王德龍 集寧師范學(xué)院

前言

隨著時(shí)代的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)操控領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)日漸顯現(xiàn)，并在諸多領(lǐng)域得到了進(jìn)一步拓展。Arduino 作為一款靈活便捷、易于上手的開源電子原型平臺(tái)，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)上能夠?qū)崿F(xiàn)更好的軟件開發(fā)，也能夠達(dá)到系統(tǒng)化編程應(yīng)用效果。建立于Arduino 基礎(chǔ)上的藍(lán)牙低功耗研究也成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。通過藍(lán)牙低功耗的研究和應(yīng)用，不僅能夠帶給人們生活更大的便捷，也能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步推動(dòng)，對(duì)于社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步具有重要意義。

一、藍(lán)牙低功耗概述

藍(lán)牙低功耗也被稱為低功耗藍(lán)牙，是藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟設(shè)計(jì)和銷售的一種個(gè)人局域網(wǎng)技術(shù)，該技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)療保健、安防、健身、家庭娛樂等諸多方面得到了應(yīng)用，并得到用戶較好的使用體驗(yàn)反饋。低功耗藍(lán)牙無法向后兼容所有的藍(lán)牙協(xié)議，但是其所使用的調(diào)變則更加簡單、易于操作。

從2009 年底，越來越多的制造商對(duì)低功耗藍(lán)牙集成電路青睞有加，并投入到使用之中，結(jié)合軟件無線電的應(yīng)用，既能夠達(dá)到固件升級(jí)的需要，也能夠讓低功耗藍(lán)牙兼容性更強(qiáng)。當(dāng)前市面上，越來越多的移動(dòng)設(shè)備均支持經(jīng)典藍(lán)牙和低功耗藍(lán)牙硬件兩種藍(lán)牙模式的應(yīng)用，甚至更多移動(dòng)設(shè)備僅支持低功耗藍(lán)牙應(yīng)用。低功耗藍(lán)牙與經(jīng)典藍(lán)牙相比兩者的技術(shù)源相同，均使用2.400GHz-2.4835GHz - ISM頻帶，但低功耗藍(lán)牙所使用的是另一信道，即：40 2-MHz 信道，這樣便能夠?qū)?shù)據(jù)傳輸平移至高斯調(diào)制傳輸模式，這讓低功耗藍(lán)牙能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)有力的抗干擾效果。

二、基于Arduino 上藍(lán)牙低功耗的研究

1.設(shè)置AT 指令

通過USB-TTL 模塊將藍(lán)牙BLE 與電腦連接在一起，使用藍(lán)牙串口助手軟件對(duì)藍(lán)牙BLE 模塊進(jìn)行調(diào)試。連接方法如下：BLE4.0的VCC、GND、TXD、RXD 分 別對(duì)應(yīng)USB-TTL 的3.3V、GND、RXD、TXD。

2.通訊連接

連接完成之后則可以打開串口調(diào)試軟件，這時(shí)候需要保證vehicle 選擇的正確性，打開窗口便可以實(shí)現(xiàn)通訊。

這里需要注意的一點(diǎn)便是藍(lán)牙低功耗進(jìn)入AT 指令之后僅需要確保其連接是否成功，不需要再按照模塊電路板按鈕操作。

為了實(shí)現(xiàn)Arduino 和藍(lán)牙低功耗模塊以及設(shè)備的更好通信，需要做好以下準(zhǔn)備：1個(gè)IOS 設(shè)備，1個(gè)Arduino 平臺(tái)，1個(gè)BLE 4.0 模塊，F(xiàn)M 連接線若干，1 個(gè)LightBlue App。

3.程序操作

之后則將Arduino 與藍(lán)牙低功耗模塊連接。連接完成之后則可以為Arduino 來進(jìn)行程序編寫。進(jìn)入程序之后，我們可以發(fā)現(xiàn)該程序較為簡單，其中程序僅為藍(lán)牙數(shù)據(jù)接收程序，如果截獲數(shù)據(jù)為A，那么我們可以返回至BLE get char A.，所進(jìn)行的程序編碼可以如下操作：

圖2：TX&RX 子頁

如果在程序編寫過程中需要用到UTF-8 編碼方式來實(shí)現(xiàn)通訊，則可以點(diǎn)擊Hex 進(jìn)入相應(yīng)選擇界面，選擇UTF-8 String 設(shè)置，來完成UTF-8 編碼。

完成相應(yīng)設(shè)置之后還可以通過WRITTEN VALUES 來進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，并可以在READ/NOTIFIED VALUES 里面看到相應(yīng)的返回?cái)?shù)據(jù)。

三、結(jié)束語

藍(lán)牙時(shí)代的到來讓人們對(duì)藍(lán)牙予以新的認(rèn)識(shí)，也帶動(dòng)藍(lán)牙相關(guān)研究更為深入，實(shí)現(xiàn)了更為高效的信息輸入，也帶動(dòng)著人們生活方式的轉(zhuǎn)變。越來越多的人呢對(duì)于藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行分析，尤其在藍(lán)牙低功耗上的研究更為深入。本文僅從Arduino 角度上對(duì)藍(lán)牙低功耗進(jìn)行分析，在未來的應(yīng)用中還將會(huì)對(duì)此方面相關(guān)知識(shí)予以探索。相信在未來的時(shí)代，藍(lán)牙低功耗將會(huì)以全新的態(tài)勢(shì)登上舞臺(tái)，展現(xiàn)自身作用和價(jià)值，實(shí)現(xiàn)生活質(zhì)量的提升，讓人們因?yàn)樗{(lán)牙低功耗的應(yīng)用以及更為多樣化的開源電子原型平臺(tái)搭建而實(shí)現(xiàn)更好的通訊交流。

圖1：程序編碼操作