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ART-PI 蓝牙配网流程分析

发布于 2021-12-31 10:49:41 浏览：2030 订阅该版

[tocm]

# ART-PI 蓝牙配网流程分析

在我们拿到ART-Pi开发板的时候，板子就会有一个默认的出厂程序，

就是通过蓝牙对开发板进行配网，内置一个web服务器，配网成功后能够通过网页显示开发板的基本信息，并对开发板的板载LED进行简单的控制。

## 体验一下蓝牙配网的方式

在我们拿到ART-Pi开发板的时候，板子就会有一个默认的出厂程序，上电之后终端出现以下蓝牙mac地址即可以使用

```sh
BTstack up and running at 41:52:54:14:31:19
```

没有出现则使用 **rt-thread studio** 创建 **art-pi_factory** 例程并编译下载，出厂已刷好了 WiFi 和蓝牙的固件，若固件丢失，可以按照以下方法重新传入。

#### WIFI以及蓝牙固件

wifi和蓝牙固件的上传方式相同，可以通过终端进行ymodem传输。固件路径位于`/tools/firmware/`目录下。其中`ap6212-bt-image-1.0.rbl`为蓝牙固件，`ap6212-wifi-image-1.0.rbl`为WIFI固件。以WIFI固件上传为例，需要执行两个步骤：

1. 在终端命令行中输入`update`命令。
2. 使用ymodem进行文件传输。

完成后系统会自动识别传入的固件，若固件有效则会自动搬运到对应的固件存储区。
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211231/3711461485259671f8416bcac67c8f50.gif)

开发板上电之后进行蓝牙的配网操作，打开微信搜索 WiFi 配网助手 小程序，并打开手机蓝牙、WiFi，部分手机需要打开定位功能，选择 ART-Pi 设备 如果已连接 WiFi 的话会自动选择当前连接的 WiFi （ART-Pi 的 WiFi 不支持5G的，所以在连接的时候请选择 2.4G 的 WiFi 进行连接）

![微信配网小程序二维码_圆形.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230401/b2ac3d8155905d6faeb291c0f35ed2ae.png)

>如果发现蓝牙搜索不到，可以尝试将`wifi_init();`先注释掉

如果周围设备多的话请查看小程序上的mac地址是否和串口终端的mac地址保持一致，不一致请切换，后面再教如何更改蓝牙名称，

![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211231/d26fd9c4d2cba4da63a0cec81e7d84a5.png)

配网成功后串口终端和小程序都会有提示

串口终端提示

```sh
[I/WLAN.mgnt] wifi connect success ssid:realthread_VIP
[I/WLAN.lwip] Got IP address : 172.30.200.165
```

小程序提示

![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211231/74f715ba59feead61405553c2a0c1d81.png)

## 蓝牙配网的小程序和 ART-Pi 实现

### ART-Pi 配网实现

ART-Pi 上的蓝牙协议的实现是使用了 `btstack` 软件包的基础上完成的，在我们使用的时候只需要下载 `art-pi_factory` 就可以了

关于对蓝牙的配置基本上都在 `packages/btstack-v0.0.1/rtt_adapter/rtt_btstack_gatt_blufi.c` 这个文件中，主要是蓝牙的一些基础配置，以及蓝牙的接收与发送

上面提到了，如果使用的设备过多的话就会出现有多个 `ART-Pi` 的蓝牙名称的出现，导致我们不知道哪一个才是自己的设备，这就牵扯到了蓝牙名称的更改，蓝牙名称的修改其实就是修改广播地址的内容，具体参见下面的代码

```c
const uint8_t adv_data[] = {
    // Flags general discoverable, BR/EDR not supported
    0x02, BLUETOOTH_DATA_TYPE_FLAGS, 0x05,
    // Name
    0x0b, BLUETOOTH_DATA_TYPE_COMPLETE_LOCAL_NAME, 'A', 'R', 'T', '-', 'P', 'i', ' ', ' ', ' ', ' ',
    // Incomplete List of 16-bit Service Class UUIDs -- FF10 - only valid for testing!
};
```

还可以修改mac地址来区别不同的蓝牙，不过在RT-Thread的WiFi 配网助手在选择之前看不到mac地址的，所以还是名称比较方便

代码中mac地址是使用了`A` `R` `T` 和主控 H750 的部分 UID 全球唯一标识码组成的，也可以自定义，但不要重复（不要两个蓝牙的mac地址一样）

```c
    own_address[0] = 0x41; //A
    own_address[1] = 0x52; //R
    own_address[2] = 0x54; //T
    own_address[3] = *(rt_uint8_t *)(UID_BASE + 4);
    own_address[4] = *(rt_uint8_t *)(UID_BASE + 2);
    own_address[5] = *(rt_uint8_t *)(UID_BASE + 0);
```

*注意：以上代码路径为`packages/btstack-v0.0.1/port/posix-h4-bcm/btstack_main.c`的`bt_stack_main`函数中*

通过mac地址就可以去识别不同的蓝牙了，其他的一些配置其实我们并不用过于关心，想深入了解的，可以去看一下蓝牙的协议栈。

由于采用的是小程序连接蓝牙的方式，那么连广播查询这些步骤也都省略了，在找到蓝牙之后，重要的只剩两点了，蓝牙接收和蓝牙发送

在 `le_counter_setup` 函数中我们可以很轻易的看到这样的初始化函数，而具体的蓝牙接收部分的处理就在 `att_write_callback` 函数中

```c
    // setup ATT server
    att_server_init(profile_data, att_read_callback, att_write_callback);
```

如果将 `att_write_callback` 函数中的部分代码改为以下

```c
        rt_kprintf("\r\n recv data: %s length :%d\r\n", buffer, buffer_size);
        uint8_t ret = bsal_blufi_push_data(&blufi_data, buffer_size, buffer);
```

那么再进行小程序配网时，串口将会打印出以下内容

```c
 recv data: {"ssid length :6
 recv data: ":"rea length :6
 recv data: lthrea length :6
 recv data: d_VIP" length :6
 recv data: ,"pass length :6
 recv data: wd":"V length :6
 recv data: ip@210 length :6
 recv data: 6"}210 length :3
```

这是什么呢？

其实这就是小程序向蓝牙发送的数据，整理一下，不难发现就是我们在小程序上写的 WiFi 的名称和密码

```c
{"ssid":"realthread_VIP","passwd":"Vip@2106"}
```

关于 `bsal_blufi_push_data` 函数，其实就是一个校验的过程，从终端输出上看每次是六字节的形式发送的，就是为了校验是否把数据发送完了，发送完了就把账号密码送给WiFi进行连接。

关于 ART-Pi WiFi 连接成功，蓝牙发送的相关代码则是在 `wifi_ready_handler` 函数中，这是 WiFi 连接成功的回调函数，发送的数据为

```c
{wifi:'on', url:'172.30.200.165'}
```

小程序接收到之后就如上面的图片显示 IP 了

说白了整个蓝牙配网的流程其实非常简单，本质上就是，小程序发送 WiFi 相关信息，然后 ART-Pi 连接网络成功将 IP 发送给小程序

### 小程序配网实现

这里并没有小程序的源码，一切都是我的简单分析，可能和具体实现有偏差，但是大致思路是这样的，

一些简单的蓝牙开启的这些就不说了，

使用 `wx.startBluetoothDevicesDiscovery` 进行蓝牙的扫描