STM32--- 蓝牙HC-08 （两模块间主从通信）
一、本篇所有所用环境、程序
1.1 开发软硬环境
- 芯片型号：STM32F103RCT6
- 开发软件：Keil5 （v5.31+AC5，最常用）
- 代码用库：标准固件库
- 蓝牙模块：HC-08 （汇承家的; 缺点：小贵 ，优点：pdf+串口助手+APP+小程序，完美）
- USB转TTL模块： CH9340C （Type-C接口，win10可免驱动，比CH340和CP2102爽）
1.2 代码下载链接
百度网盘
https://pan.baidu.com/s/1pAMU6Q03_DYojdlX8RNbVQ?pwd=6543
csdn资源
https://download.csdn.net/download/qq_49053936/88515308
二、HC-08 重要参数
- 启动时间：上电、重启后，需200ms启动时间；
- 蓝牙协议： V4.0 BLE
- 主从模式：主从一体; 可设置主、从；连接成功后不分主从；
- 串口通信：默认9600-None，可设置1200~115200bps；
- 空中速率：1Mbps
- 最远距离：80米（空旷、极限)、室内实测10米左右;
- 工作电流：9mA
- 连接数量：只支持一对一 (两模块通信为一主一从、与手机通信时手机是主机模块是从机）
- 手机通信：支持Android 4.3及以上，支持Iphone 4S及以上
- 每帧间隔：最少间隔20ms， 详见下方章节4.4.6表格。
- 每帧最大：未查到
三、模块引脚说明
- STA：状态输出引脚。未连接-低电平、连接成功-高电平，程序中可用作指示引脚。
- RXD：串口接收引脚。接单片机的TX引脚（如果是5V MCU, 需串联一个220R电阻)
- TXD：串口发送引脚。接单片机的RX引脚
- GND：电源地。
- VCC：电源输入3.3V （注意，原模块，不能直接接5V电源）
- KEY：主机用于清除配对的从机地址记忆 （置高电平 200mS 以上）
正常通讯时，一般只接四线：VCC、GND、TXD、RXD。建议增加STA连接以判断状态。
四、LED指示灯状态
模块上，集成了一颗蓝色LED，用于显示当前连接状态。
- 慢闪：未连接
- 长亮：已连接
五、AT指令
5.1 AT指令重点
- 未连接时，是AT指令模式；连接后是串口透传模式，AT指令不起效，被当成普通数据。
- AT指令，必须大写
- AT指令，无需回车换行
- AT指令对参数进行修改，会自动保存，掉电不丢失。上电后自动使用最后保存的参数。
- AT指令，成功时返回 "OK"、指定查询信息, 不成功不返回任何作息。
5.2 AT指令注意点
- 进入连接状态后，无论发送什么指令，都不再是指令 ，当普通数据发送给对方。
- 没有退出连接指令。连接后，需要其中一方断电，才能断开连接。
5.3 AT指令集
5.4 常用AT命令解释
5.4.1 测试指令 AT
- 发送：AT 作用：测试连接 返回：OK
5.4.2 查询当前参数 AT+RX
- 发送：AT+RX 作用：查询模块当前参数 返回：当前参数
5.4.3 恢复出石设置 AT+DEFAULT
- 发送：AT+DEFAULT 作用：恢复出厂设置 返回：OK
5.4.4 设置主、从模式 AT+ROLE
- 发送：AT+ROLE=? 作用：查询当前模式 返回：Master 或 Slave (不会重启）
- 发送：AT+ROLE=M 作用：设置为主模式 返回：Master(并重启）
- 发送：AT+ROLE=S 作用：设置为从模式 返回：Slave(并重启）
5.4.5 设置蓝牙名称 AT+NAME
- 发送：AT+NAME=? 作用：查询当前名称 返回：OK+NAME=HC-08
- 发送：AT+NAME=Hello 作用：设置自定义名称 返回：OKsetNAME:Hello
5.4.6 设置波特率 AT+BAUD
- 发送：AT+BAUD=? 作用：查询当前波特率 返回：OK9600
- 发送：AT+BAUD=115200 作用：设置波特率 返回：OK115200,NONE
5.4.7 清除记忆地址 AT+CLEAR
- 发送：AT+CLEAR 作用：清除记忆地址 返回：OK
- 本指令只有在主机模式下有效。主机只要连接过从机，就会记住最后一次连接的从机的地址。
- 如果要连接其它从机，就必须把当前记忆的从机地址清除掉。
- 有2种方法清除记忆：模块18 脚置高电平 200mS 以上、未连线状态发送 AT+CLEAR 指令
六、使用USB转TTL模块连接、测试
6.1 连接USB转TTL模块
使用最常用的串口通信接线方式即可。重点：双方的RX、TX反接。
| 蓝牙 HC-08 模块 | USB转TTL模块 |
|---|---|
| RXD | TXD |
| TXD | RXD |
| GND | GND |
| VCC | 3.3V 或 5V |
6.2 串口软件 参数设置
打开任意一款串口软件，如XCOM, SSCOM等等。本笔记中，使用HC的串口助手。
（ HC-T 串口助手，已包含在文末网盘的资料包中 。）
- 选择相应的串口号
- 选择波特率。出厂默认 9600，如果忘记了上次的设置，可点击右侧的“波特率查询”。
- 打开串口
6.3 AT指令通信测试
6.3.1 在串口助手 下方，输入 AT指令："AT+RX" ，作用是查询当前通信参数 。
点击发送按钮，可返回上图中信息。
如果没有返回信息，逐一检查下面步骤：
- 查看接线
- 查看串口号，查看波特率（可点击右方的”波特率查询“）
- 查看模块的蓝色LED，是否处在闪烁状态（未连接另一蓝牙设备时才是AT模式）
- 查看AT指令 ，保证大写，保证字符尾部没有空格和换行
6.3.2 分析返回的信息
- 信息中的 Role：Slave, 表示目前状态是 从机模式
- 只有从机模式，才能被手机蓝牙发现、连接
- 如果显示 Role:Master, 需要手工再发送从机设置指令：AT+ROLE=S
本步骤，先不急于测试其它指令用法，等下一步连接成功了，再综合测试。
七、HC08与STM32开发板连接
按上面几个方法，先使用USB转TTL模块、串口软件、APP，测试好连接、通信链路。
7.1 STM32开发板所用引脚
两个HC-08，分别与两个STM32开发板连接。
本笔记使用串口3（TX-PB10, RX-PB11)。
当然，没有规定一定要使用串口3， 可自行修改为其它空闲的串口引脚
注意：STM32F103C8，只有串口123， 而RC及以上，才有串口12345.
本篇笔记代码，使用引脚连接，如下表:
| 蓝牙 HC-08 模块 | STM32 开发板 |
|---|---|
| RXD | TX-PB10 |
| TXD | RX-PB11 |
| GND | GND |
| VCC | 3.3V |
八、STM32通信代码
8.1 主从机程序区别
在程序上，要做两份工程代码，分主机程序、从机程序。
下面所附，是主机程序的main.c文件。
其实，主、从机的配置程序，几乎一样，只是初始化时那行主从模式配置AT指令不同：
- 主机程序，发送指令：AT+ROLE=M
- 从机程序，发送指令：AT+ROLE=S
其它的配置，是一样的。
而为了在串口助手上方便区别，两者发送的数据testData[ ]，做了一点修改。
static uint8_t testData[20]={'1','3','1','4', 1,3,1,4, 0xFF,0xAA}; // 测试用数据; 在串口助手上，前4字节可以在ASCII模式下显示，后6字节要打勾16进制才能显示, 至于原因，请自行百度ASCII
/******************************************************************************
* 函 数： delay_ms
* 功 能： 简单的延时函数
* 参 数： uint32_t _ms 毫秒值
* 返回值： 无
******************************************************************************/
// 简单的延时函数
static void delay_ms(uint32_t _ms) // 定义一个ms延时函数，减少移植时对外部文件依赖; 本函数仅作粗略延时使用，而并非精准延时;
{
_ms *= 10286; // 注意：此参考值运行条件：打勾 Options/ c++ / One ELF Section per Function
for (uint32_t i = 0; i < _ms; i++); // 72MHz系统时钟下，大约多少个空循环耗时1ms
}
/******************************************************************************
* 函 数： USART3_WaitACK
* 功 能： 等待指令返回值 *
* 参 数： char* _ackStr 期待返回的字符串
* uint32_t _timeout 超时值
* 返回值： 0-超时没有返回、
* 1-正常返回期待值
******************************************************************************/
static uint8_t USART3_WaitACK(char* _ackStr, uint32_t _timeout)
{
while (_timeout--) // 判断是否起时(这里只作简单的循环判断次数处理）
{
if (xUSART3.ReceivedNum) // 判断是否接收到数据
{
xUSART3.ReceivedNum = 0; // 清0接收字节数
if (strstr((char *)xUSART3.ReceivedData, _ackStr)) // 判断返回数据中是否有期待的字符
{
return 1; // 返回：0-超时没有返回、1-正常返回期待值
}
}
delay_ms(1); // 延时; 用于超时退出处理，避免死等
}
return 0; // 返回：0-超时没有返回、1-正常返回期待值
}
/******************************************************************************
* 函 数： main
* 功 能： 程序主函数
******************************************************************************/
int main(void)
{
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); // 中断分组，组2:抢占级0~3,子优先级0~3 ; 全局只设置一次，尽量放在显眼的地方
USART1_Init(115200); // 串口1初始化; 用于与串口软件通信，方便代码调试; USART1(115200-N-8-1), 且工程已把printf重定向至USART1输出
Led_Init(); // LED 初始化
LED_BLUE_ON ; // 点亮蓝灯
Key_Init(); // 按键 初始化
delay_ms(160); // 重要延时：HC08在上电或复位后，需要150ms，才能进入工作状态
USART3_Init(9600); // 串口3初始化; 用于与HC08通信;
USART3_SendString("AT+ROLE=M"); // 发送AT+ROLE指令，配置主从模式, 指令参数：S-从机模式、M-主机模式
if(USART3_WaitACK("OK",500)) // 等待返回期待值; 配置类指令返回：执行成功返回"OK"、执行失败不返回任何数据
printf("\r蓝牙HC-08 主从模式配置成功：主机模式\r"); // 输出提示：配置成功
else
printf("\r蓝牙HC-08 配置超时，请检查模块接线、连接状态\r"); // 输出提示：超时没有返回
while (1) // while函数死循环，不能让main函数运行结束，否则会产生硬件错误
{
delay_ms(100); // 间隔延时
USART3_SendData(testData, 15); // 间隔不断地发送数据。提醒：新手需要先行百度, 搞明白ASCII，哪些数值在串口助手用ASCII直接可见，哪些数值需要打勾16进制才能显示。另外注意，这里特意发送15个字节，特意显示数组尾部的乱码数据
// 监察串口：调试串口是否接收到数据，判断处理 // 电脑串口助手发过来的数据
if (xUSART1.ReceivedNum) // 检查调试用的串口，是否收到数据
{
USART3_SendString((char *)xUSART1.ReceivedData); // 把上位机发过来的数据，发送给HC08
printf("\r\n发送数据>>>：%s\r", (char *)xUSART1.ReceivedData); // 把所发送的数据，输出到串口上位机，方便观察
xUSART1.ReceivedNum = 0; // 清空串口的接收标志，避免下次循环重复进入判断
}
// 监察串口：HC08是否接收到数据，判断处理
if (xUSART3.ReceivedNum) // 检查HC08所用的串口，是否收到数据
{
printf("\r\nHC08收到%d字节<<<:\r", xUSART3.ReceivedNum); // 把接收收到的数据，输出到串口上位机，方便观察
printf("%s\r", xUSART3.ReceivedData); // 把接收收到的数据，输出到串口上位机，方便观察
// 判断数据以执行动作
if (strstr((char *)xUSART3.ReceivedData, "LED_ON")) LED_RED_ON; // 判断APP发过来的数据包，是否包含字符串：LED_RED_ON
if (strstr((char *)xUSART3.ReceivedData, "LED_OFF")) LED_RED_OFF; // 判断APP发过来的数据包，是否包含字符串：LED_RED_OFF
if (strstr((char *)xUSART3.ReceivedData, "RELAY_ON")) LED_BLUE_ON; // 判断APP发过来的数据包，是否包含字符串：RELAY_ON
if (strstr((char *)xUSART3.ReceivedData, "RELAY_OFF")) LED_BLUE_OFF; // 判断APP发过来的数据包，是否包含字符串：RELAY_OFF
xUSART3.ReceivedNum = 0; // 清空串口的接收标志，避免下次循环重复进入判断
}
}
}8.2 初始化代码
上面代码中，初始化了两个串口：
USART1_Init(115200); // 与串口助手通信USART3_Init(9600); // 串口3初始化; 用于与HC08通信;具体的初始化代码、收发机制代码，使用了魔女开发板家的串口代码，通用所有STM32F103芯片.
已附网盘中。
8.3 发送
USART3_SendString("AT+ROLE=M"); 直接如普通串口通信般发送即可。
切记，如果发送AT指令，只有在未连接状态才生效。
AT指令，大写，无需像8266那样加换行。
如果已经处在连接状态（蓝灯长亮），所有发送的AT指令、数据，都会直接发送给对方。
8.4 接收、处理数据
- bsp_USART.c中，已封装好接收中断，外部只管判断接收字节数量>0, 即为接收到新数据
- 处理完一帧数据后，只要把接收字节数量，赋0，即可
if (xUSART3.ReceivedNum) // 检查HC08所用的串口是否收到数据
{
printf("\r\nHC08收到%d字节<<<:\r", xUSART3.ReceivedNum); // 把接收收到的数据，输出到串口上位机，方便观察
printf("%s\r", xUSART3.ReceivedData); // 把接收收到的数据，输出到串口上位机，方便观察
// 判断数据以执行动作
if (strstr((char *)xUSART3.ReceivedData, "LED_ON")) LED_RED_ON; // 判断APP发过来的数据包，是否包含字符串：LED_RED_ON
if (strstr((char *)xUSART3.ReceivedData, "LED_OFF")) LED_RED_OFF; // 判断APP发过来的数据包，是否包含字符串：LED_RED_OFF
if (strstr((char *)xUSART3.ReceivedData, "RELAY_ON")) LED_BLUE_ON; // 判断APP发过来的数据包，是否包含字符串：LED_BLUE_ON
if (strstr((char *)xUSART3.ReceivedData, "RELAY_OFF")) LED_BLUE_OFF; // 判断APP发过来的数据包，是否包含字符串：LED_BLUE_OFF
xUSART3.ReceivedNum = 0; // 清空串口1的接收标志
}九、测试效果
主、从机程序，分别烧录到两个STM32F103开发板。
打开两个串口助手，即可观察到相互间的通信。
