物联网开发笔记（53）- 使用Micropython开发ESP32开发板之蓝牙BLE通信

一、目的

这一节我们学习如何使用我们的ESP32开发板通过蓝牙和手机进行通信。

二、环境

ESP32 + 手机（笔者用的小米10） + Thonny IDE

三、蓝牙介绍

这个知识大家自行百度吧，这里不再赘述什么是蓝牙和蓝牙的历史，以及相关的专业知识。

四、手机蓝牙调试APP

用的最多的是这三个：nRF Connect、BLE调试助手、LightBlue

笔者用的是：BLE调试助手

为什么用这个？因为小米手机应用商店直接可以安装，其他两个没搜到，哈哈。。。大家按需安装哈！

nRF Connect GitHub 地址：

GitHub - nrfconnect/sdk-nrf: nRF Connect SDK main repositorynRF Connect SDK main repository. Contribute to nrfconnect/sdk-nrf development by creating an account on GitHub.https://github.com/nrfconnect/sdk-nrf

五、调试代码

大家先把下面的代码，拷贝到Thonny IDE中，保存到ESP32开发板中。

from machine import Pin
from machine import Timer
from time import sleep_ms
import bluetoothBLE_MSG = ""  # 定义一个空的变量class ESP32_BLE():def __init__(self, name):self.led = Pin(2, Pin.OUT)  # 创建LED对象，此LED为板载的蓝色LED,它用的是GPIO口2self.timer1 = Timer(0)  # 定时器，ESP32有4个硬件定时器，此处使用的是0self.name = name  # 传进来的参数nameself.ble = bluetooth.BLE()  # 创建BLE对象self.ble.active(True)  # 启动蓝牙self.ble.config(gap_name=name)  # 配置蓝牙，给蓝牙起个名字self.disconnected()  # 调用函数执行计时器self.ble.irq(self.ble_irq)  #蓝牙调用中断函数。当手机发送数据给ESP32, ESP32蓝牙收到数据后自动执行此中断self.register()  # 注册self.advertiser()  # 广播def connected(self):self.led.value(1)   # 值为1表示蓝色LED亮self.timer1.deinit()  # 取消计时器def disconnected(self):# 初始化定时器，设定周期100ms，模式为周期性的，回调函数self.timer1.init(period=100, mode=Timer.PERIODIC, callback=lambda t: self.led.value(not self.led.value()))def ble_irq(self, event, data):global BLE_MSGif event == 1: #_IRQ_CENTRAL_CONNECT 手机已连接此设备self.connected()  # 调用函数，实现蓝牙没连上时闪烁，连上后长亮的效果elif event == 2: #_IRQ_CENTRAL_DISCONNECT 手机已断开此设备self.advertiser()  # 调用函数，进行蓝牙广播self.disconnected()  # 蓝牙断开连接后，蓝色LED又会闪烁elif event == 3: #_IRQ_GATTS_WRITE 手机发送数据给此设备 buffer = self.ble.gatts_read(self.rx)  # 接收来自手机的数据BLE_MSG = buffer.decode('UTF-8').strip()  # 将受到的数据安装utf-8进行解码，所以手机发送数据时应该为utf-8编码def register(self):        service_uuid = '6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E'reader_uuid = '6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E'sender_uuid = '6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E'# 蓝牙是通过服务来工作的services = (# 定义一个控制灯的服务(   # 这个括号里的代表一个服务bluetooth.UUID(service_uuid),  # 服务的ID((bluetooth.UUID(sender_uuid), bluetooth.FLAG_NOTIFY),  # 服务类型：通知(bluetooth.UUID(reader_uuid), bluetooth.FLAG_WRITE),   # 服务类型：写入)),# 下面也可以定义别的服务# -- 其他服务)((self.tx, self.rx,), ) = self.ble.gatts_register_services(services)def send(self, data): self.ble.gatts_notify(0, self.tx, data + '\n')  # 蓝牙发送通知信息def advertiser(self):  # 当断开连接时，开始广播name = bytes(self.name, 'UTF-8')  # 将设备名字转为utf-8格式adv_data = bytearray('\x02\x01\x02') + bytearray((len(name) + 1, 0x09)) + nameself.ble.gap_advertise(100, adv_data)print(adv_data)print("\r\n")def buttons_irq(pin):  # 创建BOOT按键函数led.value(not led.value())print('LED is ON.' if led.value() else 'LED is OFF')ble.send('LED is ON.' if led.value() else 'LED is OFF')if __name__ == "__main__":ble = ESP32_BLE("ESP32 BLE")  # 创建一个对象，带1个实参，后面用来给BLE起名字用but = Pin(0, Pin.IN)  # 创建对象，ESP32开发板的USB接口的右边的BOOT按键的GPIO口为0but.irq(trigger=Pin.IRQ_FALLING, handler=buttons_irq)  # 设置中断led = Pin(2, Pin.OUT) # 创建蓝色LED对象while True:if BLE_MSG == 'led state':  # 如果ESP32收到手机发来的数据print("Query: " + BLE_MSG)  # 打印出读取到的信息BLE_MSG = ""print('LED is on\n' if led.value() else 'LED is off\n')  # 如果灯亮输出LED is on.sleep_ms(8000)  # 设置为5秒，大家发送查询命令后，手机赶紧切换到通知页面，等待接收ESP32发送的通知信息ble.send('LED state is on' if led.value() else 'LED state is off')  # 蓝牙发送led数据给手机，如果灯亮发给手机“LED is on.”elif BLE_MSG == 'led on':  # 如果ESP32收到手机发来的数据print("Command: " + BLE_MSG)  # 打印出读取到的信息BLE_MSG = "" if led.value() != 1:led.value(1)print('LED state is on\n' if led.value() else 'LED state is off\n')elif BLE_MSG == 'led off':  # 如果ESP32收到手机发来的数据print("Command: " + BLE_MSG)  # 打印出读取到的信息BLE_MSG = ""if led.value() != 0:led.value(0)print('LED state is on\n' if led.value() else 'LED state is off\n')sleep_ms(100)

六、调试效果

我们在Thonny中运行代码，会看到ESP32 的蓝色LED灯开始闪烁

Thonny IDE 打印信息：

然后我们在手机上打开BLE调试助手，连接我们的开发板

然后看到显示“连接成功”

此时ESP32开发板的蓝色LED灯停止闪烁，变为长亮

然后我们就可以读取一些信息，比如获得开发板的名字：

然后我们就可以控制开发板的蓝色LED灯，查询灯的状态和控制灯的亮灭

然后我们切换到通知页面，代码会返回查询的结果：

关灯：

开灯：

然后我们在Thonny IDE中看到如下打印信息：

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