基于Arduino 上藍牙低功耗的研究

王德龍 集寧師范學院

前言

隨著時代的發展和科學的進步，計算機操控領域的優勢日漸顯現，并在諸多領域得到了進一步拓展。Arduino 作為一款靈活便捷、易于上手的開源電子原型平臺，在計算機應用基礎上能夠實現更好的軟件開發，也能夠達到系統化編程應用效果。建立于Arduino 基礎上的藍牙低功耗研究也成為人們關注的焦點。通過藍牙低功耗的研究和應用，不僅能夠帶給人們生活更大的便捷，也能夠實現科學技術的進一步推動，對于社會的發展進步具有重要意義。

一、藍牙低功耗概述

藍牙低功耗也被稱為低功耗藍牙，是藍牙技術聯盟設計和銷售的一種個人局域網技術，該技術已經在醫療保健、安防、健身、家庭娛樂等諸多方面得到了應用，并得到用戶較好的使用體驗反饋。低功耗藍牙無法向后兼容所有的藍牙協議，但是其所使用的調變則更加簡單、易于操作。

從2009 年底，越來越多的制造商對低功耗藍牙集成電路青睞有加，并投入到使用之中，結合軟件無線電的應用，既能夠達到固件升級的需要，也能夠讓低功耗藍牙兼容性更強。當前市面上，越來越多的移動設備均支持經典藍牙和低功耗藍牙硬件兩種藍牙模式的應用，甚至更多移動設備僅支持低功耗藍牙應用。低功耗藍牙與經典藍牙相比兩者的技術源相同，均使用2.400GHz-2.4835GHz - ISM頻帶，但低功耗藍牙所使用的是另一信道，即：40 2-MHz 信道，這樣便能夠將數據傳輸平移至高斯調制傳輸模式，這讓低功耗藍牙能夠實現強有力的抗干擾效果。

二、基于Arduino 上藍牙低功耗的研究

1.設置AT 指令

通過USB-TTL 模塊將藍牙BLE 與電腦連接在一起，使用藍牙串口助手軟件對藍牙BLE 模塊進行調試。連接方法如下：BLE4.0的VCC、GND、TXD、RXD 分 別對應USB-TTL 的3.3V、GND、RXD、TXD。

2.通訊連接

連接完成之后則可以打開串口調試軟件，這時候需要保證vehicle 選擇的正確性，打開窗口便可以實現通訊。

這里需要注意的一點便是藍牙低功耗進入AT 指令之后僅需要確保其連接是否成功，不需要再按照模塊電路板按鈕操作。

為了實現Arduino 和藍牙低功耗模塊以及設備的更好通信，需要做好以下準備：1個IOS 設備，1個Arduino 平臺，1個BLE 4.0 模塊，FM 連接線若干，1 個LightBlue App。

3.程序操作

之后則將Arduino 與藍牙低功耗模塊連接。連接完成之后則可以為Arduino 來進行程序編寫。進入程序之后，我們可以發現該程序較為簡單，其中程序僅為藍牙數據接收程序，如果截獲數據為A，那么我們可以返回至BLE get char A.，所進行的程序編碼可以如下操作：

圖2：TX&RX 子頁

如果在程序編寫過程中需要用到UTF-8 編碼方式來實現通訊，則可以點擊Hex 進入相應選擇界面，選擇UTF-8 String 設置，來完成UTF-8 編碼。

完成相應設置之后還可以通過WRITTEN VALUES 來進行數據發送，并可以在READ/NOTIFIED VALUES 里面看到相應的返回數據。

三、結束語

藍牙時代的到來讓人們對藍牙予以新的認識，也帶動藍牙相關研究更為深入，實現了更為高效的信息輸入，也帶動著人們生活方式的轉變。越來越多的人呢對于藍牙技術進行分析，尤其在藍牙低功耗上的研究更為深入。本文僅從Arduino 角度上對藍牙低功耗進行分析，在未來的應用中還將會對此方面相關知識予以探索。相信在未來的時代，藍牙低功耗將會以全新的態勢登上舞臺，展現自身作用和價值，實現生活質量的提升，讓人們因為藍牙低功耗的應用以及更為多樣化的開源電子原型平臺搭建而實現更好的通訊交流。

圖1：程序編碼操作