第五章-V1.5 HC05蓝牙模块使用 STM32串口接受中断 HC05蓝牙模块连手机

STM32智能小车V1.5 2024-08-15 686

STM32智能小车V1.5

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描述

功能介绍放开头， 使用便捷无需愁。

这是全网最详细、性价比最高的STM32实战项目入门教程，通过合理的硬件设计和详细的视频笔记介绍，硬件使用STM32F103主控资料多方便学习，通过3万字笔记、12多个小时视频、20多章节代码手把手教会你如何开发和调试。让你更快掌握嵌入式系统开发。

V1.5.0-STM32智能小车

V1.5.0:库函数开发。功能:循迹、避障、跟随、遥控、电池电压显示等。

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**V3.3.0-STM32智能小车 **

V3:HAL库开发、功能：PID速度控制、PID循迹、PID跟随、遥控、避障、PID角度控制、视觉控制、电磁循迹、RTOS等功能。

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串口接收发送

STM32串口初始化

这里先初始化使用串口1

//串口1中断服务程序
//注意,读取USARTx- >SR能避免莫名其妙的错误
u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
//接收状态
//bit15， 接收完成标志
//bit14， 接收到0x0d
//bit13~0， 接收到的有效字节数目
u16 USART_RX_STA=0; //接收状态标记
void uart_init(u32 bound){
//GPIO端口设置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
//使能USART1，GPIOA时钟
//USART1_TX GPIOA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9
//USART1_RX GPIOA.10初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10
//Usart1 NVIC 配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器
//USART 初始化设置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl =
USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1
}

在main中定义标志位

int g_USART1_FLAG1 = 0; //串口控制标志位

在usart.h中声明变量

extern int g_USART1_FLAG1 ;

在中断服务函数添加处理

void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断服务程序
{
u8 Res;
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
OSIntEnter();
#endif
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断(接收到的数据必
须是0x0d 0x0a结尾)
{
Res =USART_ReceiveData(USART1); //读取接收到的数据
if(Res == 'A') g_USART1_FLAG1 = 1 ; //根据接受的数据 置为标志位
if(Res == 'B')g_USART1_FLAG1 = 2 ;
if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
{
if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
{
if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了
}
else //还没收到0X0D
{
if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
else
{
USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
USART_RX_STA++;
if(USART_RX_STA >(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错
误,重新开始接收
}
}
}
}
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
OSIntExit();
#endif
}

调用初始化函数

uart_init(115200); //串口初始化为115200

在main.c 的逻辑

while(1)
{
//串口
if(g_USART1_FLAG1 == 1){
LED =! LED;
}
if(g_USART3_FLAG1 == 2) {
LED =! LED;
}
}
​

测试单片机串口

TTL与单片机连接
STM32
TTL插入电脑，使用串口助手->选择端口->更改波特率115200->发送数据
STM32
现象 发送A 或B 可以使小灯反转、发送其他命令无现象。

配置蓝牙

更改蓝牙波特率
见硬件蓝牙介绍
我们在AT模式下设置发送AT指令：AT+UART=115200,0,0
STM32

测试蓝牙

断电重启蓝牙，更改软件波特率为115200，打开手机蓝牙与HC-05配对 （密码：1234）
使用蓝牙调试器（应用商店下载即可），发送aa 观察电脑串口软件
STM32
手机APP-蓝牙调试器的设置方法
调试成功 ：蓝牙软件和串口软件能够通讯
STM32

练一练--蓝牙控制小灯

连接如图
STM32
通过发送A或者B 控制单片机小灯反转
那么上面我们就完成了蓝牙的基本控制
然后我们就可以蓝牙反转灯的时候控制小车前行停止

//串口
if(g_USART1_FLAG1 == 1){
g_USART1_FLAG1 = 0;
//左电机慢速正转
AIN1=0;
AIN2=1;
TIM_SetCompare4(TIM1,1700); //设置
//右边电机慢速执行
BIN1 =1;
BIN2 =0;
TIM_SetCompare1(TIM1,1700);
LED =! LED;
}
if(g_USART1_FLAG1 == 2) {
g_USART1_FLAG1 = 0;
//双电机停止
BIN1 = 0;
BIN2 = 0;
AIN1 = 0;
AIN2 =0;
LED =! LED;
}
​

上面是通过串口一(PA9 PA10)
蓝牙硬件是串口三（PB10 PB11）下面我们通过串口三实现
初始化使用串口3

//初始化串口3
void uart_init_3(u32 bound){
//GPIO端口设置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE); //使能USART3
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); //，GPIOB时钟
//USART3_TX GPIOB.10
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //PB.10
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOB.10
//USART3_RX GPIOB.11初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;//PB11
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOB.11
//Usart3 NVIC 配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器
//USART 初始化设置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl =
USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式
USART_Init(USART3, &USART_InitStructure); //初始化串口3
USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
USART_Cmd(USART3, ENABLE); //使能串口3
}

在main中定义标志位

int g_USART3_FLAG1 = 0; //串口3控制标志位

在usart.h中声明变量

extern int g_USART3_FLAG1 ;

在中断服务函数添加处理

//串口3 中断处理函数
void USART3_IRQHandler (void)
{
u8 Res;
if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)
{
Res =USART_ReceiveData(USART3); //读取接收到的数据
if(Res == 'A') g_USART3_FLAG1 = 1 ; //根据接受的数据 置为标志位
if(Res == 'B')g_USART3_FLAG1 = 2 ;
}
}

调用初始化函数

uart_init_3(115200); //初始化串口3

在main.c 编写逻辑

while(1)
{
//串口
if(g_USART3_FLAG1 == 1){
g_USART3_FLAG1 = 0;
//左电机慢速正转
AIN1=0;
AIN2=1;
TIM_SetCompare4(TIM1,1700); //设置
//右边电机慢速执行
BIN1 =1;
BIN2 =0;
TIM_SetCompare1(TIM1,1700);
LED =! LED;
}
if(g_USART3_FLAG1 == 2) {
g_USART3_FLAG1 = 0;
//双电机停止
BIN1 = 0;
BIN2 = 0;
AIN1 = 0;
AIN2 =0;
LED =! LED;
}
}

把蓝牙安装顺序连接到STM32
跳线帽改至蓝牙
STM32
手机连接蓝牙 使用蓝牙调试器发送 A 或者 B
现象：发送A 小车直行、发送B小车停止。

练一练--蓝牙控制小车运动

USART中断服务函数

//串口3 中断处理函数
void USART3_IRQHandler (void)
{
u8 Res;
if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)
{
Res =USART_ReceiveData(USART3); //读取接收到的数据
if(Res == 'A') g_USART3_FLAG1 = 1 ; //根据接受的数据 置为标志位
if(Res == 'B')g_USART3_FLAG1 = 2 ;
if(Res == 'C') g_USART3_FLAG1 = 3 ; //根据接受的数据 置为标志位
if(Res == 'D')g_USART3_FLAG1 = 4 ;
if(Res == 'E')g_USART3_FLAG1 = 5;
}
}

main 中的逻辑

while(1)
{
if(g_USART3_FLAG1 == 1) //前进
{
g_USART3_FLAG1=0;
Forward();
delay_ms(500);
}
if(g_USART3_FLAG1 == 2) //向右
{
g_USART3_FLAG1=0;
Rightward();
delay_ms(500);
}
if(g_USART3_FLAG1 ==3) //向左
{
g_USART3_FLAG1=0;
Leftward();
delay_ms(500);
}
if(g_USART3_FLAG1 ==4) //向后
{
g_USART3_FLAG1=0;
Backward();
delay_ms(500);
}
if(g_USART3_FLAG1 ==5) //停止
{
g_USART3_FLAG1=0;
AIN1=0;
AIN2=0;
BIN1=0;
BIN2=0;
delay_ms(500);
}
}

手机中蓝牙调试助手的设计
STM32

练一练--把数据发送给电脑串口助手和手机APP

前面我们介绍了，如何通过电脑或者蓝牙APP，向单片机发送数据，下面我们介绍如何：单片机如何向
电脑和蓝牙APP发送数据。
库函数提供了相关串口函数,但是每次只能发送一个字节

USART_SendData(USART1,'X');//通过库函数发送字节数据
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) == RESET);//判断发送标志位，是否发送
结束

在正点原子例程中完成了对printf的重映射，所以我们可以轻松的通过printf ()函数向串口1 发送不定长
数据，这是正点原子的例程

struct __FILE
{
int handle;
};
FILE __stdout;
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式
void _sys_exit(int x)
{
x = x;
}
//重定义fputc函数
int fputc(int ch, FILE *f)
{
while((USART1- >SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕 通过SR寄存器判断是否发送完成
USART1- >DR = (u8) ch; //通过DR寄存器发送数据
return ch;
}

那么我们如何实现任意串口都可以任性发送那？
这里我们使用vsprintf 格式化字符串来完成
需要包含的头文件

#include "stdarg.h"

void UsartPrintf(USART_TypeDef * USARTx,char * fmt ,...)
{
unsigned char UsartPrintfBuf[256]; //定义一个字符串数组
va_list ap;//初始化指向参数列表的指针
unsigned char *pStr = UsartPrintfBuf; //指针指向数组首地址
va_start(ap,fmt);//将第一个可变参数的地址付给ap,即ap 指向可变参数列表的开始
vsprintf((char *)UsartPrintfBuf, fmt,ap);
//将参数fmt、ap 指向的可变参数一起转化成格式化字符串，放string数组中，作用同sprintf
（），只是参数类型不同
va_end(ap); //清除指针
while(*pStr != 0) //判断是否发送完字符串
{
//while(USART_GetFlagStatus(USART3,USART_FLAG_TC == RESET));//判断发送标志
位，是否发送结束
USART_SendData(USARTx,*pStr++);//通过库函数发送字符串
//pStr ++;
while(USART_GetFlagStatus(USARTx,USART_FLAG_TC) == RESET);//判断发送标志
位，是否发送结束
}
}

参考资料：
在main 中调用函数

UsartPrintf(USART3,"Distance:%dMode:%d",TCRT5000_Dist(),Mode);

在手机APP显示数据
STM32

审核编辑 黄宇

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