','1','4', 1,3,1,4, 0xFF,0xAA};                 // 测试用数据; 在串口助手上,前4字节可以在ASCII模式下显示,后6字节要打勾16进制才能显示, 至于原因,请自行百度ASCII



/******************************************************************************
 * 函  数: delay_ms
 * 功  能: 简单的延时函数       
 * 参  数: uint32_t _ms  毫秒值
 * 返回值: 无
 ******************************************************************************/
// 简单的延时函数
static void delay_ms(uint32_t _ms)                                                 // 定义一个ms延时函数,减少移植时对外部文件依赖; 本函数仅作粗略延时使用,而并非精准延时;
{                                                                                 
    _ms *= 10286;                                                                  // 注意:此参考值运行条件:打勾 Options/ c++ / One ELF Section per Function
    for (uint32_t i = 0; i < _ms; i++);                                            // 72MHz系统时钟下,大约多少个空循环耗时1ms
}



/******************************************************************************
 * 函  数: USART3_WaitACK
 * 功  能: 等待指令返回值 *          
 * 参  数: char*    _ackStr   期待返回的字符串
 *          uint32_t _timeout  超时值
 * 返回值: 0-超时没有返回、
 *          1-正常返回期待值
 ******************************************************************************/
static uint8_t USART3_WaitACK(char* _ackStr, uint32_t _timeout)
{                                                                                   
    while (_timeout--)                                                             // 判断是否起时(这里只作简单的循环判断次数处理)
    {                                                                              
        if (xUSART3.ReceivedNum)                                                   // 判断是否接收到数据
        {                                                                          
            xUSART3.ReceivedNum = 0;                                               // 清0接收字节数
            if (strstr((char *)xUSART3.ReceivedData, _ackStr))                     // 判断返回数据中是否有期待的字符
            {                                    
                return 1;                                                          // 返回:0-超时没有返回、1-正常返回期待值
            }                                                                      
        }   
    delay_ms(1);                                                                   // 延时; 用于超时退出处理,避免死等
    }                                                                        
    return 0;                                                                      // 返回:0-超时没有返回、1-正常返回期待值
}                                                                                  



/******************************************************************************
 * 函  数: main
 * 功  能: 程序主函数
 ******************************************************************************/
int main(void)
{
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);                                // 中断分组,组2:抢占级0~3,子优先级0~3 ; 全局只设置一次,尽量放在显眼的地方
    USART1_Init(115200);                                                           // 串口1初始化; 用于与串口软件通信,方便代码调试; USART1(115200-N-8-1), 且工程已把printf重定向至USART1输出
    Led_Init();                                                                    // LED 初始化
    LED_BLUE_ON ;                                                                  // 点亮蓝灯
    Key_Init();                                                                    // 按键 初始化

    delay_ms(160);                                                                 // 重要延时:HC08在上电或复位后,需要150ms,才能进入工作状态
    USART3_Init(9600);                                                             // 串口3初始化; 用于与HC08通信;
    USART3_SendString("AT+ROLE=M");                                                // 发送AT+ROLE指令,配置主从模式, 指令参数:S-从机模式、M-主机模式  
    if(USART3_WaitACK("OK",500))                                                   // 等待返回期待值; 配置类指令返回:执行成功返回"OK"、执行失败不返回任何数据
        printf("\r蓝牙HC-08 主从模式配置成功:主机模式\r");                        // 输出提示:配置成功
    else
        printf("\r蓝牙HC-08 配置超时,请检查模块接线、连接状态\r");                // 输出提示:超时没有返回
         
    while (1)                                                                      // while函数死循环,不能让main函数运行结束,否则会产生硬件错误
    {        
        delay_ms(100);                                                             // 间隔延时
                                                                 
        USART3_SendData(testData, 15);                                             // 间隔不断地发送数据。提醒:新手需要先行百度, 搞明白ASCII,哪些数值在串口助手用ASCII直接可见,哪些数值需要打勾16进制才能显示。另外注意,这里特意发送15个字节,特意显示数组尾部的乱码数据

        // 监察串口:调试串口是否接收到数据,判断处理                              // 电脑串口助手发过来的数据
        if (xUSART1.ReceivedNum)                                                   // 检查调试用的串口,是否收到数据
        {
            USART3_SendString((char *)xUSART1.ReceivedData);                       // 把上位机发过来的数据,发送给HC08
            printf("\r\n发送数据>>>:%s\r", (char *)xUSART1.ReceivedData);         // 把所发送的数据,输出到串口上位机,方便观察
            xUSART1.ReceivedNum = 0;                                               // 清空串口的接收标志,避免下次循环重复进入判断
        }

        // 监察串口:HC08是否接收到数据,判断处理
        if (xUSART3.ReceivedNum)                                                   // 检查HC08所用的串口,是否收到数据
        {
            printf("\r\nHC08收到%d字节<<<:\r", xUSART3.ReceivedNum);               // 把接收收到的数据,输出到串口上位机,方便观察
            printf("%s\r", xUSART3.ReceivedData);                                  // 把接收收到的数据,输出到串口上位机,方便观察
            // 判断数据以执行动作
            if (strstr((char *)xUSART3.ReceivedData, "LED_ON"))     LED_RED_ON;    // 判断APP发过来的数据包,是否包含字符串:LED_RED_ON
            if (strstr((char *)xUSART3.ReceivedData, "LED_OFF"))    LED_RED_OFF;   // 判断APP发过来的数据包,是否包含字符串:LED_RED_OFF
            if (strstr((char *)xUSART3.ReceivedData, "RELAY_ON"))   LED_BLUE_ON;   // 判断APP发过来的数据包,是否包含字符串:RELAY_ON
            if (strstr((char *)xUSART3.ReceivedData, "RELAY_OFF"))  LED_BLUE_OFF;  // 判断APP发过来的数据包,是否包含字符串:RELAY_OFF

            xUSART3.ReceivedNum = 0;                                               // 清空串口的接收标志,避免下次循环重复进入判断
        }                   
    }
}

8.2  初始化代码

上面代码中,初始化了两个串口:

USART1_Init(115200);    // 与串口助手通信
USART3_Init(9600);     // 串口3初始化; 用于与HC08通信;

具体的初始化代码、收发机制代码,使用了魔女开发板家的串口代码,通用所有STM32F103芯片.

已附网盘中。

8.3  发送

USART3_SendString("AT+ROLE=M");  

直接如普通串口通信般发送即可。

切记,如果发送AT指令,只有在未连接状态才生效。

AT指令,大写,无需像8266那样加换行。

如果已经处在连接状态(蓝灯长亮),所有发送的AT指令、数据,都会直接发送给对方。

8.4  接收、处理数据

  • bsp_USART.c中,已封装好接收中断,外部只管判断接收字节数量>0, 即为接收到新数据
  • 处理完一帧数据后,只要把接收字节数量,赋0,即可
        if (xUSART3.ReceivedNum)                                                   // 检查HC08所用的串口是否收到数据
        {
            printf("\r\nHC08收到%d字节<<<:\r", xUSART3.ReceivedNum);               // 把接收收到的数据,输出到串口上位机,方便观察
            printf("%s\r", xUSART3.ReceivedData);                                  // 把接收收到的数据,输出到串口上位机,方便观察
            // 判断数据以执行动作
            if (strstr((char *)xUSART3.ReceivedData, "LED_ON"))     LED_RED_ON;    // 判断APP发过来的数据包,是否包含字符串:LED_RED_ON
            if (strstr((char *)xUSART3.ReceivedData, "LED_OFF"))    LED_RED_OFF;   // 判断APP发过来的数据包,是否包含字符串:LED_RED_OFF
            if (strstr((char *)xUSART3.ReceivedData, "RELAY_ON"))   LED_BLUE_ON;   // 判断APP发过来的数据包,是否包含字符串:LED_BLUE_ON
            if (strstr((char *)xUSART3.ReceivedData, "RELAY_OFF"))  LED_BLUE_OFF;  // 判断APP发过来的数据包,是否包含字符串:LED_BLUE_OFF

            xUSART3.ReceivedNum = 0;                                               // 清空串口1的接收标志
        }

九、测试效果

主、从机程序,分别烧录到两个STM32F103开发板。

打开两个串口助手,即可观察到相互间的通信。

stm32 hc08蓝牙模块,stm32,嵌入式硬件,单片机文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-769906.html

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    2024年01月16日
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