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日志

【树莓派3B+测评】通过pybluez的例程试用蓝牙

已有 167 次阅读2018-9-21 23:25 |个人分类:树莓派

        这周了解和学习3B+上的蓝牙模块。

一、蓝牙硬件部分了解
        我在树莓派的官网上找到了3B+的原理图(见参考链接1),不过只是一部分,蓝牙芯片以及和CPU的连接接口没有显示出来。我在另外一个网站上(见参考链接2)查到3B+的蓝牙用的是Cypress 的CYW43455。CYW43455整合了高性能802.11ac、低功耗蓝牙4.2和经典蓝牙。现截取CYW43455的手册(见参考链接3)结构框图如下:
        
        硬件上,蓝牙部分对外的接口,除了几个控制信号,就是UART,I2S和PWM了。在其它网站上(记不清楚出处了)看到过,CPU连接蓝牙芯片上的UART和IO扩展口上的UART(见下图中的GPIO14和GPIO15)是共用的,两者不能同时使用。后边会试用一下IO扩展口上的UART,看看是不是这样子的。      


二、蓝牙的初步简单试用
        这里的试用是让树莓派和手机之间通过蓝牙建立连接,并互传一些字符。
        之前只是做过蓝牙的硬件,对协议栈不了解。为了让树莓派和手机建立连接,参考了比较成熟的方案,用python的pybluez库来操作树莓派上的蓝牙。pybluez在github上还提供了一些简单的测试例程,正好可以拿来直接用。

三、测试步骤
        1.安装pybluez
        pybluez依赖linux下的软件协议栈bluez以及库文件libbluetooth-dev。
      
  1. sudo apt-get install bluez
复制代码

      
  1. sudo apt-get install libbluetooth-dev
复制代码

      
  1. sudo pip install pybluez
复制代码

        对于phthon3则是
      
  1. sudo pip3 install pybluez
复制代码

        下面显示了我当前安装的各个软件包的版本。
        我这个版本的系统上,bluez随系统自带,libbluetooth-dev没有安装。我当时直接安装pybluez的时候,报下面的错误。先安装libbluetooth-dev就解决了。
        2.这里树莓派和手机通信,用的是蓝牙里的RFCOMM协议。pybluez已经提供了简单的测试例程 rfcomm-server.py(见参考链接4)。
        这个例程是建立了一个简单的BluetoothSocket Server,然后启动侦听来自其它设备的连接。这时可以用安卓手机去连接树莓派,顺利的话会创立一个连接。接下来树莓派可以接收到手机发来的数据,并将其打印出来。最后如果在手机端断开连接,树莓派server这端会进行异常处理,关闭socket,结束程序。
        在运行测试例程之前,需要先修改一下bluetooth.service文件:
      
  1. sudo vi /lib/systemd/system/bluetooth.service
复制代码
      
        红框中的第一行的  -E  -C  是需要加上的,如果没有的话,运行例程时会报错 bluetooth.btcommon.BluetoothError: (2, 'No such file or directory')
        红框中的第二行是需要手动添加的,没有这一句,在手机上连接树莓派时会总是失败。
      
  1. ExecStartPost=/usr/bin/sdptool add SP
复制代码

        另外在 rfcomm-server.py原文件第33行添加一行代码:
      
  1. client_sock.send(data.encode('utf-8'))
复制代码
      
        将接收到的字符再发送回去,这样就是互传字符了。
        在终端中运行测试例程,需要加sudo,否则权限不足会报错。
      
  1. sudo python rfcomm-server.py
复制代码

         这个时候就可以在手机上连接树莓派了。

        3.手机上的操作
        我是在安卓手机上操作的,因为主要用的是RFCOMM协议,所以首先需要安装一个蓝牙串口软件。我在应用宝上找了几个,感觉下面这个比较好用,贴一个图标在这里。
        
        打开后,在界面上点击连接,并搜索,我这里因操作过一次,所以直接记录到“已配对”下面了。
        

        连接上后,树莓派终端中会打印出手机蓝牙的MAC地址:
      

        手机端和树莓派端的“聊天”记录截屏如下:
  

四、总结
        通过这几天的学习和了解,在树莓派和安卓手机之间通过蓝牙进行了简单的通信试验,并对RFCOMM协议有了初步的认识。这里的通信应该还是基于经典蓝牙协议进行的。后续如果时间充足的话,将进一步尝试让树莓派和一个BLE 设备通信。

五、参考链接
        1.3B+原理图。https://www.raspberrypi.org/docu ... lus_1p0_reduced.pdf
        2.树莓派介绍。http://shumeipai.nxez.com/2018/0 ... bplus-sale-now.html
        3.CYW43455的手册。http://www.cypress.com/file/358916/download
        4.rfcomm-server.py下载地址。 https://github.com/pybluez/pybluez/blob/master/examples

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