如何通過EsDA開發(fā)套件實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙客戶端的訂閱以及讀寫等操作？

藍(lán)牙作為一種近距離無線通信技術(shù)，被廣泛使用在汽車，智能家居和醫(yī)療等領(lǐng)域中。本文主要介紹如何通過EsDA開發(fā)套件，快速實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙客戶端的訂閱以及讀寫等操作。

??簡介

藍(lán)牙是一種近距離無線通信技術(shù)，可以免費(fèi)運(yùn)行在2.4G頻段，所以通常廣泛使用在物聯(lián)網(wǎng)，移動終端和智能家居等行業(yè)中。我們EsDA大家族里面自然也有對藍(lán)牙功能的實(shí)現(xiàn)，且只需要很短的時間就可實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙通信，功能好用簡單又便捷。

本文主要基于MPC-ZC1的開發(fā)板，以及可將節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拖拽連接的圖形化設(shè)計(jì)工具AWFlow Designer，著重對UIS8910DM平臺的板載藍(lán)牙的配套節(jié)點(diǎn)以及示例進(jìn)行講解。藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)一共分為配置節(jié)點(diǎn)類型ble_server，ble_client2個，客戶端節(jié)點(diǎn)類型ble_client_in，ble_client_out，ble_client_subscribe3個以及服務(wù)端節(jié)點(diǎn)類型ble_server_adv，ble_server_service2個；因本文篇幅的原因所以主要圍繞著客戶端節(jié)點(diǎn)的使用，以下進(jìn)行詳細(xì)介紹。

??節(jié)點(diǎn)簡介

1. 配置節(jié)點(diǎn)

1.1 ble_client節(jié)點(diǎn)

1.1.1 屬性

掃描類型：啟動掃描時需要的掃描類型配置：

值為0表示被動掃描（僅僅接收廣播，不會發(fā)送掃描請求）；

值為1時表示主動掃描（發(fā)送掃描請求數(shù)據(jù)給廣播的服務(wù)端，服務(wù)端收到后會返回掃描響應(yīng)數(shù)據(jù)）。

掃描窗口的時間：掃描窗口時間的配置；

掃描間隔的時間：掃描間隔時間的配置；

注意：掃描窗口時間必須小于掃描間隔時間。

掃描過濾策略：掃描過濾策略的配置：

1表示只處理地址在白名單中的數(shù)據(jù)包，以及發(fā)給自己的可連接定向廣播；

2表示處理所有非定向廣播和可解析私有地址以及發(fā)給自己的可連接定向廣播；

3表示處理地址在白名單中和可解析私有地址以及發(fā)給自己的可連接定向廣播。

目標(biāo)服務(wù)端設(shè)備名稱：目標(biāo)服務(wù)端設(shè)備本地名稱；

SMP配對模式與參數(shù):

掃描超時時間：表示持續(xù)掃描，直到與指定服務(wù)端建立連接。如果值不為0，則開啟掃描后使能掃描定時器，超時后如果仍未與指定服務(wù)端建立連接，則掃描停止。單位ms

配置節(jié)點(diǎn)無輸入輸出

2. 客戶端節(jié)點(diǎn)

2.1 ble_client_in節(jié)點(diǎn)

2.1.1 屬性

BLE客戶端配置：綁定一個ble_client藍(lán)牙客戶端的配置節(jié)點(diǎn)；

服務(wù)UUID：需要讀的服務(wù)UUID。若服務(wù)UUID為自定義的16字節(jié)如0000 ff 11 0000 1000 800000 80 5f 9b 34 fb，則傳入第3、4兩個字節(jié)0xff11；

特征值UUID：需要讀的特征值UUID。若特征值UUID為自定義的16字節(jié)如0000 ff 01 0000 1000 800000 80 5f 9b 34 fb，則傳入第3、4兩個字節(jié)0xff01。

2.1.2 輸入

payload：可以使用“timer”節(jié)點(diǎn)作為前級節(jié)點(diǎn)，定時讀取數(shù)據(jù)。

2.1.3 輸出

characteristic_uuid：將讀取到的指定特征值的UUID輸出；

payload：將讀取到的指定特征值的數(shù)組指針輸出。類型為uint8_t類型的指針；

payloadLength：將讀取到的指定特征值的數(shù)據(jù)長度輸出；

desc_num：將讀取到的指定特征值的描述符個數(shù)輸出。如果存在多個描述符，則存在多個名稱為“desc_uuid_%d”、“desc_value_%d”和“desc_value_length_%d”的屬性，其中%d指代當(dāng)前是第幾個描述符；

舉例：該特征存在2個描述符，則存在以下名稱的屬性：desc_uuid_0，desc_value_0，desc_value_length_0和desc_uuid_1，desc_value_1，desc_value_length_1，desc_uuid_0；

desc_uuid_0：第一個描述符的UUID，若為第二個描述符的UUID也可表示為desc_uuid_1。以此類推；

desc_value_0：第一個描述符的值指針，若為第二個描述符的值也可表示為desc_value_1。以此類推；

desc_value_length_0：第一個描述符的值的數(shù)據(jù)長度，若為第二個描述符的值的數(shù)據(jù)長度也可表示為desc_value_length_1。以此類推。

2.2 ble_client_out節(jié)點(diǎn)

2.2.1 屬性

BLE客戶端配置：綁定一個ble_client藍(lán)牙客戶端的配置節(jié)點(diǎn)；

服務(wù)UUID：需要讀的服務(wù)UUID。若服務(wù)UUID為自定義的16字節(jié)如0000 ff 11 0000 1000 800000 80 5f 9b 34 fb，則傳入第3、4兩個字節(jié)0xff11；

特征值UUID：需要讀的特征值UUID。若特征值UUID為自定義的16字節(jié)如0000 ff 01 0000 1000 800000 80 5f 9b 34 fb，則傳入第3、4兩個字節(jié)0xff01。

2.2.2 輸入

payload：需要寫入的數(shù)據(jù)，字符串類型?？梢允褂胒script節(jié)點(diǎn)對payload進(jìn)行設(shè)置

payloadLength：需要寫入的數(shù)據(jù)長度。

sink類型節(jié)點(diǎn)沒有輸出功能

2.3 ble_client_subscribe節(jié)點(diǎn)

2.3.1 屬性

BLE客戶端配置：綁定一個ble_client藍(lán)牙客戶端的配置節(jié)點(diǎn)；

服務(wù)UUID：需要讀的服務(wù)UUID。若服務(wù)UUID為自定義的16字節(jié)如0000 ff 11 0000 1000 800000 80 5f 9b 34 fb，則傳入第3、4兩個字節(jié)0xff11；

特征值UUID：需要讀的特征值UUID。若特征值UUID為自定義的16字節(jié)如0000 ff 01 0000 1000 800000 80 5f 9b 34 fb，則傳入第3、4兩個字節(jié)0xff01；

訂閱模式：值為0表示禁能通知和指示，值為1表示使能通知，值為2表示使能指示。

pump類型節(jié)點(diǎn)無輸入數(shù)據(jù)

2.3.2 輸出

payload：訂閱的特征值的數(shù)據(jù)內(nèi)容；

payloadLength：訂閱的特征值的數(shù)據(jù)長度；

characteristic_uuid：訂閱的特征值的UUID。

??示例講解

1. 硬件準(zhǔn)備

準(zhǔn)備一塊MPC-ZC1開發(fā)板，并按照下圖所示連接好硬件。用于下載流圖的USB Type-C口另外一端接到PC機(jī)上。

2. 軟件準(zhǔn)備

目前MPC-ZC1開發(fā)板作為客戶端，對BLE調(diào)試寶(手機(jī)app)服務(wù)端(外圍模式)提供的服務(wù)進(jìn)行訂閱、讀寫等操作，依下圖所示可根據(jù)用戶需求隨意設(shè)置服務(wù)UUID、特征值UUID、特征數(shù)據(jù)以及通知數(shù)據(jù)，最后點(diǎn)擊開啟廣播，服務(wù)端BLE調(diào)試寶的配置就設(shè)置完成了。

隨之修改手機(jī)本地藍(lán)牙(服務(wù)端設(shè)備)名稱，后期此名稱用來配置ble_client節(jié)點(diǎn)的屬性參數(shù)目標(biāo)服務(wù)端設(shè)備名稱。

3. EsDA業(yè)務(wù)開發(fā)

本示例主要是將MPC-ZC1開發(fā)板作為藍(lán)牙客戶端，對BLE調(diào)試寶(藍(lán)牙服務(wù)端)指定服務(wù)下指定的特征值數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫以及訂閱的操作，具體實(shí)現(xiàn)如下圖。本例程只對服務(wù)端提供的一個服務(wù)的特征值進(jìn)行了訂閱和讀寫操作，根據(jù)實(shí)際需求，可支持對多個指定服務(wù)下的指定特征值進(jìn)行讀寫和訂閱的操作。

3.1 添加節(jié)點(diǎn)并繪制流圖

添加timer，ble_client_in，ble_client_out，ble_client_subscribe，fscript節(jié)點(diǎn)如下圖所示。

3.2 配置節(jié)點(diǎn)

周期性的去讀取藍(lán)牙服務(wù)端指定服務(wù)下指定的特征值的特征數(shù)據(jù)。

雙擊ble_client_in節(jié)點(diǎn)的前驅(qū)timer節(jié)點(diǎn)，打開屬性面板設(shè)置定時周期(ms)，MPC-ZC1開發(fā)板周期性的去讀取BLE調(diào)試寶指定服務(wù)下指定的特征值數(shù)據(jù)。修改完后點(diǎn)擊右上角的完成即可保存屬性配置。

雙擊ble_client_in節(jié)點(diǎn)中的BLE客戶端配置，本屬性配置在一份流圖上只需要配置一次即可，后面ble_client_out以及ble_client_subscribe節(jié)點(diǎn)的屬性BLE客戶端配置都會鏈接到同一個ble_server，不需再次重復(fù)配置所以后面不再贅述。這里可以只修改屬性值：目標(biāo)服務(wù)端設(shè)備名稱，需注意的是此處的參數(shù)與服務(wù)端提供的信息需一致。修改完后點(diǎn)擊右上角的更新即可保存屬性配置。



雙擊ble_client_in節(jié)點(diǎn)，修改需要讀取指定的服務(wù)UUID和特征值UUID。修改完后點(diǎn)擊右上角的完成即可保存屬性配置。

雙擊ble_client_in節(jié)點(diǎn)的后繼fscript節(jié)點(diǎn)，主要內(nèi)容是對讀取的特征值UUID進(jìn)行輸出以及將服務(wù)端指定的服務(wù)UUID及特征值UUID下的特征內(nèi)容進(jìn)行輸出。

print("payloadLength is"+msg.payloadLength)
print("characteristic_uuid is" + msg.characteristic_uuid);


rb = rbuffer_create(msg.payload, msg.payloadLength)
print("length: "+ msg.payloadLength)


f = "recv ble server data is"
for(var i=0; i

	

	周期性的去寫入藍(lán)牙服務(wù)端指定服務(wù)下指定的特征值的特征數(shù)據(jù)。

	雙擊ble_client_out節(jié)點(diǎn)的前驅(qū)*2的timer節(jié)點(diǎn)，打開屬性面板設(shè)置定時周期(ms)，MPC-ZC1開發(fā)板周期性的去寫入BLE調(diào)試寶指定服務(wù)下指定的特征值數(shù)據(jù)。修改完后點(diǎn)擊右上角的完成即可保存屬性配置。

	

	因ble_client_out節(jié)點(diǎn)作為sink類型節(jié)點(diǎn)，所以fscript節(jié)點(diǎn)即為他的前驅(qū)節(jié)點(diǎn)。雙擊fscript，主要功能實(shí)現(xiàn)是設(shè)置ble_client_out節(jié)點(diǎn)的輸入數(shù)據(jù)：payload（要寫入的數(shù)據(jù)），payloadLength(需要寫入的數(shù)據(jù)長度)。

	
msg.payload = "123456789"
set(msg.payloadLength, u8("9"))
雙擊ble_client_out節(jié)點(diǎn)，配置需要寫入數(shù)據(jù)的服務(wù)UUID和特征值UUID。修改完后點(diǎn)擊右上角的完成即可保存屬性配置。


	

	對藍(lán)牙服務(wù)端指定服務(wù)下指定的特征值的訂閱數(shù)據(jù)進(jìn)行訂閱操作。

	雙擊ble_client_subscribe節(jié)點(diǎn)，配置需要訂閱的服務(wù)UUID，特征值UUID以及訂閱模式。修改完后點(diǎn)擊右上角的完成即可保存屬性配置。




	雙擊ble_client_subscribe的后繼節(jié)點(diǎn)fscript，主要功能是將接收到的訂閱數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出打印。

	
rb = rbuffer_create(msg.payload, msg.payloadLength)
print("length: "+ msg.payloadLength)


f = "recv subscribe data is"
for(var i=0; i
3.3 下載驗(yàn)證


MPC-ZC1開發(fā)板調(diào)試口打印信息如下：




BLE調(diào)試寶操作日志顯示如下：




由操作日志可以看到，MPC-ZC1和手機(jī)藍(lán)牙建立連接成功、MPC-ZC1讀取特征值，開啟通知、接收MPC-ZC1寫入新的特征值數(shù)據(jù)、接收通知。至此示例實(shí)驗(yàn)已完成。






審核編輯：劉清