基于Arduino 上蓝牙低功耗的研究

王德龙 集宁师范学院

前言

随着时代的发展和科学的进步，计算机操控领域的优势日渐显现，并在诸多领域得到了进一步拓展。Arduino 作为一款灵活便捷、易于上手的开源电子原型平台，在计算机应用基础上能够实现更好的软件开发，也能够达到系统化编程应用效果。建立于Arduino 基础上的蓝牙低功耗研究也成为人们关注的焦点。通过蓝牙低功耗的研究和应用，不仅能够带给人们生活更大的便捷，也能够实现科学技术的进一步推动，对于社会的发展进步具有重要意义。

一、蓝牙低功耗概述

蓝牙低功耗也被称为低功耗蓝牙，是蓝牙技术联盟设计和销售的一种个人局域网技术，该技术已经在医疗保健、安防、健身、家庭娱乐等诸多方面得到了应用，并得到用户较好的使用体验反馈。低功耗蓝牙无法向后兼容所有的蓝牙协议，但是其所使用的调变则更加简单、易于操作。

从2009 年底，越来越多的制造商对低功耗蓝牙集成电路青睐有加，并投入到使用之中，结合软件无线电的应用，既能够达到固件升级的需要，也能够让低功耗蓝牙兼容性更强。当前市面上，越来越多的移动设备均支持经典蓝牙和低功耗蓝牙硬件两种蓝牙模式的应用，甚至更多移动设备仅支持低功耗蓝牙应用。低功耗蓝牙与经典蓝牙相比两者的技术源相同，均使用2.400GHz-2.4835GHz - ISM频带，但低功耗蓝牙所使用的是另一信道，即：40 2-MHz 信道，这样便能够将数据传输平移至高斯调制传输模式，这让低功耗蓝牙能够实现强有力的抗干扰效果。

二、基于Arduino 上蓝牙低功耗的研究

1.设置AT 指令

通过USB-TTL 模块将蓝牙BLE 与电脑连接在一起，使用蓝牙串口助手软件对蓝牙BLE 模块进行调试。连接方法如下：BLE4.0的VCC、GND、TXD、RXD 分 别对应USB-TTL 的3.3V、GND、RXD、TXD。

2.通讯连接

连接完成之后则可以打开串口调试软件，这时候需要保证vehicle 选择的正确性，打开窗口便可以实现通讯。

这里需要注意的一点便是蓝牙低功耗进入AT 指令之后仅需要确保其连接是否成功，不需要再按照模块电路板按钮操作。

为了实现Arduino 和蓝牙低功耗模块以及设备的更好通信，需要做好以下准备：1个IOS 设备，1个Arduino 平台，1个BLE 4.0 模块，FM 连接线若干，1 个LightBlue App。

3.程序操作

之后则将Arduino 与蓝牙低功耗模块连接。连接完成之后则可以为Arduino 来进行程序编写。进入程序之后，我们可以发现该程序较为简单，其中程序仅为蓝牙数据接收程序，如果截获数据为A，那么我们可以返回至BLE get char A.，所进行的程序编码可以如下操作：

图2：TX&RX 子页

如果在程序编写过程中需要用到UTF-8 编码方式来实现通讯，则可以点击Hex 进入相应选择界面，选择UTF-8 String 设置，来完成UTF-8 编码。

完成相应设置之后还可以通过WRITTEN VALUES 来进行数据发送，并可以在READ/NOTIFIED VALUES 里面看到相应的返回数据。

三、结束语

蓝牙时代的到来让人们对蓝牙予以新的认识，也带动蓝牙相关研究更为深入，实现了更为高效的信息输入，也带动着人们生活方式的转变。越来越多的人呢对于蓝牙技术进行分析，尤其在蓝牙低功耗上的研究更为深入。本文仅从Arduino 角度上对蓝牙低功耗进行分析，在未来的应用中还将会对此方面相关知识予以探索。相信在未来的时代，蓝牙低功耗将会以全新的态势登上舞台，展现自身作用和价值，实现生活质量的提升，让人们因为蓝牙低功耗的应用以及更为多样化的开源电子原型平台搭建而实现更好的通讯交流。

图1：程序编码操作