今天我們將使用STM32F411-NUCLEO通過 RW007 BLE 功能讀取來自KT6368A藍牙模塊的MPU6050傳感器數據,實現BLE透傳功能,算是學習 RW007 模塊 BLE 功能的一個綜合Demo實戰哈?。。?/p>
硬件準備
1.STM32F411-NUCLEO 開發板,RW007 EVB模塊
2.PC 電腦
3.USB 數據線
4.BLE 數據透傳模塊(如HC-08模塊、KT6368A藍牙模塊等)
5.STM32F401-NUCLEO開發板,MPU6050模塊
6.USB-TTL 模塊(如CH340等)
7.杜邦線若干條
軟件準備
1.RT-Thread Studio IDE軟件
2.串口調試軟件(xshell、SSCOM 等)
要實現MPU6050傳感器數據BLE透傳的功能,需要分為發送端設備和接收端設備。
發送端設備:
由 STM32F401-NUCLEO讀取 mpu6050傳感器數據配合KT6368A藍牙模塊數據透傳。
可以分為以下的 7 個步驟:
步驟1:創建 RT-Thread Studio IDE 工程
步驟2:項目工程配置 I2C設備框架和硬件IO 引腳配置及硬件連接
步驟3:添加mpu6050軟件包,測試 mpu6050 數據獲取
步驟4:項目工程配置開啟 uart6串口配置和硬件連接
步驟5:測試 uart6串口功能
步驟6:把獲取的mpu6050數據通過 uart6串口輸出
步驟7:把KT6368A藍牙模塊的RXD引腳接在uart6串口配置的TXD
其中各個步驟的具體操作如下:
步驟1:創建 RT-Thread Studio IDE 工程
由于使用RT-Thread Studio IDE如何創建STM32F401-NUCLEO的工程,這個在官方的文檔中心中有相關的文檔說明,這里只作簡單說明。
(1)通過點擊新建RT-Thread項目,選擇基于開發板,型號選擇STM332F401-NUCLEO,輸入工程名稱,點擊完成按鈕開始創建工程。
步驟2:項目工程配置 I2C設備框架和硬件IO 引腳配置及硬件連接
在配置I2C設備框架前,先確定使用那組硬件 IO 引腳,在這里使用 PA4 連接到mpu6050模塊的SCL,PA1連接到mpu6050模塊的SCK.由于使用的是軟件模擬的 I2C功能,只需確保對應的IO引腳沒有被復用即可。
配置完成后,編譯工程燒錄到板子上,通過串口驗證是否I2C設備框架正常工作。
注意:如果程序下載過程中提示 Warning: The core is locked up,需要在屬性中配置為 system Reset 的復位模式
如圖,通過list_device可以查看到有i2c1這個 device,表明配置已經生效。
步驟3:添加mpu6050軟件包,測試 mpu6050 數據獲取
關于 mpu6050軟件包的使用,可以參考官方文檔關于mpu6050傳感器的使用,在這里僅是說明如何使用從官網相關文檔中下載的mpu6050驅動包,獲取數據。
mpu6050軟件驅動包的下載連接:https://www.rt-thread.org/document/site/application-note/driver/i2c/i2c-mpu6050.rar下載后的軟件包中包含的文件如下圖
在工程目錄中刷新后可以顯示添加的文件。
添加mpu6050軟件包后需要適當修改SConscript 腳本
添加mpu6050軟件包后需要適當修改drv_mpu6050.c 文件中的 MPU6050_I2CBUS_NAME為 i2c1。
然后編譯工程,燒錄測試mpu6050的功能。
步驟4:項目工程配置開啟 uart6串口配置和硬件連接
由于默認創建的工程中沒有開啟uart6串口的配置,需要使用CubeMX開啟 uart6的串口功能配置。
由于默認的圖形化配置中沒有UART6的配置,需要手動修改添加。
修改 Kconfig添加 UART6的配置后,需要圖形化配置。
如圖,默認USART6串口功能的RXD引腳是PC7,TXD引腳是PC6.
此時,可以使用一個 USB-TTL串口模塊的與STM32F401-NUCLEO進行連接測試uart6的功能。
步驟5:測試 uart6串口功能
關于 uart通信的示例,在官網的文檔中心中有相關詳細的說明,這里就不進行詳細的描述。
直接從相關文檔中參考一小段代碼進行測試。
1#define SAMPLE_UART_NAME “uart6” /* 串口設備名稱 */ 2static rt_device_t serial; /* 串口設備句柄 */ 3char str[] = “hello RT-Thread! ”; 4struct serial_configure config = RT_SERIAL_CONFIG_DEFAULT; /* 配置參數 */ 5/* 查找串口設備 */ 6serial = rt_device_find(SAMPLE_UART_NAME); 7 8/* 以中斷接收及輪詢發送模式打開串口設備 */ 9rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_INT_RX); 10/* 發送字符串 */ 11rt_device_write(serial, 0, str, (sizeof(str) - 1));
把上面的代碼添加到工程里面的main.c文件中,通過MSH命令啟動測試。
此時通過 SSCOM 串口調試工具觀察 USB-TTL串口模塊接收來自STM32F401-NUCLEO串口 UART6發送的數據。
到此,驗證uart6串口功能正常。
步驟6:把獲取的mpu6050數據通過 uart6串口輸出
這里需要把獲取的mpu6050數據通過uart6串口輸出,需要適當修改代碼,主要是添加 uart6串口的初始化還有把mpu6050數據通過uart6輸出。
在main.c文件中,添加BLE_UART_NAME和serial的聲明。
1#define BLE_UART_NAME “uart6” /* 串口設備名稱 */ 2static rt_device_t serial; /* 串口設備句柄 */
在main函數中,添加 uart6串口的初始化代碼。
1 /* 查找系統中的串口設備 */ 2 serial = rt_device_find(BLE_UART_NAME); 3 if (!serial) 4 { 5 rt_kprintf(“find %s failed! ”, BLE_UART_NAME); 6 return RT_ERROR; 7 } 8 rt_kprintf(“open uart6 ok.。。 ”); 9 rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_INT_RX)
在mpu6050_thread_entry函數中,添加把mpu6050數據通過uart6輸出的功能代碼。
1void mpu6050_thread_entry(void *parameter) 2{ 3 rt_int16_t temp; //溫度 4 rt_int16_t gx,gy,gz; //三軸加速度 5 rt_int16_t ax,ay,az; //三軸角速度 6 7 char TempStr[15] = {0}; 8 //char Gx[10] = {0}; 9 10 rt_err_t ret; 11 12 while(1) 13 { 14 ret = mpu6050_temperature_get(&temp); 15 if (ret != RT_EOK) 16 { 17 rt_kprintf(“mpu6050 : get temperature error ”); 18 } 19 ret = mpu6050_accelerometer_get(&ax, &ay, &az); 20 if (ret != RT_EOK) 21 { 22 rt_kprintf(“mpu6050 : get acc error ”); 23 } 24 ret = mpu6050_gyroscope_get(&gx, &gy, &gz); 25 if (ret != RT_EOK) 26 { 27 rt_kprintf(“mpu6050 : get gyro error ”); 28 } 29 if (ret == RT_EOK) 30 { 31 //rt_kprintf(“mpu6050: temperature=%-6d gx=%-6d gy=%-6d gz=%-6d ax=%-6d ay=%-6d az=%-6d ”,temp/100,gx,gy,gz,ax,ay,az); 32 sprintf(TempStr,“55temp=%dAA”,temp/100); 33 rt_device_write(serial, 0, TempStr, (sizeof(TempStr) - 1)); 34 memset(TempStr,0,sizeof(TempStr)/sizeof(char)); 35 rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(500)); 36 sprintf(TempStr,“55gx=%dAA”,gx); 37 rt_device_write(serial, 0, TempStr, (sizeof(TempStr) - 1)); 38 memset(TempStr,0,sizeof(TempStr)/sizeof(char)); 39 rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(500)); 40 41 sprintf(TempStr,“55gy=%dAA”,gy); 42 rt_device_write(serial, 0, TempStr, (sizeof(TempStr) - 1)); 43 memset(TempStr,0,sizeof(TempStr)/sizeof(char)); 44 rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(500)); 45 46 sprintf(TempStr,“55gz=%dAA”,gz); 47 rt_device_write(serial, 0, TempStr, (sizeof(TempStr) - 1)); 48 memset(TempStr,0,sizeof(TempStr)/sizeof(char)); 49 rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(500)); 50 51 sprintf(TempStr,“55ax=%dAA”,ax); 52 rt_device_write(serial, 0, TempStr, (sizeof(TempStr) - 1)); 53 memset(TempStr,0,sizeof(TempStr)/sizeof(char)); 54 rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(500)); 55 56 sprintf(TempStr,“55ay=%dAA”,ay); 57 rt_device_write(serial, 0, TempStr, (sizeof(TempStr) - 1)); 58 memset(TempStr,0,sizeof(TempStr)/sizeof(char)); 59 rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(500)); 60 61 sprintf(TempStr,“55az=%dAA”,az); 62 rt_device_write(serial, 0, TempStr, (sizeof(TempStr) - 1)); 63 memset(TempStr,0,sizeof(TempStr)/sizeof(char)); 64 } 65 rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(1000)); 66 } 67}
說明:由于 BLE設備單次發送的數據長度有限制,需要拆分mpu6050的數據,并在發送的一幀數據前加上55作為數據頭,在一幀數據后添加AA作為數據尾,這樣方便接收方解析數據。
步驟7:把KT6368A藍牙模塊的RXD引腳接在uart6串口配置的TXD
基于前面的步驟,這里距離藍牙數據透傳功能的實現僅需要進行最后一步,把KT6368A藍牙模塊的RXD引腳接在uart6串口配置的TXD,由于KT6368A藍牙模塊一旦被連接后,就自動進入了透傳模式,這時候可以參考上面的使用手機調試的方法,嘗試讀取數據。
到此,STM32F401-NUCLEO讀取 mpu6050傳感器數據配合KT6368A藍牙模塊數據透傳的功能完成。
接收端設備:
STM32F411-NUCLEO通過 RW007 BLE 功能讀取mpu6050傳感器數據。
可以分為以下的 2 個步驟:
步驟1:創建 RT-Thread Studio IDE 工程
步驟2:添加BLE功能讀取mpu6050傳感器數據并解析的功能實現代碼
步驟1:創建 RT-Thread Studio IDE 工程
這里可以參考前面 使用STM32F411-NUCLEO通過RW007BLE 功能測試BLE藍牙模塊數據傳輸功能 這部分的內容,進行創建工程,在這個工程的基礎上,只需要添加一小部分代碼就可以實現讀取mpu6050傳感器數據的功能。這里在 application目錄下添加ble_example.c文件,并修改applications目錄下的SConscript腳本,把ble_example.c添加到工程編譯。
步驟2:添加BLE功能讀取mpu6050傳感器數據并解析的功能實現代碼
在ble_example.c文件中添加BLE功能讀取mpu6050傳感器數據并解析的功能實現代碼,主要參考rw007軟件包中的ble_cmd_rw007.c里面關于ble命令的使用。
(1)添加RW007 BLE 功能初始化
1static int ble_example_init(void) 2{ 3 rt_kprintf(“ble_example_init ”); 4 rt_uint8_t roles = 0; 5 roles = RW007_BLE_INIT_ROLE_CENTRAL; 6 7 rw007_ble_init(roles); 8 9 rw007_ble_resp_handle_cb_reg(rw007_ble_resp_handle); 10 rw007_ble_ntf_handle_cb_reg(rw007_ble_ntf_handle); 11 return 0; 12 13}
說明:上面代碼實現RW007 BLE 功能作為主機初始化并設置相關回調的功能,rw007_ble_resp_handle 和 rw007_ble_ntf_handle函數可以直接參考ble_cmd_rw007.c文件里面的,具體的可以查詢相關的代碼。
(2)添加RW007 BLE 功能通過addr連接指定的BLE設備由于前面的步驟中,明確了需要連接的BLE設備的addr(即mac地址),這里就使用了。
1static int ble_example_connect(void) 2{ 3 rt_kprintf(“ble_example_connect ”); 4 ble_addr_t addr; 5 addr.type = RW007_BLE_ADDR_PUBLIC; 6 rt_kprintf(“str_addr: %s ”, “eeffcc:aa”); 7 8 _hexstrtoaddr(“eeffcc:aa”, addr.val); 9 10 rt_kprintf(“mac addr: %2x:%2x:%2x:%2x:%2x:%2x ”, addr.val[0], addr.val[1], 11 addr.val[2], addr.val[3], 12 addr.val[4], addr.val[5]); 13 rw007_ble_connect(&addr); 14 return 0; 15}
說明:上面代碼實現通過BLE設備的addr(即mac地址)進行連接。
(3)添加RW007 BLE 功能通過UUID接收數據在前面的步驟中,知道可以通過 UUID=0XFFF1來接收BLE設備的數據。
1static int ble_example_gatt_notify_change_by_uuid(void) 2{ 3 rt_kprintf(“ble_example_gatt_notify_change_by_uuid ”); 4 rt_uint16_t conn_handle = 0; 5 rt_uint16_t char_value = 0; 6 7 int uuidint; 8 rw007_ble_uuid_t uuid; 9 10 conn_handle = 1; 11 char_value = 1; 12 13 uuid.type = BLE_UUID_TYPE_16; 14 sscanf(“0xfff1”, “%x”, &uuidint); 15 uuid.uuid.uuid16 = uuidint & 0xFFFFu; 16 17 rw007_ble_gatt_notify_change_by_uuid(conn_handle, &uuid, char_value); 18 return 0; 19}
說明:上面的代碼中實現,通過設置UUID=0XFFF1來接收BLE設備的數據`
(4)添加數據解析部分的功能通過前面的測試中,可以知道BLE_TEST設備會把數據通過NOTIFY發送,此時只需要在RW007_BLE_NTF_TYPE_NOTIFY_RX中進行處理,把接收的數據解析(去掉數據頭55、數據尾AA)
1 case RW007_BLE_NTF_TYPE_NOTIFY_RX: 2 { 3 struct rw007_ble_gap_event_notify_rx *notify_rx; 4 5 rt_kprintf(“RW007_BLE_NTF_TYPE_NOTIFY_RX ”); 6 7 notify_rx = (struct rw007_ble_gap_event_notify_rx *)data; 8 rt_kprintf(“conn_handle:%d, attr_handle:%d, rcv (%s) length:%d, data: ”, 9 notify_rx-》conn_handle, notify_rx-》attr_handle, 10 notify_rx-》indication ? “indication”:“notification”, notify_rx-》length_data); 11 hex_dump((const rt_uint8_t *)(notify_rx + 1), notify_rx-》length_data); 12 13 char *pcBegin = NULL; 14 char *pcEnd = NULL; 15 char cRes[15]={0}; 16 17 //Here to solve Data 18 pcBegin = strstr((const rt_uint8_t *)(notify_rx + 1),“55”); 19 pcEnd = strstr((const rt_uint8_t *)(notify_rx + 1),“AA”); 20 if(pcBegin == NULL || pcEnd == NULL || pcBegin 》 pcEnd) 21 { 22 rt_kprintf(“data not found?。。?”); 23 } 24 else { 25 pcBegin += strlen(“55”); 26 rt_memcpy(cRes, pcBegin, pcEnd-pcBegin); 27 rt_kprintf(“data:%s ”,cRes); 28 } 29 break; 30 }
(5)添加啟動測試命令
在調試過程中,可以把啟動的函數導出到msh命令中執行。
1static int ble_example_start(void) 2{ 3 ble_example_init(); 4 rt_thread_delay(1000); 5 ble_example_connect(); 6 rt_thread_delay(5000); 7 ble_example_gatt_notify_change_by_uuid(); 8 9 return 0; 10 11} 12MSH_CMD_EXPORT(ble_example_start,ble_example_start)說明:把ble_example_start函數導出到msh命令行中執行,代碼中添加一些適當的延時是考慮到BLE設備執行連接需要等待一些時間。 (6)工程編譯與下載按照上面的步驟操作后,重新編譯工程下載到板子上,在STM32F411-NUCLEO的調試串口上輸入ble_example_start的命令進行通過 RW007 BLE 功能讀取mpu6050傳感器數據。
到此,STM32F411-NUCLEO通過 RW007 BLE 功能讀取mpu6050傳感器數據功能完成。
常見問題
1.下載程序過程中提示Warning: The core is locked up,導致程序燒錄失敗。
一般在屬性設置中重新配置工程的復位模式即可解決。
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原文標題:【RW007系列綜合實戰1】STM32+RW007實現BLE透傳功能
文章出處:【微信號:RTThread,微信公眾號:RTThread物聯網操作系統】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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