[经验]

基于蓝牙模块实现远程LED点灯演示设计

王强

2022-12-30 16:13:28

1741 USART串口步进电机

一. 前言

结合手里的外围模块，本次试用打算分两次进行，先打通蓝牙模块，通过一个简单的点灯来验证蓝牙通路的连通性，然后调通步进电机，最后将蓝牙和步进电机结合起来实现远程电机的控制。本文即使第一步，利用蓝牙实现远程点灯。

二. 硬件环境

2.1 主控板介绍

本次实验采用的主控板为GD32F427V-START，其引脚已经全部引出，焊接插针以后就可以直接试用，可以充分的利用板子的各种外设控制器资源，遗憾的是板子上仅提供一路3.3V的输出，不利于外围的扩展，而且没有集成USB2UART模块，需要单独的USB2TTL模块才能实现调试信息的输出。

2.2 蓝牙模块

蓝牙模块选用的是DX-BT04-E，支持BLE4.2+SPP3.0，电源电压支持3.3/5V，可以直接由主控板供电，完全兼容串口操作，仅需4根线即可工作。

蓝牙模组提供的使用范例如下，通过手机端蓝牙APP即可实现跟MCU的相互通讯，从而实现远程的控制。

2.3 设备连接

由GD32F427V-START板的原理图可知，USART0的PA9和PA10两个管脚已被占用，通过查阅GD32F427xxDatasheet可知PB6和PB7也可以用来配置为USART0的数据管脚。

查清楚各管脚的分配后，MCU主控板和BT模组的连接如下所示。

三. 软件实现

3.1 串口驱动

采用USART0来驱动蓝牙模块，配置PB6和PB7的功能为AF_7（将TX和RX路由到PB6和PB7），看了几篇串口文章的实现，代码中遗漏了要使能对应管脚的时钟，如下代码开启相应时钟：

/* enable USART clock */
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);
rcu_periph_clock_enable(RCU_USART0);

3.2 蓝牙控制规则

当前串口的实现单次只能获得一个字符，简化起见，发送“0”字符（对应ASII码0x30）关闭LED灯，发送“1”字符（对应ASII码0x31）开启LED灯。

上位机采用蓝牙厂家的蓝牙调试工具，或者自己安装串口蓝牙调试APP也可以。

3.3 LED控制逻辑

GD32F427V-START板提供了一个LED供用户测试使用，通过控制GPIOC_6就可以实现LED的亮灭，代码如下：

/* turn off LED2 */
gpio_bit_reset(GPIOC, GPIO_PIN_6);
/* turn on LED2 */
gpio_bit_set(GPIOC, GPIO_PIN_6);

3.4 代码

整体代码实现如下，主要步骤已添加注释。

#include "gd32f4xx.h"
#include "gd32f427v_start.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>

void UART0_Transmit(unsigned char *Data,unsigned int Lenth)
{
    int i=0;
    for(i=0;i<Lenth;i++)
    {
        usart_data_transmit(USART0,Data[i]);
        while(RESET == usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_TC));
    }
}

/*!
    \brief      main function
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
int main(void)
{
    unsigned char ch = 0;

    /* configure systick */
    systick_config();

    /* enable the LEDs GPIO clock */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOC);
    
    /* enable USART clock */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_USART0);

    /* configure LED2 GPIO port */
    gpio_mode_set(GPIOC, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_6);
    gpio_output_options_set(GPIOC, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_6);
    /* reset LED2 GPIO pin */
    gpio_bit_reset(GPIOC, GPIO_PIN_6);
    
    /* configure the USART0 TX pin and USART0 RX pin */
    gpio_af_set(GPIOB, GPIO_AF_7, GPIO_PIN_6);
    gpio_af_set(GPIOB, GPIO_AF_7, GPIO_PIN_7);
    
    /* configure USART0 TX as alternate function push-pull */
    gpio_mode_set(GPIOB, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_PIN_6);
    gpio_output_options_set(GPIOB, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_6);

    /* configure USART0 RX as alternate function push-pull */
    gpio_mode_set(GPIOB, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_PIN_7);
    gpio_output_options_set(GPIOB, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_7);

    /* USART configure */
    usart_deinit(USART0);
    usart_baudrate_set(USART0, 9600U);
    usart_receive_config(USART0, USART_RECEIVE_ENABLE);
    usart_transmit_config(USART0, USART_TRANSMIT_ENABLE);
    usart_enable(USART0);
    
    while(1) {
        while (RESET == usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_RBNE));
        ch = usart_data_receive(USART0);
        if (ch == 0x30) {
            /* turn off LED2 */
            gpio_bit_reset(GPIOC, GPIO_PIN_6);
        }
        if (ch == 0x31) {
            /* turn on LED2 */
           gpio_bit_set(GPIOC, GPIO_PIN_6);
        }
    }
}