蓝牙BLE GATT Server示例

1 案例简介

HaaS100自带低功耗蓝牙功能,可以通过自带的蓝牙功能完成诸如与手机交互,蓝牙配网等功能。

本案例主要演示使用轻应用框架,在HaaS100上完成BLE的自定义GATT服务,并开启广播让手机可以扫描并连接,连接后将数据上报到手机。

2 物料清单

HaaS100开发板(需将蓝牙天线接好)。

haas100

安装NRF Connect软件的手机。

nrf

3 代码实现

编写app.js。

开启蓝牙功能

参考代码如下,调用bt_host模块中的open函数即可开启蓝牙功能。

bt_host.open的主要参数定义如下:

deviceName: 设备名

conn_num_max: 最大连接数

调用成功后,返回bt_host的实例。

import * as bt_host from 'bt_host' 

var bt_host_instant = bt_host.open({
  deviceName: 'ble_test',
  conn_num_max: 2,
  success: function() {
    console.log('bt_host init success');
        setTimeout(() => {
                app_add_service()
                app_start_adv();
                }, 1000)
  },
  fail: function() {
    console.log('bt_host init failed');
  }
});

蓝牙服务注册功能

蓝牙服务是BLE蓝牙的基础,通过服务来发现设备功能并交互数据,如下参考代码定义了一个自定义的服务。

add_service的主要参数如下:

service: 结构体,服务定义,需要包含一个服务的uuid,s_uuid。以及一个从属于此服务的属性列表,每个属性要包含属性uuid,属性的读写权限,如果属性包含描述项,也需要定义。关于服务的定义可参考蓝牙标准文档。

function app_add_service() {
        let add_service = {
                        service: "{\
                \"s_uuid\":\"0x1A1A\",\
                \"chars_list\":[\
                    {\
                        \"char_uuid\":\"0x1B1B\",\
                        \"char_permit\":\"RW\",\
                        \"char_descr\":{\
                            \"descr_type\":\"CCC\",\
                            \"descr_uuid\":\"0x1C1C\"\
                        }\
                    },\
                    {\
                        \"char_uuid\":\"0x1D1D\",\
                        \"char_permit\":\"R\"\
                    }\
                ]\
            }"
        }
        bt_host_instant.add_service(service);
}

蓝牙广播

蓝牙广播用于被主设备(如手机)发现并连接,可参考如下代码

start_adv的主要参数如下

type: 0代表可连接广播,3代表不可连接广播

adv_data:符合蓝牙规范的广播内容

scan_rsp_data:符合蓝牙规范的广播扩展内容(在type=3时无效)

interval_min: 最小广播间隔,单位0.625毫秒

interval_max: 最大广播间隔,单位0.625毫秒

channel_map:广播信道。

注意1,如果在open时设置了设备名,则不能在广播内容中添加设备名相关的字段,否则会报错。

注意2,蓝牙连接后,广播是自动关闭的,断开连接后如需继续广播,需要重新开启广播。

function app_start_adv() {
        bt_host_instant.start_adv({
                type: 0,
                adv_data: '020106',
                scan_rsp_data: '',
                interval_min: 160,
                interval_max: 320,
                channel_map: 7,
                success: function() {
                        console.log('bt_host start adv success');
                },
                failed: function() {
                        console.log('bt_host start adv failed');
                },
        });
}

蓝牙连接断开指示

当设备开启可连接广播后,主设备(如手机)可以扫描到这个设备并连接。连接和断开可参考如下代码

接口on可用于接收蓝牙的连接和断开事件,参数

"connect":代表连接事件,可以在回调函数(第二个参数)中处理

"disconnect":代表断事件,可以在回调函数(第二个参数)中处理

function onConnect() {
    // onConnect
        console.log('bt_host onConnect');

        dev_connected = true
        setTimeout(() => {
                app_notify_data()
        }, 2000);
}

function onDisconnect() {
    // onDisconnect
        console.log('bt_host onDisconnect');
        dev_connected = false
        app_start_adv();
}

bt_host_instant.on('connect', function() {
    onConnect();
});

bt_host_instant.on('disconnect', function() {
          onDisconnect();
});

蓝牙数据上报

蓝牙数据上报用于将数据上报到已连接的主设备上,可以参考如下代码进行周期的数据上报。

update_char的主要参数如下:

arg: 结构体,需要包含需要上报的属性的uuid,以及需要上报的数据value。

注意1,只有在属性项中定义了CCC描述项的属性可以上报数据。

注意2,需要在主设备连接HaaS100后,在主设备上开启属性的Notify功能,HaaS100才能上报数据。

function app_notify_data() {
        cnt++;
        console.log('app_notify_data cnt = '+cnt)
        if (cnt%2) {
                let param = {
                        arg: "{\
                                \"uuid\": \"0x1B1B\",\
                                \"value\": [31,32,33]\
                                }",
                }
                bt_host_instant.update_char(param);
        } else {
                let param = {
                        arg: "{\
                                \"uuid\": \"0x1B1B\",\
                                \"value\": [33,32,31]\
                                }",
                }
                bt_host_instant.update_char(param);
        }

        if (dev_connected == true) {
                setTimeout(() => {
                        app_notify_data()
                }, 2000);
        }
}

4 使用流程

4.1 轻应用代码生成与烧录

按以上章节的方式实现代码逻辑并生成app.js以及app.json(参考如下)

{
    "version": "1.0.0",
    "io": {
        
    },
    "debugLevel": "DEBUG"
}

将app.js和app.json放入hardware/chip/haas1000/prebuild/data/jsamp中,重新编译并烧录进HaaS100,重启开发板,可看到如下日志打印

[16:56:56.182]收←◆srvc_cfg: {                "s_uuid":"0x1A1A",                "chars_list":[                    {                        "char_uuid":"0x1B1B",                        "char_permit":"RW",                        "char_descr":{                            "descr_type":"CCC",                            "descr_uuid":"0x1C1C"                        }                    },                    {                        "char_uuid":"0x1D1D",                        "char_permit":"R"                    }                ]            }
[   6.427]<D>BT_HOST native_bt_host_add_service enter
[   6.427]<D>BT_HOST [native_bt_host_add_service] service_cfg: {                "s_uuid":"0x1A1A",                "chars_lr val uuid 0x1d1d
[   6.428]<D>BT_GATTS_ADAPTER [bt_gatts_adapter_add_service] declare service done, total attr: 6(6)
[   6.429]<D>BT_GATTS_ADAPTER [bt_gatts_adapter_add_service] add service done with ret 12
[   6.429]<D>BT_HOST [native_bt_host_add_service] add service success
add_service result: 0
bt host start adv
[   6.429]<D>BT_HOST native_bt_host_start_adv enter
[   6.429]<D>BT_HOST native_bt_host_start_adv: type = 0, ad = 020106, sd = , interval_min = 160, interval_max = 320, channel_map = 7
[   6.430]<D>BT_HOST_ADAPTER bt_host_adapter_start_adv, ble_stack_adv_start, type = 0, min = 160, max = 320, ch = 7, ad_num = 1, sd_num = 0, ad[0].type = 1, ad[0].len = 1
01 06 20 0f a0 00 40 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 07 00 
04 0e 04 05 06 20 00 
01 08 20 20 03 02 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 
04 0e 04 05 08 20 00 
01 09 20 20 0a 09 09 62 6c 65 5f 74 65 73 74 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 
04 0e 04 05 09 20 00 
01 0a 20 01 01 
04 0e 04 05 0a 20 00 
[   6.509]<D>BT_HOST_ADAPTER ble_stack_adv_start ret = 0
bt_host start adv success

4.2 手机扫描连接设备

打开手机安装好的NRF Connect软件,点击scan,可扫描到ble_test这台设备,如下图

ble_test

点击CONNECT连接HaaS100,可看到服务列表,下图红色部分即为应用中注册的自定义服务。

service

4.3 设备上报数据

当设备连接后,可按照如下动态图的方式打开Notify(点击属性右侧的三个箭头),之后可看到设备以2秒的间隔上报数据。

Record_2021-06-01-16-34-20_3c2e989be58abe9ca7463ffb1e6967d2