智能手环开发之 实现蓝牙(BLE)基本功能
0.前言
随着医疗健康、可穿戴设备的发展，华为、小米、vivo等大厂都在做智能手环、手表等可穿戴设备。未来，蓝牙设备的开发也会越来越多。
关于蓝牙BLE起源发展，各种类型蓝牙芯片介绍，以及蓝牙手环的硬件开发等在之前的文章已经有过详细介绍。
本文主要介绍蓝牙手环开发中，如何构建一个最小的BLE系统框架，以及使用的模块。
总结一句话：能让芯片的蓝牙协议栈跑起来，手机能连接上蓝牙手环设备。
要让蓝牙功能跑起来，需要将注意力放在BLE开发的程序框架和模块的整体功能上，之后再深入学习各个模块。
1.BLE程序框架
智能手环的核心除了各种传感器算法，最重要的就是蓝牙了。一个BLE程序通常至少包含4个必要部分：系统初始化、启动、空闲管理和事件处理。如下图所示。
(1)系统初始化
这个系统初始化看起来很简单，小学生貌似都能懂，不就是初始化系统吗？
的确是初始化系统，那需要初始化什么呢？
a.日志打印初始化：说白了就是为了方便我这种开发狗看上电启动的Log信息以及后续输出调试信息。不是必须的，但很重要。
b.APP定时器初始化：初始化APP定时器，用于实现各种定时任务。很重要。
c.硬件初始化：如指示灯初始化、OLED屏幕初始化、电源管理初始化等。
d.BLE相关初始化：包含蓝牙协议栈初始化、广播、首选连接参数、GAP层、服务等初始化配置。这部分初始化完成后，整个BLE部分的程序就会按照我们自己设置的参数运行。
(2)启动
对于外围设备来说，如手环，启动的是广播，启动之后系统开始按照配置的广播间隔开始发送广播，等待中心设备连接，也就是等待手机连接。
对于中心设备（手机）而言，启动的是扫描，扫描周围的蓝牙设备。
(3)空闲管理
空闲管理说白了就是为了省电，实现低功耗。你戴个手环，总不希望天天充电吧。空闲管理就是在你不看手环时候让手环进入到低功耗模式。若有事件唤醒，如抬手腕亮屏等，就会恢复工作模式。
若程序中启用了日志打印功能，空闲管理还处理挂起的日志信息。
(4)事件处理
应用程序通过注册“事件监听”来监视BLE协议栈事件。开发过Android就比较容易理解，如Button就需要监听，看看Button是否按下等。
蓝牙中如外围设备和中心设备连接后，SoftDevice会提交 “连接事件”，应用程序会在事件处理函数中接收该事件并执行操作。
对于一开始接触蓝牙开发的人而言，看完这些感到一丝丝懵逼也是很正常的。开发过蓝牙的话，这些就很容易理解了。
没关系，下面开始实战。
本次开发选用 Nordic nRF52832蓝牙芯片，相关开发板某宝也有很多卖。关于Nordic芯片之前的文章有过介绍，翻阅历史文章。
2.先看Main函数
Main函数中主要调用各个模块的初始化函数，如硬件初始化、IIC屏幕初始化等，这些模块初始化本文暂不深入，主要是讲蓝牙架构。其中最重要的是蓝牙初始化。
弄懂了蓝牙初始化，蓝牙就能跑起来。
int main(void){//Log 初始化APP_ERROR_CHECK(NRF_LOG_INIT(NULL));NRF_LOG_DEFAULT_BACKENDS_INIT();NRF_LOG_INFO("log init ok.");NRF_LOG_FLUSH(); //硬件初始化，APP timer,led,power Manager等my_ble_init_harder();//twi初始化,iic设备扫描,iic_sacn.ciic_scan_address();nrf_delay_ms(2000);//蓝牙初始化my_ble_init();}//蓝牙初始化函数void my_ble_init(void){NRF_LOG_INFO("Hello world BLE developer\n");NRF_LOG_INFO("BLE Template example:Log use uart as output terminal");//初始化协议栈ble_stack_init();NRF_LOG_INFO("ble_stack_init()...OK");//配置GAP参数gap_params_init();NRF_LOG_INFO("gap_params_init()...OK");//初始化GATTgatt_init();NRF_LOG_INFO("gatt_init()...OK");//初始化广播advertising_init();NRF_LOG_INFO("advertising_init()...OK");//初始化服务services_init();NRF_LOG_INFO("services_init()...OK");//连接参数协商初始化conn_params_init();NRF_LOG_INFO("conn_params_init()...OK");//ble_address_change_test();//启动app time定时器NRF_LOG_INFO("BLE HRS example started."); application_timers_start();//启动广播NRF_LOG_INFO("advertising_starting...");advertising_start();//主循环while(true){//OLED 显示my_oled_iic();//处理挂起的LOG和运行电源管理idle_state_handle();}} 3.蓝牙初始化
如上面代码，蓝牙初始化，包括初始化蓝牙协议栈，配置GAP参数，初始化GATT，初始化广播，初始化服务，连接参数初始化，启动广播，主循环。完成这些，手环蓝牙芯片就能够发广播了，打开手机蓝牙就能够搜索到。
当然，这些初始化函数也是有很多内容的，也是非常关键的。实际蓝牙手环的代码复杂的多，需要花时间和精力去探索。
4.总结
至于每个初始化函数的代码怎么写，还有广播参数等等，后面文章会逐一介绍。
毕竟一下子写的太长，也没人有耐心看下去。本文主要介绍蓝牙程序框架，以及跑起整个蓝牙时候大致的流程。
欲穷千里目，更上一层楼。了解整个架构，后续开发会轻松许多。
白浪介绍：
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