关于HC-05蓝牙模块的学习记录不看肯定后悔

HC-05学习笔记

HC-05是一款不需要了解蓝牙通讯知识 便能应用在单片机上的模块，此文章将大概叙述如何应用HC-05实现手机控制单片机
一、HC-05的基本硬件介绍
HC-05共有六个引脚，分别为VCC、GND、Tx、Rx、STA和EN。


STA : 蓝牙连接状态指示,快闪表示没有蓝牙连接，慢闪表示进入AT模式，双闪表示蓝牙已连接并打开了端口


EN :使能端，需要进入AT模式时接3.3V(这里按住按键进入AT模式，而直接给EN端接3.3V进不去AT模式) 通过电平进入AT模式正确的做法应该是设置PIO11引脚的电平，而不是EN端的电平)


Rx : 与单片机的Tx引脚相连。


Tx ：与单片机的Rx引脚相连。


VCC接5V GND接地。


二、工作原理
纯属本小白个人理解


HC-05作为一个模块，将他与单片机相连之后单片机就变成了一个拥有蓝牙功能的机器，它可以将蓝牙收发数据的复杂完全隐蔽，转化为较为简单的串口通信，通过单片机与它的串口通信，使得我们的单片机看起来拥有了蓝牙通讯功能。实际使用中我们完全不必了解复杂的蓝牙协议，只需要了解如何与该模块进行串口通信即可。


三、使用方法
一、硬件连接
这里VCC、GND连接到相应IO口即可
Rx选择连接PA2
Tx选择连接PA3
PIO11选择连接PC4
STA选择连接PA4


二、软件控制
1.第一个片段
PA2与PA3对应的是串口2的发送端口与接收端口
因此我们采用串口2进行数据的发送与接收
这里我给出白嫖的代码片段


void u2_printf(char* fmt,...)  
{  
        va_list ap;
        va_start(ap,fmt);
        vsprintf((char*)USART2_TX_BUF,fmt,ap);
        va_end(ap);
        while(DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel7)!=0);         
        UART_DMA_Enable(DMA1_Channel7,strlen((const char*)USART2_TX_BUF));         //通过DMA发送
}

va_list为一种参数形式 追根溯源，其类型还是char
va_start()函数可以找到fmt这个字符串中对应ap所代表的多个参数的地址。
va_end()函数为清空ap这个参数列表


这里有两个知识点
1.vsprintf()函数的使用
vsprintf()函数：将可变参数列表的格式化数据写入字符串
举例：int vsprintf (char * s, const char * format, va_list arg );
对于这个语句，其作用为 运用va_list类型的指针arg将format所代表的一堆不确定长度以及类型的字符串加载到大字符串s中。


同时可以拓展一下sprintf()函数，这两个函数的应用类似
sprintf()函数:将一个格式化的字符串输出到一个目的字符串中。他与vsprintf()的区别就是前者的入口参数可以多个，但是后者只有三个。


2.DMA通讯：DMA直接翻译过来为direct memory access就是直接记忆传输，不需要cpu的处理，直接用DMA模块传输到另一个存储器上。具体的使用方法可以参考网上的视频，其实质就是一个串口通信，但其具有不占用cpu的优点，降低了cpu的工作压力，提升cpu幸福指数。


这里为什么要采用va_等等有关宏的运算，本小白也有一点自己的理解
从u2_printf()这个函数的入口参数可以看到，入口参数的最后部分是个没有确定个数的参数（省略号代表了可以输入多个参数），为了达到这个目的，我们需要用到va_list类型的指针，再运用va_start()宏以及vsprintf()函数来确定参数的长度，从而使得我们的函数可以有一个不确定数量的参数入口。


对于这样的 入口参数不限制个数的 函数，大部分都是使用va_list 、va_start 、va_end来达成这种效果。


这样做的好处当然非常明显，对于单片机的使用过程中，传输的数据结构将变得更加多元，不必确定参数类型，可以让我们的串口直接发出类似Vanilla.044这种混合类型的字符串。


2.第二个片段
void TIM4_IRQHandler(void)
{         
        if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) != RESET)
        {                                    
                USART2_RX_STA|=1<<15;        
                TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update  );
                TIM4_Set(0);
        }            
}

在整个过程中还运用一个定时器4来进行定时器中断
其作用就是不断判断串口2发送的数据有没有结束，他说一个时间，10ms，没有再次接收到数据就默认数据传输完成了。


四、具体应用
一.信息的传送
这里我以单片机发送数据到手机举例
给出以下主函数片段


if(sendmask)                                       
                        {
                                sprintf((char*)sendbuf,"ALIENTEK HC05 %drn",sendcnt);
                                  LCD_ShowString(30+40,160,200,16,16,sendbuf);               
                                u2_printf("ALIENTEK HC05 %drn",sendcnt);               
                                sendcnt++;
                                if(sendcnt>99)sendcnt=0;
                        }

此处sendmask为一个判断是发出消息还是暂停发消息的参数，当其值非零时进入该片段函数。
sprintf()函数将要发送的数据sendcnt替换绿色代码里的%d然后存储在char类型的字符串sendbuf中
LCD显示函数显示sendbuf，u2_printf函数将数据通过串口2发送给蓝牙模块从而使数据到达手机。


这里的数据是从电脑通过串口连接发送给的单片机，实际使用中可以直接运用单片机相连的模块所产生的数据，来达到手机与机器互传数据的目的。


二.手机操纵单片机
这里给出一段代码


reclen=USART2_RX_STA&0X7FFF;
                          USART2_RX_BUF[reclen]=0;                 
                        if(reclen==9||reclen==8)         
                        {
                                if(strcmp((const char*)USART2_RX_BUF,"+LED1 ON")==0)LED1=0;        
                                if(strcmp((const char*)USART2_RX_BUF,"+LED1 OFF")==0)LED1=1;
                        }

这里reclen为判断接受到的数据长度，如果长度等于9或者等于8，则再进行判断是否为+LED ON或者+LED OFF，从而控制LED的亮与灭。


实际应用中，可以控制任何你想控制但是前提是你会控制的IO口或者模块。


五、注意事项
一、AT状态
AT状态可以查询我们的设备名称设备状态等等信息，可以通过AT指令的发送与接收情况判断我们的蓝牙连接是否成功。
对于HC-05有两种方式进入AT状态：


1.第一种方法
上电同时或者上电之前将KEY接VCC，上电后，模块就进入AT模式。


2.第二种方法
上电之前PIO11并没有连接VCC，模块上电之后再将PIO11连接VCC，此时就进入了AT模式。
没有将PIO11连接到VCC上之前是蓝牙连接模式。


OS：第一种方法进入的AT模式波特率为38400，而第二种方法进入的AT模式波特率与通信波特率一致。


二、连接方式
HC-05模块须使用TTL信号，所以应适当添加USB转TTL模块。


三、代码
对于不同的开发板，应该注意接口的数量，我这里使用的为正点原子的STM32mini板，接口相对充足，而C8T6这种小板子，则需要根据IO口数量合理选择串口以及定时器的使用，尤其是还需要LCD或者OLED 屏幕显示的时候更应该好好分配。


六、总结
在学习HC-05的过程让我更多的了解了一部分有关mini板的知识。
对于PA9、PA10这两个引脚，之所以在这两个引脚上加跳线帽，是因为Rx与Tx连接到板载的CH340G芯片，并且PA9、PA10对应芯片的串口1，通过串口1的作用，才使得我们的mini板子可以用USB烧录程序。


其次还了解了vsprintf()、va_list、va_start()、va_end的大致作用，并大致了解了如何写出入口参数不限制个数的函数。


蓝牙模块的可用性还是很高的，对外设与单片机互通提供了更多可能。