全能小网关|CH32V208--8、小白初学蓝牙BLE（运行Demo和学习相关知识）

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#### 前言
其实我也只是个菜鸡，不懂蓝牙开发和无线开发，现在手上有这个板子，就先学习一下吧。

我们先来学习一下蓝牙的一些常见名词。蓝牙技术中定义了几种不同的角色，每种角色都有其特定的功能和特性。以下是一些主要的蓝牙角色及其特性：

1. GAP (Generic Access Profile):
负责设备发现、连接建立、连接参数管理和安全。
定义了设备如何相互发现、配对和连接的基本规则。

1. GATT (Generic Attribute Profile):
定义了设备间数据交换的属性和协议。
用于构建服务和特征，实现数据的读取、写入和通知。

1. HID (Human Interface Device):
用于键盘、鼠标、游戏控制器等输入设备。
支持设备发现、连接和控制。

1. MESH (Bluetooth Mesh):
用于创建大规模的设备网络，适合智能家居和工业自动化。
支持网络扩展和设备管理。

除了这些，还有其他不少角色，我们没必要一下子就学习这么多，先来了解一下 GAP（Generic Access Profile）。

#### 蓝牙ble设备的发现和连接
GAP（Generic Access Profile）设备发现和连接过程是蓝牙技术中的基本组成部分，它允许设备之间相互发现并建立连接。以下是一般步骤：

1. **设备发现（Discovery）**：
 - **广播（Advertising）**：设备通过广播信号来宣布自己的存在。这些广播信号可以是有限发现服务的广播（Limited Discoverable Mode）或一般发现服务的广播（General Discoverable Mode）。
 - **扫描（Scanning）**：设备通过扫描来查找其他设备的广播信号。扫描可以是被动的（Passive Scanning），即仅监听广播信号；或主动的（Active Scanning），即发送扫描请求并监听响应。

2. **设备信息交换**：
 - 在发现过程中，设备会交换一些基本信息，如设备名称、类、服务等。这些信息通常通过广播数据包中的服务发现协议（SDP）记录来传递。

3. **设备配对（Pairing）**：
 - 一旦设备发现彼此，它们可以通过配对过程建立安全连接。配对过程可能涉及用户确认（如通过PIN码或通过设备上的提示进行确认）。
 - 配对可以是一次性的，也可以是持久的，后者会将配对信息存储在设备的存储中，以便未来自动连接。

4. **建立连接（Connection Establishment）**：
 - 配对成功后，设备会建立一个连接。这个连接可以是点对点（P2P）连接，也可以是广播连接。
 - 连接参数（如连接间隔、超时时间等）可以在连接建立时协商。

5. **服务发现（Service Discovery）**：
 - 连接建立后，设备可以通过服务发现协议（SDP）查询对方支持的服务。这允许设备了解对方提供的功能和能力。

6. **数据传输**：
 - 一旦服务发现完成，设备就可以开始数据传输。数据可以通过蓝牙低功耗（BLE）或其他蓝牙协议传输。

7. **连接维护和终止**：
 - 在连接期间，设备可以调整连接参数以优化性能和功耗。如果不再需要连接，设备可以主动终止连接。

这个过程可能会因蓝牙版本和具体实现而有所不同，但基本的发现和连接流程大致相同。在实际应用中，开发者需要根据具体需求和设备的能力来设计和实现这些步骤。

#### 实际案例代码
这个例子并不复杂，在SDK的EVT\EXAM\BLE\HeartRate路径可以找到，编译下载后，就可以使用Linux开发板或者手机的ble app助手之类的工具，发现设备和查看服务和属性了。
我们在Linux开发板上运行bluetoothctl来扫描设备并连接，在扫描前可能需要开启蓝牙设备电源，这里就不说明了。

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_827264" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=827264&handlekey=savephoto_827264">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
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</ignore_js_op>

#### 配对密码
由于配对连接时，需要输入配对密码，这时候我们可以把完整的代码发送给AI，让AI帮我们找到配对密码，这里我用的是Kimi。
发送给kimi.ai后，它分析出来对应的代码就是以下内容，那我们直接输入0，完成配对即可连接上设备。
在提供的代码中，配对密码是通过调用 `GAPBondMgr_SetParameter` 函数设置的。具体地，配对密码通过 `GAPBOND_PERI_DEFAULT_PASSCODE` 参数进行设置。在代码中，配对密码设置为 `0`，这是一个 32 位的值，表示的是一个简单的配对密钥（passkey），在这种情况下，它被设置为 `"000000"`。

以下是设置配对密码的相关代码片段：

```c
// Setup the GAP Bond Manager
{
  uint32_t passkey = 0; // passkey "000000"
  uint8_tpairMode = GAPBOND_PAIRING_MODE_WAIT_FOR_REQ;
  uint8_tmitm = FALSE;
  uint8_tioCap = GAPBOND_IO_CAP_DISPLAY_ONLY;
  uint8_tbonding = TRUE;
  GAPBondMgr_SetParameter(GAPBOND_PERI_DEFAULT_PASSCODE, sizeof(uint32_t), &passkey);
  GAPBondMgr_SetParameter(GAPBOND_PERI_PAIRING_MODE, sizeof(uint8_t), &pairMode);
  GAPBondMgr_SetParameter(GAPBOND_PERI_MITM_PROTECTION, sizeof(uint8_t), &mitm);
  GAPBondMgr_SetParameter(GAPBOND_PERI_IO_CAPABILITIES, sizeof(uint8_t), &ioCap);
  GAPBondMgr_SetParameter(GAPBOND_PERI_BONDING_ENABLED, sizeof(uint8_t), &bonding);
}
```
#### 查看服务和属性
连接上设备后，我们可以先使用info mac地址命令来查看设备信息，如下图

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_827265" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=827265&handlekey=savephoto_827265">保存到相册</a>

</p>

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</ignore_js_op>

然后可以使用menu gatt来查看服务和属性，然后我们可以通过list-attribution命令显示设备支持的所有属性。这包括服务的UUID和特征的UUID，以及它们的属性值和权限。选择某个属性后，可以对其进行读取（read）、写入（write）或开启通知（notify）操作。

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_827266" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=827266&handlekey=savephoto_827266">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

对这个心跳案例来说，大部分的属性都是只读的，这也符合心跳设备的特性，上报心跳信息给app，由于我对蓝牙ble开发并不是很熟悉，只能一边运行demo，一边跟着AI学习一遍。