Qt for Android 使用BLE串口蓝牙发送数据

最近搞毕设，买了个串口BLE蓝牙想配合Qt for Android做一个自制的遥控器，参考了很多qt蓝牙的文章，最后弄成apk发现连接不了我的蓝牙，折腾了好久发现Qt官方的蓝牙套接字只适用于SPP传输的蓝牙，而BLE蓝牙则有专门实现代码，说实话比蓝牙套接字复杂了好几百倍，而且官方的示例工程是一些有特殊功能的蓝牙，不太能移植到单单发送数据的串口蓝牙。由于我对蓝牙研究也不是很深，参考了很多大佬的博客，发现了一个比较好，功能相近的项目，下面是链接

Qt for Androidble蓝牙串口助手

但是进去后界面排版有点不好看，也没有源码可以提供，并且我只是要一个发送数据的功能，所以经过改造，实现了可以发送数据的功能了，下面贴下关键步骤的代码

下面是构造函数执行的操作，首先是建立一个搜索设备的服务类，设置好各种信号槽连接，然后开始搜索设备。

    //搜索设备
    m_deviceDiscoveryAgent = new QBluetoothDeviceDiscoveryAgent(this);
    m_deviceDiscoveryAgent->setLowEnergyDiscoveryTimeout(20000);	//设置超时时间
    connect(m_deviceDiscoveryAgent,SIGNAL(deviceDiscovered(QBluetoothDeviceInfo)), this,
            SLOT(addDevice(QBluetoothDeviceInfo)));//搜索到设备操作
    connect(m_deviceDiscoveryAgent, SIGNAL(finished()), this, SLOT(scanFinished()));//搜索结束
    connect(this, SIGNAL(returnAddress(QBluetoothDeviceInfo)), this, SLOT(createCtl(QBluetoothDeviceInfo)));				//开始连接目标设备
    connect(ui->bluemsg,SIGNAL(cursorPositionChanged()),this,SLOT(autoScroll()));	//信息一直在最下面显示

    m_deviceDiscoveryAgent->start(QBluetoothDeviceDiscoveryAgent::LowEnergyMethod);	//开始进行搜索
    ui->blue_search->setEnabled(false);

当搜索到设备后会进入下列槽函数，这里对目标设备进行了过滤，去除了非BLE的设备，然后添加进ListWidget的列表中

void MainWindow::addDevice(const QBluetoothDeviceInfo &info)
{
    if (info.coreConfigurations() & QBluetoothDeviceInfo::LowEnergyCoreConfiguration)
    {//判断是否是BLE设备
        QString label = QString("%1 %2").arg(info.address().toString()).arg(info.name());//按顺序显示地址和设备名称
        QList items = ui->bluelist->findItems(label, Qt::MatchExactly);//检查设备是否已存在，避免重复添加
        if (items.empty())
        {//不存在则添加至设备列表
            QListWidgetItem *item = new QListWidgetItem(label);
            ui->bluelist->addItem(item);
            m_devices.append(info);
        }
    }
}

当双击列表中的设备后，就会将设备信息传到另一个函数中（建立中心设备的函数），准备开始连接

void MainWindow::on_blue_connect_clicked(bool checked)
{
    if(ui->bluelist->currentItem()->text().isEmpty()){}//确认选取有效
    else
    {
        QString bltAddress = ui->bluelist->currentItem()->text().left(17);//获取选择的地址
        for (int i = 0; istop();//停止搜索服务
                break;
            }
        }
    }
}

获取到设备信息后，建立BLE中心设备系统类，并先配置好有关下面操作的信号槽：

• 搜索外围设备服务
• 通过UUID建立对应服务
• 配置相应的服务
• 出错提示
• 成功提示

然后开始对对应的外围设备进行连接申请

void MainWindow::createCtl(QBluetoothDeviceInfo info)
{
    m_control = QLowEnergyController::createCentral(info, this);
    connect(m_control, &QLowEnergyController::serviceDiscovered,
            this,&MainWindow::serviceDiscovered);	//发现了目标设备后触发的操作

    connect(m_control, &QLowEnergyController::discoveryFinished,
            this, &MainWindow::serviceScanDone);	//配置服务

    connect(m_control, static_cast(&QLowEnergyController::error),
            this, [this](QLowEnergyController::Error error) {
        Q_UNUSED(error);
        ui->bluemsg->append("Cannot connect to remote device.");	//错误连接
        });

    connect(m_control, &QLowEnergyController::connected, this, [this]() {
        ui->bluemsg->append("Controller connected. Search services...\n");	//成功连接触发的槽函数
        m_control->discoverServices();
        isconnected=true;
    });

    connect(m_control, &QLowEnergyController::disconnected, this, [this]() {
        ui->bluemsg->append("LowEnergy controller disconnected");	//错误连接
    });

    //connect
    ui->bluemsg->append("start to connect\n");

    m_control->connectToDevice();			//开始连接目标设备
}

第一步：开始搜索外围设备的UUID。第一次如果不知道外围设备有什么UUID就像下面这样写，然后下一次将其中一个UUID复制下来用就行了。

void MainWindow::serviceDiscovered(const QBluetoothUuid &gatt)
{
        ui->bluemsg->insertPlainText(QString("%1").arg(gatt.toString()));
        m_foundHeartRateService = true;
}

第二步：通过UUID建立服务，并配置读写特性就绪、状态变化、特性变化的信号槽。如果UUID没有问题，就会进入searchCharacteristic函数进行筛选特性。

void MainWindow::serviceScanDone()
{
    //setInfo("Service scan done.");
    ui->bluemsg->append("Service scan done.");

    m_service = m_control->createServiceObject(QBluetoothUuid(serviceUuid),
                                                       this);//这里的serviceUuid就是自己找的，可以通过上面方法找
    if(m_service)
    {
        ui->bluemsg->append("服务建立成功\n");

        m_service->discoverDetails();
    }
    else
    {
        ui->bluemsg->append("Service not found");
        return;
    }
    connect(m_service, &QLowEnergyService::stateChanged, this,
            &MainWindow::serviceStateChanged);
    connect(m_service, &QLowEnergyService::characteristicChanged, this,
            &MainWindow::BleServiceCharacteristicChanged);
    connect(m_service, &QLowEnergyService::characteristicRead, this,
            &MainWindow::BleServiceCharacteristicRead);
    connect(m_service, SIGNAL(characteristicWritten(QLowEnergyCharacteristic,QByteArray)),
            this, SLOT(BleServiceCharacteristicWrite(QLowEnergyCharacteristic,QByteArray)));

    if(m_service->state()==QLowEnergyService::DiscoveryRequired)
    {
        m_service->discoverDetails();
    }
    else
    {
        searchCharacteristic();
    }
}

这里可以判断服务的获取状态来验证服务是否成功建立,进入不了那么大概率是UUID配置错了。

void MainWindow::serviceStateChanged(QLowEnergyService::ServiceState s)
{
    if(s == QLowEnergyService::ServiceDiscovered)
    {
        ui->bluemsg->append("服务已同步\n");
        searchCharacteristic();
    }

}

下面是筛选特性，读特性没什么讲究，只要UUID是正确的就可以。但是写特性要注意，BLE中分为回响写特性和无回响写特性，回响写特性就是写一次必须要等到外围设备发回来一次才能写，如果你的写模式两种都要，那么可以用个容器保存，不然过滤掉回响写特性就可以了。

void MainWindow::searchCharacteristic()
{
    if(m_service)
        {
            QList list=m_service->characteristics();
            qDebug()<<"list.count()="<bluemsg->insertPlainText("具有写权限!\n");
                        m_writeCharacteristic[i] = c;  //保存写权限特性
                        if(c.properties() & QLowEnergyCharacteristic::WriteNoResponse)
    //                        如果使用此模式写入特性，则远程外设不应发送写入确认。
    //                        无法确定操作的成功，并且有效负载不得超过20个字节。
    //                        一个特性必须设置QLowEnergyCharacteristic :: WriteNoResponse属性来支持这种写模式。
    //                         它的优点是更快的写入操作，因为它可能发生在其他设备交互之间。
                            m_writeMode = QLowEnergyService::WriteWithoutResponse;
                        else
                            m_writeMode = QLowEnergyService::WriteWithResponse;
                        //如果使用此模式写入特性，则外设应发送写入确认。
                        //如果操作成功，则通过characteristicWritten（）信号发出确认。
                        //否则，发出CharacteristicWriteError。
                        //一个特性必须设置QLowEnergyCharacteristic :: Write属性来支持这种写模式。
                    }
                    if(c.properties() & QLowEnergyCharacteristic::Read)
                    {
                        m_readCharacteristic = c; //保存读权限特性
                    }
                    //描述符定义特征如何由特定客户端配置。
                    m_notificationDesc = c.descriptor(QBluetoothUuid::ClientCharacteristicConfiguration);
                    //值为真
                    if(m_notificationDesc.isValid())
                    {
                        //写描述符
                        m_service->writeDescriptor(m_notificationDesc, QByteArray::fromHex("0100"));
                      //   m_service->writeDescriptor(m_notificationDesc, QByteArray::fromHex("FEE1"));
                        ui->bluemsg->insertPlainText("写描述符!\n");
                    }
                }
            }
    }
}

下面分别是发送数据的函数和发送成功的函数，通过向写特性写入数据即可发送数据，发送成功后就会进入对应的槽函数。

void MainWindow::SendMsg(QString text)
{
    QByteArray array=text.toLocal8Bit();

    m_service->writeCharacteristic(m_writeCharacteristic[SendModeSelect],array, m_writeMode);
}

void MainWindow::BleServiceCharacteristicWrite(const QLowEnergyCharacteristic &c, const QByteArray &value)
{
    ui->bluemsg->append(QString("指令%1发送成功").arg(QString(value)));
}

当有数据发送过来的时候，我们就可以通过读特性的槽函数来获取数据。

在我另外的一个蓝牙小车遥控器也用相关代码实现了，可以在那个博客获取到源码。

下面是成功连接的图片