HC05蓝牙模块编程实例

今天分享一个实践项目——HC05蓝牙模块的编程。

实现的目标是利用蓝牙模块，实现手机与单片机通信，在手机上点击按钮，点亮单片机上面的小灯。

使用到的器件是HC05蓝牙模块，单片机（51或者stm32都可以），杜邦线若干。 手机端的调试工具为“蓝牙串口助手app”

先稍微介绍一下HC05蓝牙模块，管脚如下：

HC05 蓝牙串口模块所有功能都是通过 AT 指令集控制，比较简单，该部分使用的详细信息，请参考 HC05 蓝牙指令集。 今天主要是介绍建立通信的过程，对于模块具体的一些其他方面的应用暂时不多说。

HC05 蓝牙串口模块有两种状态，一种是AT指令状态，一种是连接状态。 在AT指令状态下，可以向模块发送一些指令，退出AT状态后，可以与蓝牙设备比如手机建立连接。

进入AT 指令状态有两种方法：①上电同时/上电之前将 SET 脚设置为 VCC，上电后，模块即进入 AT 指令 状态。 ②模块上电后，通过将SET 脚接 VCC，使模块进入AT 状态。 方法1进入AT 状态后，模块的波特率为：38400（8位数据位， 1位停止位）。 方法2进入 AT 状态后，模块波特率和通信波特率一致。 在编程中我们通过改变SET管脚电平来切换状态。

从模块管脚可以看出，它是利用串口通信的，所以，带串口的单片机都可以作为主控芯片。 我们分别使用stm32和51单片机进行了验证，完全是没有问题的。

一、连线

根据管脚说明来与单片机连线，VCC接3.3V或5V都可以。 模块发送管脚连单片机接收管脚，接收管脚连发送管脚，这个千万要注意，SET脚随便连一个IO口即可，STATE管脚可连可不连，不影响。

二、整体编程思路

蓝牙模块接收手机发送的信号，将信号通过串口发送给单片机，单片机接收到信号后，执行相应的操作。 如果要向模块发送指令，通常是采用按键的方式，可以使用扫描按键，也可以使用外部中断，按下按键就执行发送指令的程序，比如通过按键来切换模块主从模式，修改密码，修改波特率，修改名字等等。

涉及到的单片机部分主要是串口和定时器，串口用来向模块发送指令或者接收来自外部的信号，定时器主要用来产生定时中断，用来界定两帧数据，比如约定接收的相邻两个字节时间间隔超过5ms，则认定为是两帧数据，这个间隔是自定义的。

三、具体编程思路

1、串口部分

串口部分是整个最重要的一部分，大致要完成一下事情：

初始化串口，设置好串口的通信波特率，开启串口中断，编写串口中断函数。在串口中断函数里面把接收的数据存入一个数组当中。编写串口发送函数，用来向模块发送指令。stm32有现成函数可以调用，51单片机要自己去编写单字节的发送函数和字符串发送函数。

2、定时器部分

初始化定时器，设置好定时时间，使能中断，在中断函数里面关闭定时器（后面再解释为什么）。

上面是我大致画的一个思路图。其实在整个过程当中，我们定义了一个全局变量sta，初始值为0，它有两个作用，最高位用来标记一帧数据是否接收完成，为1表示一帧数据接收完成，为0相反。剩下的位用来记录接收字节的个数。

我们来大致理一下思路：sta初始值为0，假设现在收到一串数据若干个字节，那么就会触发串口中断。第一个字节触发中断时，显然sta为0，此时程序将定时器计数值清零，并且开启定时器，然后sta+1，把数据存放在数组里面，表示接收到了一个数据，那么紧接着可能第二个字节也收到了，再次触发中断，这个时候因为sta为1，所以不必开启定时器，只要把计数值清零即可，此时定时器仍在计时，只是因为你把计数值清零了，所以不会发生定时中断，然后重复这样的动作直到接收完最后一个字节。接收完最后一个字节后就不再触发串口中断，也就是不再将定时器清零，也就意味着会发生定时器中断，而在定时器中断函数里面，我们将sta最高位置1，表示一帧数据接收完成，同时关闭定时器。

这样我们就可以把刚刚接收后存放在数组里的数据拿来用了，比如对接收的数据进行判断，然后执行不同的操作。使用完之后一定要及时把sta清零，这样进入串口中断之后才会保存数据。

所以sta的最高位主要就是用来标记一帧数据是否接收完成。 当接收的两个字节数据时间间隔超过了定时器设置的时间时，定时器中断函数就会把它最高位置1，置1后串口中断函数里面将不再保存后面接收的数据（认为这不是同一帧数据），使用完后把sta最高位及时清零，方便后面再次进入串口中断并保存数据。

这个是接收部分。 对于发送部分来说就更简单了，直接通过串口把数据发送至蓝牙模块即可。

另外需要注意的就是，使用51单片机要注意串口会占用一个定时器来产生波特率，所以要使用另一个定时器避免干扰。 经过实验验证，stm32接收一串字符时能够很好的还原，而51单片机则容易丢失数据，可能是因为51单片机代码执行速度太慢，接收一个字节之后还没处理完就又来了一个数据，从而导致数据丢失，所以最好只发送一个字节。

总的来说，51的代码会更简单一些，但是51非常不方便调试，每次修改程序后都要重新烧录，51单片机烧录必须冷启动，烧录时还得把杜邦线拔了（至少要拔掉VCC才能烧录进去），所以反复的修改程序和烧录是一件非常麻烦的事情。 当然，在考虑成本的清空下，同样都能完成功能，肯定是选择51了。