🚀 实现主控板与手机蓝牙通讯！轻松上手[Mind+]与App Inventor

做项目时我们经常会遇到蓝牙的问题，例如使用appinventor制作一个app控制板子，或者将板子的数据通过蓝牙传到手机上。
遂决定研究一下手机与主控板的蓝牙通讯。
材料选择：
1、我们选择的是蓝牙通讯，蓝牙通讯的好处是可以很方便的跟手机进行通讯，缺点是点对点通讯（最新的蓝牙会支持多点通讯，不在我们讨论范围内），传输速度比较低（无法传视频图像等）。
2、蓝牙有不同的代数，有不同的功能（类比最开始手机都是大哥大，后面有2G、3G、4G、5G等等），我们当前最常见的是蓝牙2.0（bluetooth)和低功耗蓝牙4.0（BLE，Bluetooth Low Energy），但是两者都可以实现通讯功能。
4、由于BLE无需密码配对，两个设备靠近就可以，安卓和苹果都支持，因此我选择兼容性更好也是更方便的BLE进行操作。一般我们常见的HC-05，HC-06是蓝牙2.0，使用方法略有不同（appinventor界面的程序不同），本教程我们选择DFRobot出品的BLE-Link蓝牙模块作为样例，同时为了接线方便兼容各种不同的主控板，我们需要一个转接模块。

链接：BLE-Link蓝牙模块 xbee io扩展板

[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图1

[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图1

[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图2

我们首先了解一下基础知识。

BLE-Link通讯的接口是串口，因此只要是支持串口的主控板均支持，不管是Arduino还是microbit又或是掌控，同样的板或者不同的板之间，只要支持串口，板子连接一个BLE-Link就可以实现通讯，因此在本教程中不区分板子，以使用最为广泛的arduino uno板进行通讯为例。
（注：尽管microbit、esp32等板子自带了蓝牙，但是由于占用空间大，或是使用不稳定，因此外接一个蓝牙模块也是一个不错的选择）

示意图：
[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图5

[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图5

接下来我们进入实操环节：
实现效果：手机app发送一个消息给主控板，主控板收到消息后把这个消息返回给手机app显示。

1、手机app准备：
我使用appinventor制作了一个手机app方便进行调试，可以直接下载附件apk文件在安卓手机上进行安装，也可以在appinventor里面打开我的aia文件进行修改编辑。
app inventor 2：mit开发的安卓手机端图形化编程软件，目前国内已经有中文服务器了，可以在线编程，手机直接扫描二维码或者使用ai伴侣即可运行，比较方便，推荐两个网址任选：广州电教馆服务器，17coding，基本使用功能可以参考17coding的教程。
appinventor的aia文件点击下载
安卓端app软件点击下载

编程界面：
[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图3

[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图3

手机app界面：

[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图4

2、BLE-Link准备：
首先需要将BLE-Link设置为从机，这样手机才能搜索到，还可以改个名字方便识别。
使用usb线连接BLE-Link上的usb口，打开Mind+上传模式，选择BLE-Link对应的端口，波特率选择115200，打开串口监视器，如下图：
[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图9

[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图9

[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图6

选择“没有结束符”，输入+++ 发送，此时会显示 Enter AT Mode，极为进入了BLE-Link设置模式
[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图7

接下来将“没有结束符”切换成“回车加换行”，依次发送以下三条命令：
AT+SETTING=DEFAULT
AT+NAME=BLE-Link1
AT+RESTART
[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图8

注：第一条是恢复出厂设置成从机，第二条是将此模块名字设置为BLE-Link1，第三条是重启模块使设置生效。更多AT命令见wiki 。
接下来我们将BLE-Link插到io扩展板上，并使用四根杜邦线引出5V RX TX GND

[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图10

[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图10

3、对主控板进行编程：

我们要实现将手机app发送的消息返回给手机app，因此就是从串口把收到的数据再通过串口输出即可，程序如下图：
[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图11

程序上传到uno之后，连接BLE-Link与Uno板（BLE-Link的TX接uno的D0，RX接uno的D1，5V接VCC，GND接GND），手机app搜素连接BLE-Link，Link灯亮，发送hello，情况如下：
[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图13

[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图13

[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图12

蓝牙app控制主控板案例：
接下来我们要使用app进行控制，例如按下app上的A键让板载的D13号口的L灯亮，按下B键让灯灭掉。
首先使用如下程序，上传完毕后，按下A键和B键发现app上显示了65和66。
[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图21

[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图21

注意因为BLE-Link占用的串口和上传程序是一个串口，因此在每次上传的时候需要拔下D0上的线，否则会报错。
[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图16

[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图17

根据输入的消息收到的数进行判断即可使用控制硬件了，使用如下程序：
[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图20

上传完毕后，按下app上的A和B键即可控制led灯了。

Tips：

为什么发送hello会出现一串数字呢？我们就看一下ASCII字符编码表，发现这5个数字对应的是5个字符的十进制编码，因为数据在收发的过程中都是以101010形式的二进制传输的，接收到的时候如果不做转换就是数字了。
[Mind+]使用图形化编程实现主控板与手机蓝牙App Inventor通讯图14