手机与Arduino蓝牙串口通讯实验及完整例程

安卓手机与Arduino之间采用蓝牙串口通讯，是很多智能装置和互动装置常用的控制方法，简单而有效，无需网络环境，很实用的技术。

实验采用Arduino UNO板，加了一块1602LCD屏做显示（因为只有一个串口，用来做蓝牙通讯，再用串口助手不方便，也不直观）。蓝牙模块使用十几元一个的HC-06。一个LED接在11脚作为演示。手机端做了一个简单的界面，有按键和滑动条。用按键控制LED点亮和熄灭，演示开关量控制。滑动条控制LED的亮度，演示模拟量控制（0-100范围）。LCD屏实时显示传送的数据。模块接线按标准接法，大家都玩过的，请参考各种教程或书籍。硬件图片如下。

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关于蓝牙串口通讯的几个要点：

1. Arduino的串口，print()和println()函数都是用ASCII字符的方式传送数据，无论是int、float还是string，都自动转换成ASCII码传送。其中println()函数在传送的数据后面加了回车和换行符（"\r"和"\n"）。换行符正好可以作为结束符来让手机端识别。

2. 蓝牙串口是异步传输方式，每次Serial.read()只读一个字节，在一个loop()循环中可能收不全一条数据信息，必须要有一个全局变量来收集接收到的字符。如果要通讯可靠，使用结束符来确定收到了一条完整的信息，是非常必要的。手机端也是一样。

3. 例程中用的Serial.parseInt()函数，作用是在收到的字符流中，找到数字字符，并累积在一起，直到收到一个非数字字符时，将前面收到的数字字符转换成一个整数。如果要传送多个数值，中间用逗号等分隔符隔开即可。比如三个数值，”12，325，993“，后面加一个自定义的结束符，作为字符串发给Arduino。（例程中用字符"X”作为结束符。）这样接收数据完整而可靠。接收float可以用Serial.parseFloat()函数，用法一样。

安卓手机端可以用蓝牙串口助手APP。但是建议自己写一个简单的APP，才真正完整的知道怎么通讯。再说了，如果真的做一个产品或服务，总是要自己做手机端APP的，蓝牙串口助理不能当产品用。

Arduino完整例程如下。IDE 1.6.3编译通过，运行正常。欢迎大家修改使用，完全开源。例程内有详细注释。

/* 本例程演示从手机蓝牙串口接收指令，点亮或熄灭11脚的LED，或者调整亮度。
	* 接收指令格式：“101X”点亮，“102X"熄灭，”000X"调整亮度。（000为0-100的整数，表示亮度值，X是结束符。）
	* 串口是异步接收的，用parseInt()查找第一个有效整数，检测到结束符后开始处理。
	* 接收数据显示在1602LCD屏上。
	* 点亮或熄灭LED后，将收到数据回传给手机。用pringln()函数，数据后面加了"\r"和"\n"两个字符，可以用作结束符。
	* 串口传送的是ASCII字符，数据格式可以自动转换。
	*/
	#include <Wire.h>                  // 包含LCD库。
	#include <LiquidCrystal_I2C.h>
	LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);  // 初始化LCD对象，地址为0x27，每行16个字符，共两行。
	int p;                             // 定义整数型全局变量，保存接收的数据。
	void setup() {
	lcd.init();                      // 初始化LCD。
	lcd.backlight();                 // 打开LCD背光。
	Serial.begin(9600);              // 打开串口（蓝牙）
	pinMode(11,OUTPUT);              // 定义11脚为输出。（数字或PWM）
	}
	void loop() {
	while (Serial.available() > 0) {   // 串口收到字符数大于零。
	p = Serial.parseInt();           // 在串口数据流中查找一个有效整数。
	if (Serial.read() == 'X') {      // 收到结束符后开始处理数据。
	lcd.clear();                   // LCD清屏。
	lcd.print(p);                  // LCD显示收到的数据（整数）。
	switch (p) {                   // 判断数据内容。
	case 101:
	digitalWrite(11,HIGH);       // 点亮LED。
	Serial.println(p);           // 回传数据。
	break;
	case 102:
	digitalWrite(11,LOW);        // 熄灭LED。
	Serial.println(p);           // 回传数据。
	break;
	default:
	p = map(p,0,100,0,255);      // 转换数据范围到PWM输出值。
	analogWrite(11,p);           // 调整LED亮度。（PWM）
	}
	}
	} }

机端编程用的是E4A中文安卓编程软件，简单省力。基本功能都是齐全的。现在版本是4.7

/* 本例程通过蓝牙串口发送指令给Arduino,点亮或熄灭LED,也可以通过滑块调整LED亮度.
	* 手机界面上的按键1发送"101X",点亮LED,按键2发送"102X",熄灭LED.
	* 拖动界面上的滑块后,发送0-100之间的整数,表示亮度值,后面加一个"X"为结束符..
	* 接收Arduino传回的数据,收到"101X",滑块到最大位置.收到"102X",滑块的最小位置.
	* 蓝牙串口接收是异步的,必须在收到数据事件中累积收到的ASCII字符,检测到结束符后再处理.
	* Arduino的println()函数发出的数据后面会加上回车和换行符,可以作为结束符使用.
	* 处理数据时或转换格式时,要去掉回车换行符.(字符长度要减2).
	*/
	变量 返回值 为 文本型     // 定义全局变量,保存接收数据.
	事件 主窗口.创建完毕()
	返回值 = ""
	如果 蓝牙1.是否已开启() = 假 则     //开启手机蓝牙.
	蓝牙1.开启蓝牙()
	结束 如果
	结束 事件
	事件 蓝牙1.蓝牙设置完毕(设置结果 为 整数型)
	判断 设置结果
	分支 1           //蓝牙已开启.
	弹出提示("蓝牙已开启")
	蓝牙1.置可被发现()           //置可被发现
	分支 2                        '蓝牙未开启
	信息框("信息","蓝牙未被开启，程序将退出！","确定")
	结束程序()
	分支 3                       //已置可被发现
	弹出提示("蓝牙已设置为可被发现")
	分支 4                       //不可被发现
	信息框("信息","蓝牙未被设置为可被发现，程序将退出！","确定")
	结束程序()
	结束 判断
	蓝牙1.置工作模式(1)       //置工作模式为串口通讯.
	结束 事件
	事件 按钮10.被单击()
	蓝牙1.搜索设备()          //搜索设备
	弹出提示("正在搜索")
	结束 事件
	事件 蓝牙1.发现设备(设备名称 为 文本型,设备地址 为 文本型,是否已配对 为 逻辑型)   //发现蓝牙设备.
	列表框1.可视 = 真            //显示列表框.
	列表框1.添加项目(设备名称 & "_" & 设备地址 & "_" & 是否已配对)   //列表框显示搜索到的蓝牙设备.
	结束 事件
	事件 列表框1.表项被单击(项目索引 为 整数型)            //单击列表框选择要通讯的设备.
	变量 设备信息 为 文本型
	变量 文本数组 为 文本型()
	变量 设备地址 为 文本型
	设备信息 = 列表框1.取项目内容(项目索引)
	文本数组 = 分割文本(设备信息,"_")           //可以自定义分隔符,不要与设备名称重复即可..
	设备地址 = 文本数组(1)
	弹出提示(设备地址)
	蓝牙1.连接设备(设备地址)           //连接设备
	弹出提示("正在连接")
	结束 事件
	事件 蓝牙1.连接完毕(连接结果 为 逻辑型,设备名称 为 文本型,设备地址 为 文本型,连接模式 为 整数型)
	如果 连接结果 = 真 则        //已连接设备,关闭列表框显示.
	列表框1.可视 = 假
	主窗口.标题 = "已连接：" & 设备名称
	弹出提示("连接成功")
	否则
	弹出提示("连接失败")         //连接失败,可以点击列表框再次连接.
	结束 如果
	结束 事件
	事件 蓝牙1.收到数据(数据 为 字节型(),设备名称 为 文本型,设备地址 为 文本型)    //收到串口数据
	返回值 = 返回值 & 字节到文本(数据,"UTF8")       //累积到文本变量中.
	如果  取文本右边(返回值,1) = "\n" 则                //发现结束符后开始处理数据.
	判断 取文本左边(返回值,取文本长度(返回值)-2)     //去掉回车换行符,
	分支 "101"                 //滑块到最大值.
	水平滑块条1.位置 = 100
	分支 "102"                 //滑块到最小值.
	水平滑块条1.位置 = 0
	结束 判断
	返回值 = ""        //清空接收字符串,等待下一次接收.
	结束 如果
	结束 事件
	事件 按钮1.被单击()
	蓝牙1.发送数据(文本到字节("101X","UTF8"))      //按键1发送.
	结束 事件
	事件 按钮11.被单击()            //结束按钮点击处理.
	蓝牙1.发送数据(文本到字节("102X","UTF8"))     //关掉LED.
	蓝牙1.断开连接()            //退出处理，释放资源，结束内部处理线程
	结束程序()
	结束 事件
	事件 按钮2.被单击()
	蓝牙1.发送数据(文本到字节("102X","UTF8"))   //按键2发送.
	结束 事件
	事件 水平滑块条1.停止拖动()     //滑块动作处理.
	变量 数值 为 文本型
	数值 = 整数到文本(水平滑块条1.位置) & "X"    //添加结束符.
	蓝牙1.发送数据(文本到字节(数值,"UTF8"))      //发送滑块位置数据.
	结束 事件