实训1——蓝牙开锁

实训一：蓝牙开锁

一、实验目的

ESP32的蓝牙模块接收手机传过来的开锁命令和密码，通过判断密码是否正确来确定舵机是否转动

二、实验内容

1.ESP32与舵机进行连接
2.ESP32连接手机蓝牙
3.手机通过BLE调试助手向ESP32发送开锁命令和密码
4.ESP32接收数据后判断舵机是否转动
ps:开锁命令是

三、实验设备

1.ESP32开发板
2.SG90舵机
3.手机APP BLE调试助手

四、实验步骤

1) 环境配置

1.打开Arduino IDE,选择左上角 工具–开发板,选择对应的开发板(ESP32DevModule)
2.选择 工具–端口 , 选择对应的端口
3.此实训需要的ESP32的servo库之前已经导入

2)连接引脚

SG90：

SG90 的引脚：红色的连接5V电压，黄色为PWM信号线，棕色为接地线

连接：

3)上传程序

#include <dummy.h>
#include <Servo.h>
#include <BLEDevice.h>
#include <BLE2902.h>
#include <String.h>
#define SERVO_PIN 15

BLECharacteristic *pCharacteristic;
bool deviceConnected = false;
#define SERVICE_UUID           "6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"   
#define CHARACTERISTIC_UUID_RX "6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"
#define CHARACTERISTIC_UUID_TX "6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"
#define openInterval  5000 
byte ble_rx_buffer[20]; //接收蓝牙指令
byte verfi_code[6] = {0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36};//初始密码
Servo myservo;
int pos=0;
bool toggle; //开锁判断位
void locker(bool toggle) { //开锁
  myservo.attach(SERVO_PIN); 
  if (toggle) {
    myservo.write(90); // 开锁
  } else {
    myservo.write(0); // 关锁
  }
  delay(250); // 等马达转到定位
  myservo.detach();
}
class MyServerCallbacks: public BLEServerCallbacks {
    void onConnect(BLEServer* pServer) {
      deviceConnected = true;
    };
    void onDisconnect(BLEServer* pServer) {
      deviceConnected = false;
    }
};
//55aa0010313233343536 蓝牙发送开门指令，hex 16进制发送
class MyCallbacks: public BLECharacteristicCallbacks {
    void onWrite(BLECharacteristic *pCharacteristic) {
      std::string rxValue = pCharacteristic->getValue(); 
      byte op;
      for (int i = 0; i < rxValue.length(); i++){
          ble_rx_buffer[i] = rxValue[i];
          Serial.print(rxValue[i]);
       }
       if(ble_rx_buffer[0] == 0x55 && ble_rx_buffer[1] == 0xaa){
            op=ble_rx_buffer[3];
       
       switch(op){
        case 0x10:{ //蓝牙开门
          if(memcmp(ble_rx_buffer+5,verfi_code,6)){
             toggle = true;  
             Serial.println("开门成功");     
          }
          else{
            Serial.println("密码错误");
          }
          break;
        }
        case 0x20:{ //设置密码
          break;
        }
        case 0x30:{ //查看指纹
          break;
        }
        case 0x31:{//添加指纹
          break;
        }
        case 0x32:{ //删除指纹
          break;
        }
       }
       //locker(toggle);
     }
    }
};

void setupBLE(String BLEName){           //连接蓝牙
  const char *ble_name = BLEName.c_str();       
  BLEDevice::init(ble_name);                    
  BLEServer *pServer = BLEDevice::createServer(); //创建服务
  pServer->setCallbacks(new MyServerCallbacks());
  BLEService *pService = pServer->createService(SERVICE_UUID);    
  pCharacteristic = pService->createCharacteristic(CHARACTERISTIC_UUID_TX,BLECharacteristic::PROPERTY_NOTIFY);  
  pCharacteristic->addDescriptor(new BLE2902());  //添加描述
  BLECharacteristic *pCharacteristic = pService->createCharacteristic(CHARACTERISTIC_UUID_RX,BLECharacteristic::PROPERTY_WRITE);
  pCharacteristic->setCallbacks(new MyCallbacks());  //receive message callback  
  pService->start();// Start the service
  pServer->getAdvertising()->start();// Start advertising
  Serial.println("Waiting a client connection to notify...");
}

void setup() { 
  Serial.begin(115200);
  setupBLE("ESP32 Device");//设置蓝牙名称
  myservo.attach(SERVO_PIN); //引脚12为PWM脚  
}
void loop() {
  static unsigned long toggle_time = millis();
  static bool lock_back_flag=false;
  if(toggle){ //开门计时
    locker(toggle); //开锁
    toggle = false;
    lock_back_flag = true;
    toggle_time = millis();
  }
  if(millis() - toggle_time > openInterval && lock_back_flag){  //回锁时间
    lock_back_flag = false;
    locker(toggle);//回锁
  }
}

4)手机APP发送信息

通讯协议:

字段	帧头	标识	校验和	数据
长度	2B	1B	1B	16B

帧头:55aa
标识:
10 : 蓝牙开门
20：设置密码
30：查看指纹
31：添加指纹
32：删除指纹
检验和：目前不做校验，填00即可
数据: 16字节，可以不填满

蓝牙开门

字段	帧头	标识	校验和	数据
内容	55aa	10	00	6B初始密码

蓝牙开门发送消息案例：55aa1000313233343536
ps：都是以16进制发送，对应相应的ASCII码

5)发送成功观察串口监视器内容和舵机状态

串口监视器：

舵机：转90度后5s回转