第09节-使用BTStack编写蓝牙程序

Bluetooth LE Exploer（微软提供的）可以读取BLE蓝牙设备，可以读写它的值。本篇博客将使用BTStack写出一个精简版的Bluetooth LE Exploer。

涉及文件:

btstack-master\example\le_data_channel_client.c

btstack-master\example\Makefile.inc

注意：在PC上使用软件Bluetooth LE Exploer来操作蓝牙模块时，使用系统自带的驱动；

使用btstack来操作蓝牙模块时，使用winusb驱动(使用zadig-2.4.exe安装此驱动)

在手机上使用蓝牙时，过程如下：

1. 扫描周边的蓝牙设备

2. 选择某个设备，连接它

3. 使用该设备

一、程序效果：

我们写的蓝牙程序也包含这3个过程，我设计出4个菜单：

1．主菜单：

********* Main Menu *********

[s] show scan menu

[c] show connect menu

[t] show test menu

可以在主菜单中：

输入s进入“Scan Menu”，

输入c进入“Connect Menu”，

输入t进入“Test Menu”。

2. 扫描菜单：

********* Scan Menu *********

[s] scan ble devices

[t] stop scan ble devices

[l] list ble devices

[q] Back to main menu

可以在扫描菜单中：

输入s开始扫描周边设备，扫描结果会打印出来，并在程序中保存起来；

输入t停止扫描；

输入l列出扫描到的设备；

输入q退回到主菜单。

3. 连接菜单：

********* Connect Menu *********

List devices have beenn scanned

[0] 100ASK

[1] Mi Band 2

[?] Enter the device's number to connect

[d] Disconnet

[q] Back to main menu

在连接菜单的前面，会首先列出之前扫描到的设备。

在连接菜单中，

输入所列设备的序号，就会连接它；

输入d则断开连接；

输入q退回到主菜单。

4. 测试菜单：

********* Test Menu *********

[r] read att handle 42

[w] write att handle 42

[q] back to main menu

在测试菜单中，

输入r则会读取handle等于42的属性的值；

输入w则写handle等于42的属性的值；

输入q退回到主菜单。

注意：

之所以固定读写handle 42是为了简化程序，

42这个值是事先使用软件Bluetooth LE Explorer连接设备后确定的，你的设备可能有所不同。

二、程序演示：

启动MSYS2 MinGW 64-bit，进入btstack-master/port/windows-winusb目录：

1. 执行 make 命令编译程序

2. 执行以下命令启动程序：

winpty  ./le_data_channel_client.exe

注意：在MSYS2下Windows的stdin无法使用，必须通过winpty来启动程序。

3. 在主菜单中：输入s进入扫描菜单

4. 在扫描菜单中：输入s开始扫描设备

在手机上，启动“Bluetooth LE Peripheral”，选择“100ASK”，点击“START”按钮。

这时在MSYS2中可以看到不断打印如下信息(这表示不断收到手机发来的广播信号)：

advertisement_report_gets_name get 100ASK

5. 在扫描菜单中：输入t停止扫描设备

6. 在扫描菜单中：输入q退回到主菜单

7. 在主菜单中：输入c进入连接菜单

8. 在连接菜单中：输入0表示连接第扫描到的第0个设备

9. 在连接菜单中：输入q退回到主菜单

10. 在主菜单中：输入t进入测试菜单

11. 在测试菜单中：输入w写数值

观察手机上“Bluetooth LE Peripheral”的Service-1中收到的值。

不断输入w，可以观察到手机上收到的值不断加1。

12. 在测试菜单中：输入r读取数值

13. 在测试菜单中：输入q退回到主菜单

14. 在主菜单中：输入c进入连接菜单

15. 在连接菜单中：输入d断开连接

三、主要函数：

本程序主要源文件是btstack-master\example\le_data_channel_client.c，我在上面做了大量的修改。

1．要用键盘来控制程序，需要给程序增加一个“数据源”，即btstack_data_source_t结构体。

这个数据源从stdin获得数据，根据这些数据进行菜单操作。

使用如下代码增加数据源：

btstack_stdin_setup(stdin_process);

stdin_process是我们编写的处理函数。

2. 启动扫描：

printf("Start scanning!\n");

state = TC_W4_SCAN_RESULT;

gap_set_scan_parameters(0,0x0030, 0x0030);

gap_start_scan();

3. 记录打描结果：

扫描到的设备会上报3种信息：MAC地址、地址类型、名。我们要从上报的信息中取出这些信息，记录起来。

使用函数gap_event_advertising_report_get_address获得地址；

使用函数gap_event_advertising_report_get_address_type获得地址类型；

使用函数advertisement_report_gets_name获得名字(这函数是我从advertisement_report_contains_name改出来的)。

这3个信息会保存在ble_devs结构体数组中。

4. 连接设备：

gap_connect(ble_devs[i].le_data_channel_addr, ble_devs[i].le_data_channel_addr_type);

gap_connect函数只需要2个参数：MAC地址、地址类型。

连接成功后会返回一个hci_con_handle_t，也就是一个16位的整数。

一个中央设备可以连接多个外设，每一个连接都用一个hci_con_handle_t来分辨。

5. 断开连接：

gap_disconnect(connection_handle);

6. 写数据：

gatt_client_write_value_of_characteristic_without_response(connection_handle, 42, 1, &g_value);

第1个参数表示要写哪一个设备，用connection_handle 来表示(哪一个连接对应的设备)；

第2个参数表示要写哪一个属性，每一个属性也都有一个标号即handle；

第3个参数表示要写多少字节的数据；

第4个参数表示数据的buffer。

7. 读数据：

gatt_client_read_value_of_characteristic_using_value_handle(handle_gatt_client_event,connection_handle, 42);

第2个参数表示要写哪一个设备，用connection_handle 来表示(哪一个连接对应的设备)；

第3个参数表示要写哪一个属性，每一个属性也都有一个标号即handle；

第1个参数比较特殊：读数据时，要先向外设备发出无线信号，过一会收到对方发回到信号后，才可以解析出数据。所以读函数不可能立刻返回结果，我们需要提供一个回调函数。第1个参数就是一个回调函数。

在回调函数中，我们去解析数据，从中取出我们关注的数值。

回调函数handle_gatt_client_event源自btstack-master\test\pts\Ble_central_test.c，我做了一些精简。