目录
1 实验简介
| 工程编号 | 实验名称 | 工程简介 |
|---|---|---|
| 3.0_ble_peripheral_profile_led | LED控制实验 | 实现了LED服务，可以通过手机控制LED灯的点亮和熄灭 |
| 3.1_ble_peripheral_profile_btn | 按键控制实验 | 实现了按键服务，可以将按键按下的状态发送给手机 |
| 3.2_ble_peripheral_beacon | 基站实验 | BEACON格式广播 |
| 3.3_ble_peripheral_nus | 从机NUS实验（串口透传） | 实现了NUS服务，可以实现主从机的串口透传 |
| 3.4_ble_central_nus | 主机NUS实验（串口透传） | 实现了NUS服务，可以实现主从机的串口透传 |
| 3.5_ble_peripheral_multi | 一从多主实验 | 一个从机支持被多个主机连接 |
| 3.6_ble_central_multi | 一主多从实验 | 一个主机支持连接多个从机 |
| 3.7_ble_central_peripheral | 主从一体实验 | 异常 |
2 LED控制实验
2.1 实验简介
我们的蓝牙实战实验将从蓝牙控制IO输出高低电平，以此来控制开发板上LED点亮和熄灭开始。
在这个实验中，我们主要会展示一下，有关特征值的write以及read属性，其中由于read属性相对而言使用的较少。我们主要会给大家介绍write属性，也就是主机给从机发送数据的属性。
2.2 硬件说明
nRF52DK开发板采用与Nordic官方开发板相同的指示灯电路，原则协议栈例程可以直接控制指示灯，无需修改代码。
指示灯与芯片引脚对应关系如下表格。
| 网络标号 | 芯片引脚号 | 连接方式 |
|---|---|---|
| LED1 | P0.17 | 直连，低电平亮灯 |
| LED2 | P0.18 | 直连，低电平亮灯 |
| LED3 | P0.19 | 直连，低电平亮灯 |
| LED4 | P0.20 | 直连，低电平亮灯 |
2.3 实验现象
手机端通过nordic的app"nrf master control panel"，发起对设备的扫描和连接，连接成功之后，我们通过UUID FFF1给开发板发送数据。
例如发送0x00,0x00,0x00,0x00给开发板，此时开发板的4个LED灯均被点亮；同样的我们给将某位数据改成0x01，对应的LED就会熄灭。
2.4 源码讲解
2.4.1 gy_profile_led.c\.h
我们首先查看一下他的服务文件，也就是gy_profile_led，我们我们就是通过这个服务来接收手机端发送的LED控制数据的。
可以看到这个服务初始化ble_led_init函数中对于服务以及他的特征值属性的初始化过程，首先我们先初始化一个回调（p_led->led_write_handler = p_led_init->led_write_handler;），这个回调是用来将gy_profile_led这一层的数据，上传给mian文件去处理。
接下来是服务的添加，首先是调用sd_ble_uuid_vs_add去添加服务，然后给这个ble_uuid的服务的参数赋值，最后调用sd_ble_gatts_service_add函数去注册这个服务，这边我们注册的服务句柄是p_led->service_handle。
注册完服务之后，我们就要开始添加我们的特征值characteristic，特征值的添加也是一样的，首先配置特征值的参数，这些参数中我们主要关注一下ble_gatt_char_props_t，这个参数是用来定义特征值的属性的，可以看到我们的属性有如下几种：
/**@brief GATT Characteristic Properties. */
typedef struct
{
/* Standard properties */
uint8_t broadcast :1; /**< 广播 */
uint8_t read :1; /**< 读 */
uint8_t write_wo_resp :1; /**< 写指令 */
uint8_t write :1; /**< 写*/
uint8_t notify :1; /**< 通知*/
uint8_t indicate :1; /**< 暗示 */
uint8_t auth_signed_wr :1; /**< 签名写指令 */
} ble_gatt_char_props_t;
因为我们的led的服务，是手机写数据给开发板控制LED，所以我们要定义特征值写使能（add_char_params.char_props.write = 1;），另外当我们需要知道上次是发送的什么控制数据给开发板时，我们需要读一下数据，所以这边我们同样定义一下读使能（add_char_params.char_props.read = 1;），当我们配置完特征值的属性之后，我们调用characteristic_add函数，去向刚刚注册的p_led->service_handle服务中添加我们的特征值。
53 //******************************************************************************
54 // fn :ble_led_init
55 //
56 // brief : 初始化LED服务
57 //
58 // param : p_led -> led服务结构体
59 // p_led_init -> led服务初始化结构体
60 //
61 // return : uint32_t -> 成功返回SUCCESS，其他返回ERR NO.
62 uint32_t ble_led_init(ble_led_t * p_led, const ble_led_init_t * p_led_init)
63 {
64 uint32_t err_code;
65 ble_uuid_t ble_uuid;
66 ble_add_char_params_t add_char_params;
67
68 // 初始化服务结构体
69 p_led->led_write_handler = p_led_init->led_write_handler;
70
71 // 添加服务（128bit UUID）
72 ble_uuid128_t base_uuid = {LED_UUID_BASE};
73 err_code = sd_ble_uuid_vs_add(&base_uuid, &p_led->uuid_type);
74 VERIFY_SUCCESS(err_code);
75
76 ble_uuid.type = p_led->uuid_type;
77 ble_uuid.uuid = LED_UUID_SERVICE;
78
79 err_code = sd_ble_gatts_service_add(BLE_GATTS_SRVC_TYPE_PRIMARY, &ble_uuid, &p_led->service_handle);
80 VERIFY_SUCCESS(err_code);
81
82 // 添加LED特征值（属性是Write和Read、长度是4）
83 memset(&add_char_params, 0, sizeof(add_char_params));
84 add_char_params.uuid = LED_UUID_CHAR;
85 add_char_params.uuid_type = p_led->uuid_type;
86 add_char_params.init_len = LED_UUID_CHAR_LEN;
87 add_char_params.max_len = LED_UUID_CHAR_LEN;
88 add_char_params.char_props.read = 1;
89 add_char_params.char_props.write = 1;
90
91 add_char_params.read_access = SEC_OPEN;
92 add_char_params.write_access = SEC_OPEN;
93
94 return characteristic_add(p_led->service_handle, &add_char_params, &p_led->led_char_handles);
95 }
看完服务的初始化，我们来看下我们的服务注册之后是怎么来进行工作的，首先我们看下ble_led_on_ble_evt这个函数，这个函数在我们mian函数中注册BLE_LED_DEF(m_led);实例的时候被引用。
15 //******************************************************************************
16 // fn :BLE_LED_DEF
17 //
18 // brief : 初始化LED服务实例
19 //
20 // param : _name -> 实例的名称
21 //
22 // return : none
23 #define BLE_LED_DEF(_name) \
24 static ble_led_t _name; \
25 NRF_SDH_BLE_OBSERVER(_name ## _obs, \
26 BLE_LED_BLE_OBSERVER_PRIO, \
27 ble_led_on_ble_evt, &_name)
这个m_led实例注册，涉及到NRF_SDH_BLE_OBSERVER的使用，简单的理解就是利用这个注册了实例之后，当底层有GAP或者GATT消息返回的时候，就会触发ble_led_on_ble_evt函数。 因为我们LED服务这里需要接收手机端write的LED控制数据，所以我们在事件判断中，判断是否出现GATT Write事件，一旦出现了，我们调用on_write函数去处理这个事件。
28 //******************************************************************************
29 // fn :ble_led_on_ble_evt
30 //
31 // brief : BLE事件处理函数
32 //
33 // param : p_ble_evt -> ble事件
34 // p_context -> ble事件处理程序的参数（暂时理解应该是不同的功能，注册时所携带的结构体参数）
35 //
36 // return : none
37 void ble_led_on_ble_evt(ble_evt_t const * p_ble_evt, void * p_context)
38 {
39 ble_led_t * p_led = (ble_led_t *)p_context;
40
41 switch (p_ble_evt->header.evt_id)
42 {
43 // GATT Client Write事件
44 case BLE_GATTS_EVT_WRITE:
45 on_write(p_led, p_ble_evt);
46 break;
47
48 default:
49 break;
50 }
51 }
on_write函数用于处理接收的write数据，我们判断一下接收的数据是否符合我们的要求，如果符合，那么我们通过初始化函数中的回调函数，将接收到的值上传到main函数中去处理。
7 //******************************************************************************
8 // fn :on_write
9 //
10 // brief : 处理Write事件的函数。
11 //
12 // param : p_led -> led服务结构体
13 // p_ble_evt -> ble事件
14 //
15 // return : none
16 static void on_write(ble_led_t * p_led, ble_evt_t const * p_ble_evt)
17 {
18 ble_gatts_evt_write_t const * p_evt_write = &p_ble_evt->evt.gatts_evt.params.write;
19
20 if ( (p_evt_write->handle == p_led->led_char_handles.value_handle)
21 && (p_evt_write->len <= LED_UUID_CHAR_LEN)
22 && (p_led->led_write_handler != NULL))
23 {
24 p_led->led_write_handler((uint8_t*)p_evt_write->data);
25 }
26 }
2.4.2 gy_serial_led.c\.h
有关外设处理，请大家查看基础实验部分
2.4.3 main.c
main文件中也不给大家全部介绍了，这个和蓝牙协议实验部分是重合的，我们只关注实验改动的部分。
我们看下服务初始化的部分，可以看到调用了我们gy_profile_led中的ble_led_init函数初始化注册了我们的LED服务，并且通用注册了一个回调函数。
在这个回调函数led_write_handler中，我们可以获取到gy_profile_led中上传上来的接收到的wirte数据，并且利用这个数据进行LED的控制。
195 //******************************************************************
196 // fn : nus_data_handler
197 //
198 // brief : 用于处理来自Nordic UART服务的数据的功能
199 // details : 该功能将处理从Nordic UART BLE服务接收的数据并将其发送到UART模块
200 //
201 // param : ble_nus_evt_t -> nus事件
202 //
203 // return : none
204 static void led_write_handler(uint8_t * new_state)
205 {
206 NRF_LOG_INFO("Recive State:%02X,%02X,%02X,%02X",new_state[0],new_state[1],new_state[2],new_state[3]);
207 LED_Control(BSP_LED_0, new_state[0]);
208 LED_Control(BSP_LED_1, new_state[1]);
209 LED_Control(BSP_LED_2, new_state[2]);
210 LED_Control(BSP_LED_3, new_state[3]);
211 }
212
213 //******************************************************************
214 // fn : services_init
215 //
216 // brief : 初始化复位（本例程展示NUS：Nordic Uart Service）
217 //
218 // param : none
219 //
220 // return : none
221 static void services_init(void)
222 {
223 uint32_t err_code;
224 ble_led_init_t led_init;
225
226 // Initialize NUS.
227 memset(&led_init, 0, sizeof(led_init));
228
229 led_init.led_write_handler = led_write_handler;
230
231 err_code = ble_led_init(&m_led, &led_init);
232 APP_ERROR_CHECK(err_code);
233 }
3 按键控制实验
3.1 实验简介
按键控制实验，就是开发板上的按键按下，然后我们将通过蓝牙上报手机是哪一个按键被按下。
在上一个LED控制实验中，我们主要讲了Write属性，也就是主机给从机发送数据。在这个实验中，我们将会给大家展示从机如何给主机发送数据，也就是notify属性的使用。
3.2 硬件说明
nRF52DK开发板采用与Nordic官方开发板相同的按键电路，原则协议栈例程可以直接使用按键，无需修改代码。
按键与芯片引脚对应关系如下表格。
| 网络标号 | 芯片引脚号 | 连接方式 |
|---|---|---|
| BTN1 | P0.13 | 直连，下降沿（低电平）触发 |
| BTN2 | P0.14 | 直连，下降沿（低电平）触发 |
| BTN3 | P0.15 | 直连，下降沿（低电平）触发 |
| BTN4 | P0.16 | 直连，下降沿（低电平）触发 |
3.3 实验现象
首先还是使用nordic的app "nrf master control panel"去连接我们的开发板，连接成功之后，我们点击UUID FFE1特征值的使用notify的按钮（三个向下箭头的图标）。
使能了notify之后，我们分别按下开发板上的按键S1-S4，可以看到手机上显示对应的上报状态数据。
3.4 源码讲解
3.4.1 gy_profile_btn.c\.h
首先我们还是先看一下服务配置文件，首先还是注册一下服务，注册的服务句柄是p_btn->service_handle。服务注册完成之后，我们注册按键的特征值，可以看到我们分别使能了按键的notify通知属性
50 //******************************************************************************
51 // fn :ble_btn_init
52 //
53 // brief : 初始化BTN服务
54 //
55 // param : p_btn -> btn服务结构体
56 //
57 // return : uint32_t -> 成功返回SUCCESS，其他返回ERR NO.
58 uint32_t ble_btn_init(ble_btn_t * p_btn)
59 {
60 uint32_t err_code;
61 ble_uuid_t ble_uuid;
62 ble_add_char_params_t add_char_params;
63
64 // 添加服务（128bit UUID）
65 ble_uuid128_t base_uuid = {BTN_UUID_BASE};
66 err_code = sd_ble_uuid_vs_add(&base_uuid, &p_btn->uuid_type);
67 VERIFY_SUCCESS(err_code);
68
69 ble_uuid.type = p_btn->uuid_type;
70 ble_uuid.uuid = BTN_UUID_SERVICE;
71
72 err_code = sd_ble_gatts_service_add(BLE_GATTS_SRVC_TYPE_PRIMARY, &ble_uuid, &p_btn->service_handle);
73 VERIFY_SUCCESS(err_code);
74
75 // 添加BTN特征值（属性是Write和Read、长度是4）
76 memset(&add_char_params, 0, sizeof(add_char_params));
77 add_char_params.uuid = BTN_UUID_CHAR;
78 add_char_params.uuid_type = p_btn->uuid_type;
79 add_char_params.init_len = BTN_UUID_CHAR_LEN;
80 add_char_params.max_len = BTN_UUID_CHAR_LEN;
81 add_char_params.char_props.read = 1;
82 add_char_params.char_props.notify = 1;
83
84 add_char_params.read_access = SEC_OPEN;
85 add_char_params.cccd_write_access = SEC_OPEN;
86
87 return characteristic_add(p_btn->service_handle, &add_char_params, &p_btn->btn_char_handles);
88 }