ATK-HC05蓝牙串口模块使用说明(战舰V2&Mini V3)

AN1408 ATK-HC05 蓝牙串口模块使用本应用文档（AN1408，对应战舰 STM32 开发板扩展实验 1/MiniSTM32 开发板 V3.0 扩展实验 11）将教大家如何在 ALIENTEK STM32 开发板上使用 ATK-HC05 蓝牙串口模块（注意，本文档同时适用 ALIENTEK 战舰和 MiniSTM32 两款开发板）。本文档我们将使用 ATK-HC05 蓝牙串口模实现蓝牙串口通信，并和手机连接，实现手机控制开发板。本文档分为如下几部分： 1， ATK-HC05 蓝牙串口模块简介 2，硬件连接 3，软件实现 4，验证 1、ATK-HC05 蓝牙串口模块简介 ATK-HC05 模块，是 ALIENTEK 生成的一款高性能主从一体蓝牙串口模块，可以同各种带蓝牙功能的电脑、蓝牙主机、手机、PDA、PSP 等智能终端配对，该模块支持非常宽的波特率范围：4800~1382400，并且模块兼容 5V 或 3.3V 单片机系统，可以很方便与您的产品进行连接。使用非常灵活、方便。 ATK-HC05 模块非常小巧（16mm*32mm），模块通过 6 个 2.54mm 间距的排针与外部连接，模块外观如图 1.1 所示：图 1.1 ATK-HC05 模块外观图图 1.1 中，从右到左，依次为模块引出的 PIN1~PIN6 脚，各引脚的详细描述如表 1.1 所示：序号 1 名称 LED 配对状态输出；配对成功输出高电平，未配对则输出低电平。说明 www.alientek.comALIENTEK STM32开发板AN1408www.openedv.com开源电子网2014-10-26

2 3 4 5 6 KEY RXD TXD GND VCC 用于进入 AT 状态；高电平有效（悬空默认为低电平）。模块串口接收脚（TTL 电平，不能直接接 RS232 电平!），可接单片机的 TXD 模块串口发送脚（TTL 电平，不能直接接 RS232 电平!），可接单片机的 RXD 地电源（3.3V~5.0V）另外，模块自带了一个状态指示灯：STA。该灯有 3 种状态，分别为：表 1.1 ATK-HC05 模块各引脚功能描述 1，在模块上电的同时（也可以是之前），将 KEY 设置为高电平（接 VCC），此时 STA 慢闪（1 秒亮 1 次），模块进入 AT 状态，且此时波特率固定为 38400。 2，在模块上电的时候，将 KEY 悬空或接 GND，此时 STA 快闪（1 秒 2 次），表示模块进入可配对状态。如果此时将 KEY 再拉高，模块也会进入 AT 状态，但是 STA 依旧保持快闪。 3，模块配对成功，此时 STA 双闪（一次闪 2 下，2 秒闪一次）。有了 STA 指示灯，我们就可以很方便的判断模块的当前状态，方便大家使用。 ATK-HC05 蓝牙串口模块所有功能都是通过 AT 指令集控制，比较简单，该部分使用以及模块的详细参数等信息，请参考 ATK-HC05-V11 用户手册.pdf 和 HC05 蓝牙指令集.pdf。通过 ATK-HC05 蓝牙串口模块，任何单片机（3.3V/5V 电源）都可以很方便的实现蓝牙通信，从而与包括电脑、手机、平板电脑等各种带蓝牙的设备连接。ATK-HC05 蓝牙串口模块的原理图如图 1.2 所示：图 1.2 ATK-HC05 蓝牙串口模块原理图 2、硬件连接本实验功能简介：开机检测 ATK-HC05 蓝牙模块是否存在，如果检测不成功，则报错。 www.alientek.comALIENTEK STM32开发板AN1408www.openedv.com开源电子网2014-10-26

检测成功之后，显示模块的主从状态，并显示模块是否处于连接状态，DS0 闪烁，提示程序运行正常。按 KEY0 按键，可以开启/关闭自动发送数据（通过蓝牙模块发送）；按 WK_UP 按键可以切换模块的主从状态。蓝牙模块接收到的数据，将直接显示在 LCD 上（仅支持 ASCII 字符显示）。同时，我们还可以通过 USMART 对 ATK-HC05 蓝牙模块进行 AT 指令查询和设置。结合手机端蓝牙软件(蓝牙串口助手 v1.97.apk)，可以实现手机无线控制开发板(点亮和关闭 LED1)。所要用到的硬件资源如下： 1，指示灯 DS0 、DS1 2， KEY0/WK_UP 两个按键 3，串口 1、串口 2 4， TFTLCD 模块 5， ATK-HC05-V11 蓝牙串口模块接下来，我们看看 ATK-HC05 蓝牙串口模块同 ALIENTEK STM32 开发板的连接，前面我们介绍了 ATK-HC05 蓝牙串口模块的接口，我们通过杜邦线连接 ATK-HC05 模块和开发板的相应端口，连接关系如表 2.1 所示： ATK-HC05 蓝牙模块与开发板连接关系 ATK-HC05 蓝牙串口模块 ALIENTEK STM32 开发板 VCC GND 3.3V/5V GND TXD PA3 RXD PA2 KEY PC4 LED PA4 表 2.1 ATK-HC05 蓝牙模块同 ALIENTEK STM32 开发板连接关系表表中 ATK-HC05 蓝牙串口模块的 VCC，因为我们的模块是可以 3.3V 或 5V 供电的，所以可以接开发板的 3.3V 电源，也可以接开发板的 5V 电源，这个随便大家自己选择。为了测试蓝牙模块的所有功能，上表我们用了 6 根线连接开发板，在实际使用的时候，如果不需要进入 AT 设置和状态指示，则只需要 4 根线连接即可：VCC/GND/TXD/RXD。 3、软件实现本实验（注：这里仅以战舰板代码为例进行介绍，MiniSTM32 开发板对应代码几乎一模一样，详见 MiniSTM32 开发板 V3.0 扩展实验 11），我们在标准例程：USMART 调试组件实验的基础上修改，首先删掉一些本例程用不到的代码：beep.c、exti.c、wdg.c、timer.c、 tpad.c 和 oled.c 等。然后，在 HARDWARE 文件夹里面新建 USART2 和 HC05 两个文件夹，并分存放 usart2.c， usart2.h 和 hc05.c，hc05.h 等几个文件。并在工程工程 HARDWARE 组里面添加 usart2.c 和 hc05.c 两个文件，并在工程添加 usart2.h 和 hc05.h 的头文件包含路径。在 usart2.c 里面，我们输入如下代码： #include "delay.h" #include "usart2.h" #include "stdarg.h" #include "stdio.h" #include "string.h" //串口发送缓存区 __align(8) u8 USART2_TX_BUF[USART2_MAX_SEND_LEN]; //发送缓冲 #ifdef USART2_RX_EN //串口接收缓存区 //如果使能了接收 u8 USART2_RX_BUF[USART2_MAX_RECV_LEN]; //通过判断接收连续 2 个字符之间的时间差不大于 10ms 来决定是不是一次连续的数据. //接收缓冲 www.alientek.comALIENTEK STM32开发板AN1408www.openedv.com开源电子网2014-10-26

//如果 2 个字符接收间隔超过 10ms,则认为不是 1 次连续数据.也就是超过 10ms 没有接 //收到任何数据,则表示此次接收完毕. //接收到的数据状态 //[15]:0,没有接收到数据;1,接收到了一批数据. //[14:0]:接收到的数据长度 u16 USART2_RX_STA=0; void USART2_IRQHandler(void) u8 res; if(USART2->SR&(1<<5))//接收到数据 { res=USART2->DR; if(USART2_RX_STACNT=0; if(USART2_RX_STA==0)TIM4_Set(1); USART2_RX_BUF[USART2_RX_STA++]=res; //记录接收到的值 //计数器清空 //使能定时器 4 的中断 { //强制标记接收完成 }else { } USART2_RX_STA|=1<<15; } } //初始化 IO 串口 2 //pclk1:PCLK1 时钟频率(Mhz) //bound:波特率 void USART2_Init(u32 pclk1,u32 bound) { RCC->APB2ENR|=1<<2; GPIOA->CRL&=0XFFFF00FF; GPIOA->CRL|=0X00008B00; //使能 PORTA 口时钟 //IO 状态设置 //IO 状态设置 //使能串口时钟 RCC->APB1ENR|=1<<17; RCC->APB1RSTR|=1<<17; //复位串口 2 RCC->APB1RSTR&=~(1<<17);//停止复位 //波特率设置 USART2->BRR=(pclk1*1000000)/(bound);// 波特率设置 USART2->CR1|=0X200C; //1 位停止,无校验位. USART2->CR3=1<<7; //使能串口 2 的 DMA 发送 UART_DMA_Config(DMA1_Channel7,(u32)&USART2->DR, (u32)USART2_TX_BUF);//DMA1 通道 7,外设为串口 2,存储器为 USART2_TX_BUF #ifdef USART2_RX_EN //如果使能了接收 //使能接收中断 USART2->CR1|=1<<8; //PE 中断使能 USART2->CR1|=1<<5; //接收缓冲区非空中断使能 www.alientek.comALIENTEK STM32开发板AN1408www.openedv.com开源电子网2014-10-26

MY_NVIC_Init(2,3,USART2_IRQChannel,2);//组 2，最低优先级 //10ms 中断 //清零 //关闭定时器 4 TIM4_Init(99,7199); USART2_RX_STA=0; TIM4_Set(0); #endif } //串口 2,printf 函数 //确保一次发送数据不超过 USART2_MAX_SEND_LEN 字节 void u2_printf(char* fmt,...) { va_list ap; va_start(ap,fmt); vsprintf((char*)USART2_TX_BUF,fmt,ap); va_end(ap); while(DMA1_Channel7->CNDTR!=0); //等待通道 7 传输完成 UART_DMA_Enable(DMA1_Channel7,strlen((const char*)USART2_TX_BUF)); \ //通过 dma 发送出去 } //定时器 4 中断服务程序 void TIM4_IRQHandler(void) { if(TIM4->SR&0X01)//是更新中断 { USART2_RX_STA|=1<<15; //标记接收完成 TIM4->SR&=~(1<<0); TIM4_Set(0); //清除中断标志位 //关闭 TIM4 } } //设置 TIM4 的开关 //sta:0，关闭;1,开启; void TIM4_Set(u8 sta) { if(sta) { TIM4->CNT=0; //计数器清空 TIM4->CR1|=1<<0; //使能定时器 4 }else TIM4->CR1&=~(1<<0);//关闭定时器 4 } //通用定时器中断初始化 //这里始终选择为 APB1 的 2 倍，而 APB1 为 36M //arr：自动重装值。 //psc：时钟预分频数 void TIM4_Init(u16 arr,u16 psc) { www.alientek.comALIENTEK STM32开发板AN1408www.openedv.com开源电子网2014-10-26

RCC->APB1ENR|=1<<2; //TIM4 时钟使能 TIM4->ARR=arr; TIM4->PSC=psc; TIM4->DIER|=1<<0; //允许更新中断 //使能定时器 4 TIM4->CR1|=0x01; //设定计数器自动重装值 //预分频器 MY_NVIC_Init(1,3,TIM4_IRQChannel,2);//抢占 2，子优先级 3，组 2 在 2 中优先级最低 } #endif ///////////////////////////////////////USART2 DMA 发送配置部分////////////////////////////////// //DMA1 的各通道配置 //这里的传输形式是固定的,这点要根据不同的情况来修改 //从存储器->外设模式/8 位数据宽度/存储器增量模式 //DMA_CHx:DMA 通道 CHx //cpar:外设地址 //cmar:存储器地址 void UART_DMA_Config(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx,u32 cpar,u32 cmar) { RCC->AHBENR|=1<<0; //开启 DMA1 时钟 delay_us(5); DMA_CHx->CPAR=cpar; DMA_CHx->CMAR=cmar; DMA_CHx->CCR=0X00000000; //复位 //DMA1 外设地址 //DMA1,存储器地址 DMA_CHx->CCR|=1<<4; DMA_CHx->CCR|=0<<5; DMA_CHx->CCR|=0<<6; DMA_CHx->CCR|=1<<7; DMA_CHx->CCR|=0<<8; DMA_CHx->CCR|=0<<10; DMA_CHx->CCR|=1<<12; DMA_CHx->CCR|=0<<14; //从存储器读 //普通模式 //外设地址非增量模式 //存储器增量模式 //外设数据宽度为 8 位 //存储器数据宽度 8 位 //中等优先级 //非存储器到存储器模式 } //开启一次 DMA 传输 void UART_DMA_Enable(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx,u16 len) { DMA_CHx->CCR&=~(1<<0); //关闭 DMA 传输 DMA_CHx->CNDTR=len; //DMA1,传输数据量 DMA_CHx->CCR|=1<<0; //开启 DMA 传输 } 这部分代码，主要实现了串口 2 的初始化，以及实现了串口 2 的 printf 函数：u2_printf，和串口 2 的接收处理。串口 2 这里我们发送数据采用 DMA 发送，以提高系统实时性。串口 2 的数据接收，采用了定时判断的方法，对于一次连续接收的数据，如果出现连续 10ms 没有接收到任何数据，则表示这次连续接收数据已经结束。此种方法判断串口数据结束不同于我们串口实验里面的判断回车结束，据有更广泛的通用性，希望大家好好掌握。 www.alientek.comALIENTEK STM32开发板AN1408www.openedv.com开源电子网2014-10-26

usart2.h 里面的代码我们就不在这里列出了，请大家参考本文档对应源码（扩展实验 1 ATK-HC05 蓝牙串口模块实验），我们在 hc05.c 里面，输入如下代码： #include "delay.h" #include "usart.h" #include "usart2.h" #include "hc05.h" #include "led.h" #include "string.h" #include "math.h" //初始化 ATK-HC05 模块 //返回值:0,成功;1,失败. u8 HC05_Init(void) { u8 retry=10,t; u8 temp=1; RCC->APB2ENR|=1<<2; RCC->APB2ENR|=1<<4; GPIOA->CRL&=0XFFF0FFFF; GPIOA->CRL|=0X00080000; //使能 PORTA 时钟 //使能 PORTC 时钟 //PA4,输入 GPIOA->ODR|=1<<4; GPIOC->CRL&=0XFFF0FFFF; GPIOC->CRL|=0X00030000; //PA4 上拉 //PC4,推挽输出 GPIOC->ODR|=1<<4; USART2_Init(36,9600); //初始化串口 2 为:9600,波特率. //PC4 输出 1 while(retry--) { HC05_KEY=1; delay_ms(10); u2_printf("AT\r\n"); HC05_KEY=0; for(t=0;t<10;t++) //KEY 置高,进入 AT 模式 //发送 AT 测试指令 //KEY 拉低,退出 AT 模式 //最长等待 50ms,来接收 HC05 模块的回应 { if(USART2_RX_STA&0X8000)break; delay_ms(5); } if(USART2_RX_STA&0X8000) //接收到一次数据了 { temp=USART2_RX_STA&0X7FFF; //得到数据长度 USART2_RX_STA=0; if(temp==4&&USART2_RX_BUF[0]=='O'&&USART2_RX_BUF[1]=='K') { } temp=0;//接收到 OK 响应 break; www.alientek.comALIENTEK STM32开发板AN1408www.openedv.com开源电子网2014-10-26

} } if(retry==0)temp=1; //检测失败 return temp; } //获取 ATK-HC05 模块的角色 //返回值:0,从机;1,主机;0XFF,获取失败. u8 HC05_Get_Role(void) { u8 retry=0X0F; u8 temp,t; while(retry--) { HC05_KEY=1; //KEY 置高,进入 AT 模式 delay_ms(10); u2_printf("AT+ROLE?\r\n"); //查询角色 for(t=0;t<20;t++) //最长等待 200ms,来接收 HC05 模块的回应 { delay_ms(10); if(USART2_RX_STA&0X8000)break; } HC05_KEY=0; if(USART2_RX_STA&0X8000) //KEY 拉低,退出 AT 模式 //接收到一次数据了 { } temp=USART2_RX_STA&0X7FFF; //得到数据长度 USART2_RX_STA=0; if(temp==13&&USART2_RX_BUF[0]=='+')//接收到正确的应答了 { } temp=USART2_RX_BUF[6]-'0';//得到主从模式值 break; } if(retry==0)temp=0XFF;//查询失败. return temp; } //ATK-HC05 设置命令 //此函数用于设置 ATK-HC05,适用于仅返回 OK 应答的 AT 指令 //atstr:AT 指令串.比如:"AT+RESET"/"AT+UART=9600,0,0"/"AT+ROLE=0"等字符串 //返回值:0,设置成功;其他,设置失败. u8 HC05_Set_Cmd(u8* atstr) { u8 retry=0X0F; u8 temp,t; www.alientek.comALIENTEK STM32开发板AN1408www.openedv.com开源电子网2014-10-26

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ATK-HC05蓝牙串口模块使用说明(战舰V2&Mini V3)_AN1408.pdf

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