【NUCLEO-WB09KE】BLE应用架构与分析

bigbat · 发表于2024-10-29 12:13

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1、测试介绍

（1）测试前说明

为了了解ST BLE设备的编程架构，开始对ST提供的应用进行测试。最开始时使用“BLE_Peripheral_Lite”应用进行研究，结果该应用出现了配对失败的问题，随即放弃了该应用转而使用BLE_p2pServer应用进行测试。所以下面的测试为该应用的分析和测试。

（2）测试需要的硬件

PC主机：系统为windows 10版本

USB蓝牙适配器：版本为5.4，建议使用勉驱的产品，需要驱动的产品又可能出现兼容问题。

NUCLEO-WB09KE开发板：主要芯片为STM32WB09KE芯片，为低功耗产品ARM m0+内核

（3）测试需要的软件

Bluetooth LE Eplorer：该软件为微软提供的测试产品，虽然功能一般但是较为实用。可以从微软的应用商店免费获得。

BLE_p2pServer： STM32WB0 的演示程序。使用STM32CubeMX复制

ComAssistant串口助手：可以从EE下载，软件为本人编写

2、测试过程

（1）下载安装Bluetooth LE Eplorer软件

软件比较简洁，只要启动就可以使用了

（2）烧写BLE_p2pServer到开发板

注意：需要将开发板的跳线设置到Boot Loader状态。

打开keil软件编译程序，如果可以连接开发板则进行烧写

烧写到开发板后，重新上电，上电后

打开串口连接测试串口波特率：115200，N，8，1

按压B3停止系统指示灯不停闪烁，按压B1开始系统连接状态

（3）连接配对

将开发板的跳线设置到USER FLASH状态

进行配对，可以发现设备的PIN码一致，如果：多次配对需要在windows设备管理中删除设备。

配对成功后

进行操作，向设备写入0101打开LED1 ，写入0100关闭LED1

写入命令

3、程序结构分析

设备功能参数，设备包含三组“Service”

服务号：UUID

SERVICE1
UUID:00001801-0000-1000-8000-00805f9b34fb
SERVICE2
UUID:00001800-0000-1000-8000-00805f9b34fb
SERVICE3
UUID:0000fe40-cc7a-482a-984a-7f2ed5b3e58f

#define P2P_SERVER_UUID			0x8f,0xe5,0xb3,0xd5,0x2e,0x7f,0x4a,0x98,0x2a,0x48,0x7a,0xcc,0x40,0xfe,0x00,0x00
#define LED_C_UUID			0x19,0xed,0x82,0xae,0xed,0x21,0x4c,0x9d,0x41,0x45,0x22,0x8e,0x41,0xfe,0x00,0x00
#define SWITCH_C_UUID			0x19,0xed,0x82,0xae,0xed,0x21,0x4c,0x9d,0x41,0x45,0x22,0x8e,0x42,0xfe,0x00,0x00

这个与程序定义的一致。

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * [url=home.php?mod=space&uid=1307177]@File[/url] p2p_server_app.c
  * [url=home.php?mod=space&uid=1315547]@author[/url] MCD Application Team
  * [url=home.php?mod=space&uid=159083]@brief[/url] p2p_server_app application definition.
  ******************************************************************************
  * [url=home.php?mod=space&uid=1020061]@attention[/url] *
  * Copyright (c) 2024 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "app_common.h"
#include "app_ble.h"
#include "ble.h"
#include "p2p_server_app.h"
#include "p2p_server.h"
#include "stm32_seq.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PTD */
 typedef struct{
    uint8_t             Device_Led_Selection;
    uint8_t             Led1;
 }P2P_LedCharValue_t;

 typedef struct{
    uint8_t             Device_Button_Selection;
    uint8_t             ButtonStatus;
 }P2P_ButtonCharValue_t;
/* USER CODE END PTD */

typedef enum
{
  Switch_c_NOTIFICATION_OFF,
  Switch_c_NOTIFICATION_ON,
  /* USER CODE BEGIN Service1_APP_SendInformation_t */

  /* USER CODE END Service1_APP_SendInformation_t */
  P2P_SERVER_APP_SENDINFORMATION_LAST
} P2P_SERVER_APP_SendInformation_t;

typedef struct
{
  P2P_SERVER_APP_SendInformation_t     Switch_c_Notification_Status;
  /* USER CODE BEGIN Service1_APP_Context_t */
  P2P_LedCharValue_t              LedControl;
  P2P_ButtonCharValue_t           ButtonControl;
  /* USER CODE END Service1_APP_Context_t */
  uint16_t              ConnectionHandle;
} P2P_SERVER_APP_Context_t;

/* Private defines -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */

/* USER CODE END PD */

/* External variables --------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN EV */

/* USER CODE END EV */

/* Private macros ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
static P2P_SERVER_APP_Context_t P2P_SERVER_APP_Context;

uint8_t a_P2P_SERVER_UpdateCharData[247];

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
static void P2P_SERVER_Switch_c_SendNotification(void);

/* USER CODE BEGIN PFP */
static void P2P_SERVER_APP_LED_BUTTON_context_Init(void);
/* USER CODE END PFP */

/* Functions Definition ------------------------------------------------------*/
void P2P_SERVER_Notification(P2P_SERVER_NotificationEvt_t *p_Notification)
{
  /* USER CODE BEGIN Service1_Notification_1 */

  /* USER CODE END Service1_Notification_1 */
  switch(p_Notification->EvtOpcode)
  {
    /* USER CODE BEGIN Service1_Notification_Service1_EvtOpcode */

    /* USER CODE END Service1_Notification_Service1_EvtOpcode */

    case P2P_SERVER_LED_C_READ_EVT:
      /* USER CODE BEGIN Service1Char1_READ_EVT */

      /* USER CODE END Service1Char1_READ_EVT */
      break;

    case P2P_SERVER_LED_C_WRITE_NO_RESP_EVT:
      /* USER CODE BEGIN Service1Char1_WRITE_NO_RESP_EVT */
      if(p_Notification->DataTransfered.p_Payload[1] == 0x01)
      {
        BSP_LED_On(LED_BLUE);
        APP_DBG_MSG("-- P2P APPLICATION SERVER : LED1 ON\n"); 
        P2P_SERVER_APP_Context.LedControl.Led1 = 0x01; /* LED1 ON */
      }
      if(p_Notification->DataTransfered.p_Payload[1] == 0x00)
      {
        BSP_LED_Off(LED_BLUE);
        APP_DBG_MSG("-- P2P APPLICATION SERVER : LED1 OFF\n"); 
        P2P_SERVER_APP_Context.LedControl.Led1 = 0x00; /* LED1 OFF */
      }
      /* USER CODE END Service1Char1_WRITE_NO_RESP_EVT */
      break;

    case P2P_SERVER_SWITCH_C_NOTIFY_ENABLED_EVT:
      /* USER CODE BEGIN Service1Char2_NOTIFY_ENABLED_EVT */
      P2P_SERVER_APP_Context.Switch_c_Notification_Status = Switch_c_NOTIFICATION_ON;
      APP_DBG_MSG("-- P2P APPLICATION SERVER : NOTIFICATION ENABLED\n"); 
      APP_DBG_MSG(" \n\r");
      /* USER CODE END Service1Char2_NOTIFY_ENABLED_EVT */
      break;

    case P2P_SERVER_SWITCH_C_NOTIFY_DISABLED_EVT:
      /* USER CODE BEGIN Service1Char2_NOTIFY_DISABLED_EVT */
      P2P_SERVER_APP_Context.Switch_c_Notification_Status = Switch_c_NOTIFICATION_OFF;
      APP_DBG_MSG("-- P2P APPLICATION SERVER : NOTIFICATION DISABLED\n"); 
      APP_DBG_MSG(" \n\r");
      /* USER CODE END Service1Char2_NOTIFY_DISABLED_EVT */
      break;

    default:
      /* USER CODE BEGIN Service1_Notification_default */

      /* USER CODE END Service1_Notification_default */
      break;
  }
  /* USER CODE BEGIN Service1_Notification_2 */

  /* USER CODE END Service1_Notification_2 */
  return;
}

void P2P_SERVER_APP_EvtRx(P2P_SERVER_APP_ConnHandleNotEvt_t *p_Notification)
{
  /* USER CODE BEGIN Service1_APP_EvtRx_1 */

  /* USER CODE END Service1_APP_EvtRx_1 */

  switch(p_Notification->EvtOpcode)
  {
    /* USER CODE BEGIN Service1_APP_EvtRx_Service1_EvtOpcode */

    /* USER CODE END Service1_APP_EvtRx_Service1_EvtOpcode */
    case P2P_SERVER_CONN_HANDLE_EVT :
      P2P_SERVER_APP_Context.ConnectionHandle = p_Notification->ConnectionHandle;
      /* USER CODE BEGIN Service1_APP_CENTR_CONN_HANDLE_EVT */

      /* USER CODE END Service1_APP_CENTR_CONN_HANDLE_EVT */
      break;
    case P2P_SERVER_DISCON_HANDLE_EVT :
      P2P_SERVER_APP_Context.ConnectionHandle = 0xFFFF;
      /* USER CODE BEGIN Service1_APP_DISCON_HANDLE_EVT */
      P2P_SERVER_APP_LED_BUTTON_context_Init();
      /* USER CODE END Service1_APP_DISCON_HANDLE_EVT */
      break;

    default:
      /* USER CODE BEGIN Service1_APP_EvtRx_default */

      /* USER CODE END Service1_APP_EvtRx_default */
      break;
  }

  /* USER CODE BEGIN Service1_APP_EvtRx_2 */

  /* USER CODE END Service1_APP_EvtRx_2 */

  return;
}

void P2P_SERVER_APP_Init(void)
{
  P2P_SERVER_APP_Context.ConnectionHandle = 0xFFFF;
  P2P_SERVER_Init();

  /* USER CODE BEGIN Service1_APP_Init */
  UTIL_SEQ_RegTask( 1U << CFG_TASK_SEND_NOTIF_ID, UTIL_SEQ_RFU, P2P_SERVER_Switch_c_SendNotification);

  /**
   * Initialize LedButton Service
   */
  P2P_SERVER_APP_Context.Switch_c_Notification_Status= Switch_c_NOTIFICATION_OFF;
  P2P_SERVER_APP_LED_BUTTON_context_Init();
  /* USER CODE END Service1_APP_Init */
  return;
}

/* USER CODE BEGIN FD */
void P2P_SERVER_APP_LED_BUTTON_context_Init(void)
{  
  BSP_LED_Off(LED_BLUE);
  P2P_SERVER_APP_Context.LedControl.Device_Led_Selection=0x01; /* Device1 */
  P2P_SERVER_APP_Context.LedControl.Led1=0x00; /* led OFF */
  P2P_SERVER_APP_Context.ButtonControl.Device_Button_Selection=0x01;/* Device1 */
  P2P_SERVER_APP_Context.ButtonControl.ButtonStatus=0x00;

  return;
}
/* USER CODE END FD */

/*************************************************************
 *
 * LOCAL FUNCTIONS
 *
 *************************************************************/
__USED void P2P_SERVER_Switch_c_SendNotification(void) /* Property Notification */
{
  P2P_SERVER_APP_SendInformation_t notification_on_off = Switch_c_NOTIFICATION_OFF;
  P2P_SERVER_Data_t p2p_server_notification_data;

  p2p_server_notification_data.p_Payload = (uint8_t*)a_P2P_SERVER_UpdateCharData;
  p2p_server_notification_data.Length = 0;

  /* USER CODE BEGIN Service1Char2_NS_1*/

  if(P2P_SERVER_APP_Context.ButtonControl.ButtonStatus == 0x00)
  {
    P2P_SERVER_APP_Context.ButtonControl.ButtonStatus = 0x01;
  } 
  else
  {
    P2P_SERVER_APP_Context.ButtonControl.ButtonStatus = 0x00;
  }
  a_P2P_SERVER_UpdateCharData[0] = 0x01; /* Device Led selection */
  a_P2P_SERVER_UpdateCharData[1] = P2P_SERVER_APP_Context.ButtonControl.ButtonStatus;
  /* Update notification data length */
  p2p_server_notification_data.Length = (p2p_server_notification_data.Length) + 2; 
  
  if(P2P_SERVER_APP_Context.Switch_c_Notification_Status == Switch_c_NOTIFICATION_ON)
  { 
    APP_DBG_MSG("-- P2P APPLICATION SERVER : INFORM CLIENT BUTTON 1 PUSHED\n");
    notification_on_off = Switch_c_NOTIFICATION_ON;
  } 
  else
  {
    APP_DBG_MSG("-- P2P APPLICATION SERVER : CAN'T INFORM CLIENT - NOTIFICATION DISABLED\n"); 
  }
  /* USER CODE END Service1Char2_NS_1*/

  if (notification_on_off != Switch_c_NOTIFICATION_OFF && P2P_SERVER_APP_Context.ConnectionHandle != 0xFFFF)
  {
    P2P_SERVER_NotifyValue(P2P_SERVER_SWITCH_C, &p2p_server_notification_data, P2P_SERVER_APP_Context.ConnectionHandle);
  }

  /* USER CODE BEGIN Service1Char2_NS_Last*/

  /* USER CODE END Service1Char2_NS_Last*/

  return;
}

/* USER CODE BEGIN FD_LOCAL_FUNCTIONS*/

/* USER CODE END FD_LOCAL_FUNCTIONS*/

程序摘抄与p2p_serverApp.c文件。

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
static void P2P_SERVER_Switch_c_SendNotification(void);

/* USER CODE BEGIN PFP */
static void P2P_SERVER_APP_LED_BUTTON_context_Init(void);

程序中有关键的回调函数：P2P_SERVER_Switch_c_SendNotification，这个函数在收到消息后被调用。

事件的执行如下：

case P2P_SERVER_LED_C_WRITE_NO_RESP_EVT:
      /* USER CODE BEGIN Service1Char1_WRITE_NO_RESP_EVT */
      if(p_Notification->DataTransfered.p_Payload[1] == 0x01)
      {
        BSP_LED_On(LED_BLUE);
        APP_DBG_MSG("-- P2P APPLICATION SERVER : LED1 ON\n"); 
        P2P_SERVER_APP_Context.LedControl.Led1 = 0x01; /* LED1 ON */
      }
      if(p_Notification->DataTransfered.p_Payload[1] == 0x00)
      {
        BSP_LED_Off(LED_BLUE);
        APP_DBG_MSG("-- P2P APPLICATION SERVER : LED1 OFF\n"); 
        P2P_SERVER_APP_Context.LedControl.Led1 = 0x00; /* LED1 OFF */
      }
      /* USER CODE END Service1Char1_WRITE_NO_RESP_EVT */
      break;

这里含有一个开关控制：P2P_SERVER_SWITCH_C_NOTIFY_ENABLED_EVT可以扩展该函数。