与 M5Stack 和智能手机的双边蓝牙通信

M5Stack 是与 Arduino 兼容的开源开发套件（参见图 1）。它可用于非常快速地创建应用程序。该套件包括主机、USB type-C 电缆和端口连接电缆。它配备了TFT-LCD，您可以通过它查看文本、绘图和图像。四个侧面都有连接到GPIO端口的连接器，在本项目中不会使用。电源由 AXP192 芯片处理。电池容量为 390 mAh，保证了良好的自主性，尤其是在不使用屏幕时。该设备还具有 SD 卡插槽和小型扬声器。可以在官方网站上找到很多其他信息。

图 1：M5Stack 的优雅美学

在正确下载其库后，可以使用 Arduino IDE 对 M5Stack 进行编程。在 Arduino IDE 中安装 ESP32 Boards Manager 后，还必须实现 M5Stack 库。

蓝牙及其应用

蓝牙是在两个设备之间交换数据和信息的最常用技术之一。虽然它的稳定性和节能性并不出色，但如今有很多系统采用它。此方法用于传输文件和信息、视频、图像和音乐，以及管理鼠标和键盘以及一般的短距离广播。

项目目的

本文介绍的项目旨在展示 M5Stack 的巨大可能性及其一般功能。用户可以根据自己的需要进行修改。最重要的方面是充分了解其操作背后的理念，以便能够在其所有组件（包括软件和硬件）中扩展系统。该设备不提供任何外部连接，因为所有功能均由 M5Stack 硬件执行。事实上，草图同时使用按钮、声音和蓝牙，以及彩色屏幕。这是一个简单的清单，突出了这个小物体的巨大潜力，由于有一个小的内部电池，它甚至可以在没有电气连接的情况下工作。该项目的功能如下所示，也可以在图2：

如果 M5Stack 从智能手机接收到“A”代码，它的屏幕就会变白。

如果 M5Stack 从智能手机接收到“B”代码，它的屏幕就会变红。

如果 M5Stack 从智能手机接收到“C”代码，其屏幕将变为绿色。

如果 M5Stack 从智能手机接收到“D”代码，它的屏幕就会变成蓝色。

如果您按下 M5Stack 上的“1”键，智能手机会收到“Key A”消息。

如果您按下 M5Stack 上的“2”键，智能手机会收到“Key B”消息。

如果您按下 M5Stack 上的“3”键，智能手机会收到“Key 3”消息。

从智能手机到 M5Stack，反之亦然，使用 Google Play 商店中的众多应用程序之一发送字符串和信息。通过按下三个键，您可以获得设备本身产生的相同数量的声音。

图 2：应用程序功能

草图

源代码非常简短，附在本文后面。它是用 Arduino IDE 编写的，但通过在开头包含“M5Stack.h”文件来使用 M5Stack 库的一些功能。它提供了 M5Stack 的多项功能，例如按键压力管理、声音生成、蓝牙和屏幕着色。整个草图很小，要清晰简单。请记住，setup() 函数在固件执行期间仅重复一次，而 loop() 函数在此草图中每 100 毫秒循环执行一次。已启用行号显示，以便您可以对程序的每一行进行注释，如图 3 所示。现在，让我们检查源程序中最重要的部分：

第 1-2 行：这些行包含库“M5Stack.h”和“BluetoothSerial.h”。它们包含这两个附加元素的函数原型。

第 3 行：它创建了 BluetoothSerial 类型的 SerialBT 对象。它的工作方式与传统的串行连接完全一样，并且非常强大。

第 5 行：新的蓝牙会话立即以设备名称“M5Stack”开始。这显然可以由程序员修改。

第 6-7 行：一个新的 M5Stack 会话立即开始。

第 10 行：检查 BT 线上是否有智能手机发送的数据。

第 11 行：读取 BT 串行线上的字符。

第 12-19 行：接收到的命令类型决定了显示器的照明颜色。

第 21 行：更新按钮状态所需的功能。

第 22–33 行：按下 M5Stack 上的三个按钮之一会导致在 BT 线路上发送一条带有不同声音的特定消息。

图 3：顺序行编号便于理解程序。

现在，让我们检查一些相当感兴趣的程序行，以便对设备进行编程：

SerialBT.begin(“M5Stack”)：该程序行启动蓝牙通信会话，为 BT 设备命名为“M5Stack”。搜索蓝牙设备时会显示在智能手机上，如图 4所示。

char ch = SerialBT.read()：此函数从蓝牙线路读取一个字符。

SerialBT.println(“Key A”)：它在蓝牙线路上发送一串字符。

M5.Lcd.fillScreen(GREEN)：将 M5STack 的整个屏幕涂成绿色，在这种情况下。

M5.BtnA.isPressed()：如果按下 M5Stack 的第一个按钮，则返回“TRUE”的布尔函数。

M5.Speaker.beep()：在 M5Stack 上产生一个简单的哔声。

M5.Speaker.tone(1500, 200)：产生持续 200 毫秒的 1,500-Hz 音调。

图 4：M5Stack 被智能手机识别为蓝牙设备。

要检查 BT 线上是否存在数据，使用以下代码：

if (SerialBT.available ()) {

char ch = SerialBT.read ();

if (ch == 'a' || ch == 'A')

M5.Lcd.fillScreen（白色）；

…………..

…………..

}

相反，要检查是否按下了 M5Stack 的三个键之一（BtnA、BtnB 或 BtnC），使用以下代码：

如果（M5.BtnA.isPressed（））{

…………..

…………..

}

该程序的其余部分非常简单且非常直观。您只需转录源代码，编译它，然后将其上传到设备。如果没有错误，它将立即开始执行。

智能手机上的蓝牙应用

必须在智能手机上设置并下载应用程序才能使系统正常工作。它管理双边蓝牙通信。当然，您也可以在配备 BT 密钥的 PC 上使用软件。为了测试系统，我们选择了“Serial Terminal via BT (FREE)”应用程序，它非常轻巧且易于使用。它在 Play 商店中可用，并且不会占用大量内存空间。此应用程序的一个特殊功能是它能够说话。事实上，多亏了语音输出功能，这个应用程序会用它的声音扫描它收到的字符串。可以通过设置菜单激活或停用此功能。此应用程序与“Arduino IDE 串行监视器”非常相似，但可以在智能手机上运行。可以在条目中设置行尾字符。当然，

执行

使用新创建的系统非常简单。只需打开设备并加载软件。按钮检测是实时执行的。图 5显示了运行中的设备。要从智能手机发送消息，必须启动“通过 BT（免费）的串行终端”应用程序或其他等效应用程序。因此，输入相关的字符串或字符，然后按 Enter。M5Stack 屏幕将改变颜色。相反，要从 M5Stack 发送命令，只需按下屏幕下方的三个按钮之一。该消息将立即收到并显示在电话应用程序上。

图 5：运行中的系统

结论

M5Stack 是一个不错的设备和一个非常强大的开发系统。它基于ESP32，确保安全运行。它已经装在一个优雅的外壳中，这为开发人员节省了大量的设计工作。用户可以根据自己的不同需求修改设备的功能。有很多可能性。例如，您可以将 LED 二极管连接到 ESP32 输出以模拟更重要的负载。

附件

附在这篇文章中，你会发现一个草图。在 Arduino IDE 上安装库后，只需复制、编译并上传到 M5Stack。附件是：

m5stack BT

另请注意，Arduino IDE 将“.ino”源存储在具有相同程序标题的文件夹中。

审核编辑 黄昊宇