本文將教您如何使用 STM32 制作啟用 BLE 的智能燈泡。

家庭自動(dòng)化涉及自動(dòng)化家庭環(huán)境設(shè)備。為此，我們開發(fā)了一種易于安裝的智能燈泡，并且可以通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器或智能手機(jī)應(yīng)用程序控制連接的設(shè)備。該項(xiàng)目的目的是使用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器或智能手機(jī)控制不同的家用電器。

一、介紹

該項(xiàng)目展示了一種使用 BleuIO Dongle 打開和關(guān)閉通過 5V 繼電器連接到 STM32 Nucleo-144 的燈泡的簡(jiǎn)單方法。

您將需要兩個(gè)加密狗，一個(gè)連接到 Nucleo 板，一個(gè)連接到計(jì)算機(jī)，運(yùn)行 Web 腳本。

當(dāng) BleuIO Dongle 連接到 Nucleo 板的 USB 端口時(shí)，STM32 會(huì)識(shí)別它并直接開始廣告。這允許另一個(gè)加密狗連接到它。

它還將接受來自 UART 的 3 個(gè)不同輸入：

輸入結(jié)果

0 向 BlueIO Dongle 發(fā)送 ATI（請(qǐng)求設(shè)備信息）命令。

1 手動(dòng)打開燈泡

2 手動(dòng)關(guān)閉燈泡

我們使用了STM32 Nucleo-144開發(fā)板和STM32H743ZI MCU（STM32H743ZI micro mbed-Enabled Development Nucleo-144 series ARM？ Cortex？-M7 MCU 32-Bit Embedded Evaluation Board）作為例子。

如果您想使用其他設(shè)置，您必須確保它支持 USB 主機(jī)，并注意 GPIO 設(shè)置可能不同，可能需要在 .ioc 文件中重新配置。

警告 – 該項(xiàng)目涉及可能導(dǎo)致嚴(yán)重傷害或死亡的高電壓。在對(duì)電路進(jìn)行操作之前，請(qǐng)采取所有必要的預(yù)防措施，并關(guān)閉電路的所有電源。

2. 連接繼電器

謹(jǐn)防：

試驗(yàn)交流電時(shí)請(qǐng)務(wù)必小心，觸電會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重傷害！風(fēng)險(xiǎn)通知；免責(zé)聲明

引腳排列和連接到STM32 對(duì)于繼電器電路的直流部分，將S（信號(hào)）連接到STM32 NUCLEO 板上的引腳PE4，同時(shí)將電源（+）和地（-）分別連接到+5V 和GND。

3. 關(guān)于守則

這個(gè)項(xiàng)目基于我們之前的 STM32 項(xiàng)目 （https://github.com/smart-sensor-devices-ab/stm32_bleuio_example），在 .ioc 文件中有這些變化：

在引腳視圖中，我們將 GPIO PE4 設(shè)置為 OUTPUT 并將其標(biāo)記為“燈泡”。

在 USB_HOST\usb_host.c 中的 USBH_CDC_ReceiveCallback 函數(shù)中，我們將 CDC_RX_Buffer 復(fù)制到一個(gè)名為 dongle_response 的外部變量中，該變量可從 main.c 文件訪問。

在 main.c 中，我們創(chuàng)建了一個(gè)簡(jiǎn)單的解釋器，以便我們可以對(duì)從加密狗接收到的數(shù)據(jù)做出反應(yīng)。

void dongle_interpreter ( uint8_t * input)
{

if ( strlen (( char *)input) != 0 )
{
if ( strstr (( char *)input, "\r\n廣告..." ) != NULL )
{
isAdvertising = true ;
}
if ( strstr (( char *)input, "\r\n廣告已停止。" ) != NULL )
{
isAdvertising = false ;
}
if ( strstr (( char *)input, "\r\nCONNECTED" ) != NULL )
{
isConnected =真;
HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
}
if ( strstr (( char *)input, "\r\nDISCONNECTED" ) != NULL )
{
isConnected = false ;
HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
}
if ( strstr (( char *)input, "L=0" ) != NULL )
{
isLightBulbOn = false ;
HAL_GPIO_WritePin(Lightbulb_GPIO_Port, Lightbulb_Pin, GPIO_PIN_RESET);

writeToDongle(( uint8_t *)DONGLE_SEND_LIGHT_OFF);

uart_buf_len = sprintf (uart_tx_buf, "\r\n燈泡是 %s\r\n" , isLightBulbOn ? "on" : "off" );
HAL_UART_Transmit(&huart3, ( uint8_t *)uart_tx_buf, uart_buf_len, HAL_MAX_DELAY);
}
if ( strstr (( char *)input, "L=1" ) != NULL )
{
isLightBulbOn = true ;
HAL_GPIO_WritePin(Lightbulb_GPIO_Port, Lightbulb_Pin, GPIO_PIN_SET);

writeToDongle(( uint8_t *)DONGLE_SEND_LIGHT_ON);

uart_buf_len = sprintf (uart_tx_buf, "\r\n燈泡是 %s\r\n" , isLightBulbOn ? "on" : "off" );
HAL_UART_Transmit(&huart3, ( uint8_t *)uart_tx_buf, uart_buf_len, HAL_MAX_DELAY);
}
}
memset (&dongle_response, 0 , RSP_SIZE);
}

我們還更新了 handleUartInput 函數(shù)，以便我們可以通過 UART 手動(dòng)控制燈泡。

void handleUartInput (UARTCommandTypeDef cmd)
{
switch (cmd)
{
情況UART_RX_0：
{
// 0
uart_buf_len = sprintf (uart_tx_buf, "\r\n(0 press )\r\n" );
HAL_UART_Transmit(&huart3, ( uint8_t *)uart_tx_buf, uart_buf_len, HAL_MAX_DELAY);
如果（isBleuIOReady）
{
writeToDongle(( uint8_t *)DONGLE_CMD_ATI);
}其他
{
uart_buf_len = sprintf (uart_tx_buf, BLEUIO_NOT_READY_MSG);
HAL_UART_Transmit(&huart3, ( uint8_t *)uart_tx_buf, uart_buf_len, HAL_MAX_DELAY);
}
uartStatus = UART_RX_NONE;
打破;
}
情況UART_RX_1：
{
// 1
uart_buf_len = sprintf (uart_tx_buf, "\r\n(1 個(gè)按下的燈泡亮了！)\r\n" );
HAL_UART_Transmit(&huart3, ( uint8_t *)uart_tx_buf, uart_buf_len, HAL_MAX_DELAY);
HAL_GPIO_WritePin(Lightbulb_GPIO_Port, Lightbulb_Pin, GPIO_PIN_SET);
uartStatus = UART_RX_NONE;
打破;
}
情況UART_RX_2：
{
// 2
uart_buf_len = sprintf (uart_tx_buf, "\r\n(2 按下燈泡關(guān)閉！)\r\n" );
HAL_UART_Transmit(&huart3, ( uint8_t *)uart_tx_buf, uart_buf_len, HAL_MAX_DELAY);
HAL_GPIO_WritePin(Lightbulb_GPIO_Port, Lightbulb_Pin, GPIO_PIN_RESET);

uartStatus = UART_RX_NONE;
打破;
}
情況UART_RX_NONE：
{
打破;
}
默認(rèn)：
{
uartStatus = UART_RX_NONE;
打破;
}
}
}

我們將解釋器函數(shù)放在主循環(huán)中。

4. 使用示例項(xiàng)目

4.1 你需要什么

兩個(gè) BleuIO 加密狗

加密狗的腳本（可在 web 腳本文件夾中的源代碼中找到）

帶有帶 USB 端口的 STM32 微控制器的板。（Nucleo-144 開發(fā)板：NUCLEO-H743ZI2，用于開發(fā)此示例。

要將加密狗連接到 Nucleo 板，可以使用帶有 USB A 母對(duì)母適配器的“USB A 到 Micro USB B”電纜。）

STM32CubeIDE

一個(gè) 5V 繼電器

一個(gè)燈泡

5. 如何設(shè)置項(xiàng)目

5.1 從下方下載項(xiàng)目

克隆項(xiàng)目，或?qū)⑵湎螺d為 zip 文件并將其解壓縮到您的 STM32CubeIDE 工作區(qū)中。

5.2 作為現(xiàn)有項(xiàng)目導(dǎo)入

從 STM32CubeIDE 中選擇 File》Import.。。

然后選擇 General》Existing Projects into Workspace 然后點(diǎn)擊“Next》”

確保您在“選擇根目錄：”中選擇了您的工作區(qū)

您應(yīng)該會(huì)看到項(xiàng)目“stm32_bleuio_example”，檢查它并單擊“完成”。

6. 運(yùn)行示例

在 STMCubeIDE 中，單擊錘子圖標(biāo)以構(gòu)建項(xiàng)目。

使用 TeraTerm、Putty 或 CoolTerm 等串行終端仿真程序打開“STMicroelectronics STLink 虛擬 COM 端口”。串行端口設(shè)置：

波特率：115200

數(shù)據(jù)位：8

奇偶校驗(yàn)：無

停止位：1

流量控制：無

在運(yùn)行示例之前連接 BleuIO Dongle。

在 STMCubeIDE 中，單擊綠色播放按鈕閃爍并在您的板上運(yùn)行它。第一次單擊它時(shí)，將出現(xiàn)“運(yùn)行配置”窗口。您可以保持原樣，然后單擊運(yùn)行。

您應(yīng)該會(huì)收到以下歡迎信息：

等到顯示消息：“［BleuIO Dongle Ready］”。

您現(xiàn)在可以使用腳本連接另一個(gè)加密狗。

您還可以使用 uart 命令（0、1 或 2）：

按 0 獲取設(shè)備信息。

1 打開燈泡。

2 關(guān)閉燈泡。

加密狗響應(yīng)將打印到 UART。

7. 從網(wǎng)絡(luò)瀏覽器控制燈光

我們編寫了一個(gè)簡(jiǎn)單的腳本，該腳本連接到加密狗并發(fā)送信號(hào)以從 Web 瀏覽器切換燈光。

為了讓這個(gè)腳本工作，我們需要

連接到計(jì)算機(jī)的 BleuIO USB 加密狗。

BleuIO javascript 庫(kù)

Chrome 78 或更高版本，并且您需要在 chrome://flags 中啟用 #enable-experimental-web-platform-features 標(biāo)志

一個(gè)網(wǎng)絡(luò)打包器——（parcel js）

創(chuàng)建一個(gè)名為 index.html 的簡(jiǎn)單 Html 文件，它將用作腳本的前端。此 Html 文件包含一些按鈕，可幫助連接到遠(yuǎn)程加密狗并向其發(fā)送信號(hào)，該加密狗已連接到 stm32。

< html ?lang = "en" >
< head >
< meta ?charset = "UTF-8" />
< meta ?http-equiv = "X-UA-Compatible" ?content = "IE=edge" />
<元 名稱= "viewport" ?content = "width=device-width, initial-scale=1.0" />
< link?
href = "https://cdn.jsdelivr.net/npm/[email protected]/dist/css/ bootstrap.min.css”
rel = "樣式表"
完整性= “sha384-1BmE4kWBq78iYhFldvKuhfTAU6auU8tT94WrHftjDbrCEXSU1oBoqyl2QvZ6jIW3”
crossorigin = “匿名”
/>
<標(biāo)題>控制輕使用Bleutooth低能

<體 類= “MT-5” >
< DIV 類= “容器MT-5” >
< h1 ?class = "mb-5" >使用低功耗藍(lán)牙控制燈光
<按鈕 類="btn btn-success" ?id = "connect" >連接
< button ?class = "btn btn-warning" ?id = "lightOn" ?disabled >打開
< button ?class = "btn btn-danger" ?id = "lightOf" ?disabled > Turn Off

< div ?class = "container mt-5">
<圖片 ID= "light" ?src = "light_off.png" ?alt = "" />

< script ?src = "script.js" >

創(chuàng)建一個(gè)名為 script.js 的 js 文件并將其包含在 Html 文件的底部。該js文件使用BleuIO js庫(kù)來編寫AT命令并與其他加密狗通信。

import * as my_dongle from "bleuio" ;
const dongleToConnect = "[0]40:48:FD:E5:35:A5" ;
從"./light_on.png"導(dǎo)入lightOnImg ；
從"./light_off.png"導(dǎo)入lightOfImg ；
文檔.getElementById( "connect" ).addEventListener( "click" , function () {
my_dongle.at_connect();
文檔.getElementById( "lightOn" ).disabled = false ;
文檔.getElementById( "lightOf" ).disabled = false ;
文檔.getElementById( "connect" ).disabled = true ;
});

文檔.getElementById( "lightOn" ) .addEventListener ( "click" , function () {
my_dongle
.ati ()
. 然后（（數(shù)據(jù)） => {
//米AKE中央如果 不
如果（JSON.stringify（數(shù)據(jù)）.includes（ “外設(shè)”））{
控制臺(tái)的.log（ “周邊”）;
my_dongle.at_central()。then ( (x) => {
console .log( "central now" );
});
}
})
. then ( () => {
//連接到加密狗
my_dongle
.at_getconn()
. then ( (y) => {
if (JSON.stringify(y).includes(dongleToConnect)) {
console .log( "already connected" );
}其他{
my_dongle.at_gapconnect(dongleToConnect)。then ( () => {
console .log( "連接成功" );
});
}
})
. then ( () => {
//發(fā)送命令控制燈光
my_dongle.at_spssend( "L=1" )。then ( () => {
console .log( "Turned on" );
document .getElementById( "light" ).src = lightOnImg;
});
});
});
});

文檔.getElementById( "lightOf" ) .addEventListener ( "click" , function () {
my_dongle
.ati ()
. 然后（（數(shù)據(jù)） => {
//米AKE中央如果 不
如果（JSON.stringify（數(shù)據(jù)）.includes（ “外設(shè)”））{
控制臺(tái)的.log（ “周邊”）;
my_dongle.at_central()。then ( (x) => {
console .log( "central now" );
});
}
})
. then ( () => {
//連接到加密狗
my_dongle
.at_getconn()
. then ( (y) => {
if (JSON.stringify(y).includes(dongleToConnect)) {
console .log( "already connected" );
}其他{
my_dongle.at_gapconnect(dongleToConnect)。then ( () => {
console .log( "連接成功" );
});
}
})
. then ( () => {
//發(fā)送命令控制燈光
my_dongle.at_spssend( "L=0" )。then ( () => {
console .log( "Turned off" );
document .getElementById( "light" ).src = lightOfImg;
});
});
});
});

腳本js文件有三個(gè)按鈕動(dòng)作；連接和控制燈。

現(xiàn)在我們需要知道另一個(gè)連接到STM32的加密狗的ID，以便我們可以連接到它。您可以使用此 Web 終端獲取加密狗 ID。

- 打開此站點(diǎn) https://bleuio.com/web_terminal.html 并單擊連接到加密狗。

- 選擇合適的端口進(jìn)行連接。

- 一旦它說已連接，輸入**“ATI”**。這將顯示加密狗信息和當(dāng)前狀態(tài)。

- 如果加密狗處于外圍角色，請(qǐng)通過鍵入 **”AT+CENTRAL“** 將其設(shè)置為中央

- 現(xiàn)在通過鍵入 **”AT+GAPSCAN“** 進(jìn)行間隙掃描

- 在列表中看到您的加密狗后，按 control+c 停止掃描

- 復(fù)制 ID 并將其粘貼到腳本 （script.js） 第 2 行中

您將需要一個(gè)網(wǎng)絡(luò)捆綁器。你可以使用parcel.js

安裝parcel js后，轉(zhuǎn)到根目錄并輸入“parcel index.html”。這將啟動(dòng)您的開發(fā)環(huán)境。

使用parcel js 在瀏覽器上打開腳本。

您可以輕松連接到加密狗并從那里打開關(guān)閉燈。