[C#] 编程控制笔记本蓝牙与外部蓝牙设备通信 – beautifulzzzz

 

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rn),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
         2:AT 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() + rn;
7 BlueToothReceivedData += 收到字节数: + length + rn;
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}rn, 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([email protected])
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 }
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,2G,5Hz)
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 }

因为我还在P1.0和P1.1连接一个陀螺仪MPU6050所以上面的代码有点烦,其实可以参考一下我以前发的51单片机串口通信~

http://www.cnblogs.com/zjutlitao/p/3788696.htm

l 

4.1.2、没有51单片机的情况

可以将蓝牙模块连接在USB转TTL上,用串口助手和你写的C#程序相互通信。

4.1.3、运行C#程序进行连接通信

[选择刚才的那个蓝牙端口点击连接]

[第一次蓝牙图标会给出一个验证提示:在验证框内输入AT指令配置时的你设置的验证码]

[然后就可以通信啦,如下:]

 

PS:相关代码及资料

C#蓝牙工程代码:http://pan.baidu.com/s/1hqHwG4W

51蓝牙工程代码:http://pan.baidu.com/s/1dDqywVZ

蓝牙模块说明书:http://pan.baidu.com/s/1kT61nx1

C#蓝牙相关博客链接:http://www.diy-robots.com/?p=410%20%E8%93%9D%E7%89%99

 

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