藍(lán)牙作為一種短距通信系統(tǒng)，無疑是十分優(yōu)秀，也是十分成功的，特別是隨著近年物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，各種智能設(shè)備廣泛應(yīng)用，藍(lán)牙BLE以其魯棒性、低功耗、低成本等特點(diǎn)，逐漸成為各種智能設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置。如今，借助于ESP32平臺(tái)，MicroPython中也能夠使用藍(lán)牙BLE協(xié)議進(jìn)行通信。這對MicroPython平臺(tái)而言，自然豐富了其生態(tài)，增強(qiáng)了其技能，反過來講，藍(lán)牙BLE能夠在MicroPython中得以集成，借助Python語言的易用性，亦將大大降低其入門門檻。

MicroPython中目前只實(shí)現(xiàn)了藍(lán)牙BLE的低階接口。所謂低階接口，是指其只實(shí)現(xiàn)了藍(lán)牙BLE架構(gòu)鏈路層中所涉及的廣播者/掃描者/中心設(shè)備和外設(shè)設(shè)備的功能接口，也實(shí)現(xiàn)了屬性協(xié)議層中的客戶端和服務(wù)器的功能接口，但更上層的各種具體的應(yīng)用配置規(guī)范(Profile)，則沒有實(shí)現(xiàn)，甚至廣播時(shí)的廣播包的內(nèi)容，都需要自己進(jìn)行組織。這對于一個(gè)藍(lán)牙系統(tǒng)，當(dāng)然不夠直接與直觀，但考慮到MicroPython作為一個(gè)通用平臺(tái)，且運(yùn)行于資源有限的微控制器/單片機(jī)上，其只負(fù)責(zé)最底層功能接口的構(gòu)建，用戶可以基于此進(jìn)行具體場景，具體應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)，又是可以理解的。如果過多的涉及具體設(shè)備的業(yè)務(wù)場景，對于不需要藍(lán)牙功能的用戶來說，反而是一種負(fù)擔(dān)，消耗了不必要的資源。

下面，我們以一個(gè)實(shí)例來看看在MicoPython中具體怎樣操作藍(lán)牙BLE的各個(gè)低階接口。此實(shí)例運(yùn)行于ESP32平臺(tái)，其作為一個(gè)藍(lán)牙BLE外設(shè)設(shè)備，可首先進(jìn)行廣播以供中心設(shè)備，比如手機(jī)，進(jìn)行連接。一旦建立起連接，其可以周期性的向中心設(shè)備上報(bào)消息，反過來，中心設(shè)備也可以向其發(fā)送消息，其會(huì)將接收到的消息簡單打印出來。這里，手機(jī)上運(yùn)行Nodic的nRF Connect軟件進(jìn)行操作。

完整代碼如下：

import bluetoothimport randomimport structimport timefrom ble_advertising import advertising_payloadfrom micropython import const_IRQ_CENTRAL_CONNECT = const(1)_IRQ_CENTRAL_DISCONNECT = const(2)_IRQ_GATTS_WRITE = const(3)_FLAG_READ = const(0x0002)_FLAG_WRITE_NO_RESPONSE = const(0x0004)_FLAG_WRITE = const(0x0008)_FLAG_NOTIFY = const(0x0010)_UART_UUID = bluetooth.UUID("6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E")_UART_TX = ( bluetooth.UUID("6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"), _FLAG_READ | _FLAG_NOTIFY,)_UART_RX = ( bluetooth.UUID("6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"), _FLAG_WRITE | _FLAG_WRITE_NO_RESPONSE,)_UART_SERVICE = ( _UART_UUID, (_UART_TX, _UART_RX),)class BLESimplePeripheral: def __init__(self, ble, name="mpy-uart"): self._ble = ble self._ble.active(True) self._ble.irq(self._irq) ((self._handle_tx, self._handle_rx),) = self._ble.gatts_register_services((_UART_SERVICE,)) self._connections = set() self._write_callback = None self._payload = advertising_payload(name=name, services=[_UART_UUID]) self._advertise() def _irq(self, event, data): # Track connections so we can send notifications. if event == _IRQ_CENTRAL_CONNECT: conn_handle, _, _ = data print("New connection", conn_handle) self._connections.add(conn_handle) elif event == _IRQ_CENTRAL_DISCONNECT: conn_handle, _, _ = data print("Disconnected", conn_handle) self._connections.remove(conn_handle) # Start advertising again to allow a new connection. self._advertise() elif event == _IRQ_GATTS_WRITE: conn_handle, value_handle = data value = self._ble.gatts_read(value_handle) if value_handle == self._handle_rx and self._write_callback: self._write_callback(value) def send(self, data): for conn_handle in self._connections: self._ble.gatts_notify(conn_handle, self._handle_tx, data) def is_connected(self): return len(self._connections) > 0 def _advertise(self, interval_us=500000): print("Starting advertising") self._ble.gap_advertise(interval_us, adv_data=self._payload) def on_write(self, callback): self._write_callback = callbackdef demo(): ble = bluetooth.BLE() p = BLESimplePeripheral(ble) def on_rx(v): print("RX", v) p.on_write(on_rx) i = 0 while True: if p.is_connected(): # Short burst of queued notifications. for _ in range(3): data = str(i) + "_" print("TX", data) p.send(data) i += 1 time.sleep_ms(100)if __name__ == "__main__": demo()

其中，廣播時(shí)的應(yīng)用負(fù)載用單獨(dú)的一個(gè)python模塊進(jìn)行封裝，體現(xiàn)在上述代碼中的如下語句之中：

from ble_advertising import advertising_payload

該模塊的詳細(xì)代碼如下。其中，真正使用到的只有advertising_payload函數(shù)，其余函數(shù)可作代碼的單元測試或其它之用，這里沒有使用到。

from micropython import constimport structimport bluetooth# Advertising payloads are repeated packets of the following form:# 1 byte data length (N + 1)# 1 byte type (see constants below)# N bytes type-specific data_ADV_TYPE_FLAGS = const(0x01)_ADV_TYPE_NAME = const(0x09)_ADV_TYPE_UUID16_COMPLETE = const(0x3)_ADV_TYPE_UUID32_COMPLETE = const(0x5)_ADV_TYPE_UUID128_COMPLETE = const(0x7)_ADV_TYPE_UUID16_MORE = const(0x2)_ADV_TYPE_UUID32_MORE = const(0x4)_ADV_TYPE_UUID128_MORE = const(0x6)_ADV_TYPE_APPEARANCE = const(0x19)# Generate a payload to be passed to gap_advertise(adv_data=...).def advertising_payload(limited_disc=False, br_edr=False, name=None, services=None, appearance=0): payload = bytearray() def _append(adv_type, value): nonlocal payload payload += struct.pack("BB", len(value) + 1, adv_type) + value _append( _ADV_TYPE_FLAGS, struct.pack("B", (0x01 if limited_disc else 0x02) + (0x18 if br_edr else 0x04)), ) if name: _append(_ADV_TYPE_NAME, name) if services: for uuid in services: b = bytes(uuid) if len(b) == 2: _append(_ADV_TYPE_UUID16_COMPLETE, b) elif len(b) == 4: _append(_ADV_TYPE_UUID32_COMPLETE, b) elif len(b) == 16: _append(_ADV_TYPE_UUID128_COMPLETE, b) # See org.bluetooth.characteristic.gap.appearance.xml if appearance: _append(_ADV_TYPE_APPEARANCE, struct.pack("

本次實(shí)驗(yàn)中，使用到的開發(fā)板為ESP32-DEVKIT，如下圖所示。不過，理論上只要能正常跑MicroPython，應(yīng)該都可以。使用的MicoPython固件版本為：esp32-idf3-20200902-v1.13.bin，同樣的，只要能支持藍(lán)牙BLE就行。

這里，使用uPyCraft作為MicroPython的交互工具，如下圖所示。

該軟件使用簡單方便，將上述python文件下載到設(shè)備中后，右擊文件，選中run,即可運(yùn)行。設(shè)備開始廣播，以等待連接，此時(shí)uPyCraft下面會(huì)打印出如下狀態(tài)信息：

此時(shí)，打開手機(jī)上的nRF Connect軟件，掃描設(shè)備，即可出現(xiàn)如下界面：

下面這個(gè)mpy-uart即是我們自己的MicroPython藍(lán)牙BLE設(shè)備。點(diǎn)擊CONNECT按鈕，設(shè)備即可連接上手機(jī)。之后，設(shè)備會(huì)以一定間隔給手機(jī)上報(bào)消息，打印信息如下：

在手機(jī)上，亦可看到如下界面：

點(diǎn)開下面這個(gè)Nordic UART Service，即可看到如下界面：

其中，Value處的值一直在自增，該值即為設(shè)備上報(bào)過來的值。點(diǎn)擊RX Characteristic后邊的箭頭，亦會(huì)彈出界面，可以輸入適當(dāng)?shù)闹?#xff0c;即會(huì)發(fā)送到設(shè)備上。

如此，一個(gè)完整的例程及其運(yùn)行效果已經(jīng)展示完畢。

接下來，會(huì)在后續(xù)的系列教程中，對上述例程代碼進(jìn)行詳細(xì)分析解釋，敬請關(guān)注吧！

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的语言 micropython_MicroPython蓝牙BLE例程实操(一)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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