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Qt编程实例:基于Android的BLE通信软件

自己编写基于Qt的Android软件,用于实现手机与TB-02-kit模块进行数据通讯;Android软件发送的数据,经TB-02-kit模块转发至串口助手中输出;串口助手发送的数据可以在Android软件中显示,进而实现BLE的数据双向通信。

作者:程序员小哈 来源:嵌入式从0到1|2021-01-11 05:09

 实现目标

  • 自己编写基于Qt的Android软件,用于实现手机与TB-02-kit模块进行数据通讯;
  • Android软件发送的数据,经TB-02-kit模块转发至串口助手中输出;
  • 串口助手发送的数据可以在Android软件中显示,进而实现BLE的数据双向通信。

所需工具及环境

  • TB-02-kit模块
  • Qt Creator 4.10.1
  • Qt 5.13.1
  • XCOM V2.0 串口助手
  • Android 手机
  • 本人电脑 Windows 10 64bit [版本 10.0.19041.329]

本文源码

因为是第一次分享Qt代码,为了方便大家学习,代码中添加了大量注释,大家对照着代码学习效率高点。

后台回复关键字“Android-BLE”,获取本文涉及到的软件及Qt工程源码。

具体实现

1. 要使用Qt蓝牙模块, 项目的 .pro文件中要添加声明才可使用

2. 扫描设备

在构造函数中执行蓝牙设备扫描,即软件一启动就执行扫描。

  1. Widget::Widget(QWidget *parent) 
  2.     : QWidget(parent) 
  3.     , ui(new Ui::Widget) 
  4.     ui->setupUi(this); 
  5.  
  6.     //创建搜索服务:https://doc.qt.io/qt-5/qbluetoothdevicediscoveryagent.html 
  7.     discoveryAgent =new QBluetoothDeviceDiscoveryAgent(this); 
  8.     //设置BLE的搜索时间 
  9.     discoveryAgent->setLowEnergyDiscoveryTimeout(20000); 
  10.     connect(discoveryAgent,SIGNAL(deviceDiscovered(QBluetoothDeviceInfo)),this,SLOT(addBlueToothDevicesToList(QBluetoothDeviceInfo)));//找到设备之后添加到列表显示出来 
  11.     connect(discoveryAgent, SIGNAL(finished()), this, SLOT(scanFinished())); 
  12.     connect(discoveryAgent, SIGNAL(canceled()), this, SLOT(scanCanceled())); 
  13.     connect(this, SIGNAL(returnAddress(QBluetoothDeviceInfo)), this, SLOT(createCtl(QBluetoothDeviceInfo))); 
  14.  
  15.     //开始进行设备搜索 
  16.     discoveryAgent->start(QBluetoothDeviceDiscoveryAgent::LowEnergyMethod); 

3. 将扫描结果添加到QListWidget中

  1. //deviceDiscovered signals 对应的槽函数 
  2. void Widget::addBlueToothDevicesToList(const QBluetoothDeviceInfo &info) 
  3.     if (info.coreConfigurations() & QBluetoothDeviceInfo::LowEnergyCoreConfiguration)           //获取设备信息,并判断该设备是否为BLE设备 
  4.     { 
  5.         //格式化设备地址和设备名称 
  6.         QString label = QString("%1 %2").arg(info.address().toString()).arg(info.name()); 
  7.         //检查设备是否已存在,避免重复添加 
  8.         QList<QListWidgetItem *> items = ui->ctrBleList->findItems(label, Qt::MatchExactly); 
  9.  
  10.         //不存在则添加至设备列表 
  11.         if (items.empty()) 
  12.         { 
  13.             QListWidgetItem *item = new QListWidgetItem(label); 
  14.             ui->ctrBleList->addItem(item); 
  15.             devicesList.append(info); 
  16.         } 
  17.     } 

4. 连接蓝牙,停止扫描

  1. void Widget::on_btnConnectBle_clicked() 
  2.     //确认选取了某一个蓝牙设备 
  3.     if(!ui->ctrBleList->currentItem()->text().isEmpty()) 
  4.     { 
  5.         //获取选择的地址 
  6.         QString bltAddress = ui->ctrBleList->currentItem()->text().left(17); 
  7.  
  8.         for (int i = 0; i<devicesList.count(); i++) 
  9.         { 
  10.             //地址对比 
  11.             if(devicesList.at(i).address().toString().left(17) == bltAddress) 
  12.             { 
  13.                 QBluetoothDeviceInfo choosenDevice = devicesList.at(i); 
  14.                 //发送自定义signals==>执行slots:createCtl 
  15.                 emit returnAddress(choosenDevice); 
  16.                 //停止搜索服务 
  17.                 discoveryAgent->stop(); 
  18.                 break; 
  19.             } 
  20.         } 
  21.     } 

5. 获取特征

  1. void Widget::searchCharacteristic() 
  2.     if(m_bleServer) 
  3.     { 
  4.         QList<QLowEnergyCharacteristic> list=m_bleServer->characteristics(); 
  5.         qDebug()<<"[xiaohage]list.count()="<<list.count(); 
  6.         //遍历characteristics 
  7.         for(int i=0;i<list.count();i++) 
  8.         { 
  9.             QLowEnergyCharacteristic c=list.at(i); 
  10.             /*如果QLowEnergyCharacteristic对象有效,则返回true,否则返回false*/ 
  11.             if(c.isValid()) 
  12.             { 
  13.                 //返回特征的属性。 
  14.                 //这些属性定义了特征的访问权限。 
  15.                 if(c.properties() & QLowEnergyCharacteristic::WriteNoResponse || c.properties() & QLowEnergyCharacteristic::Write) 
  16.                 { 
  17.                     ui->ctrSystemLogInfo->insertPlainText("\n具有写权限!"); 
  18.                     m_writeCharacteristic = c;  //保存写权限特性 
  19.                     if(c.properties() & QLowEnergyCharacteristic::WriteNoResponse) 
  20.                     { 
  21.                         m_writeMode = QLowEnergyService::WriteWithoutResponse; 
  22.                     } 
  23.                     else 
  24.                     { 
  25.                         m_writeMode = QLowEnergyService::WriteWithResponse; 
  26.                     } 
  27.                 } 
  28.  
  29.                 if(c.properties() & QLowEnergyCharacteristic::Read
  30.                 { 
  31.                     m_readCharacteristic = c; //保存读权限特性 
  32.                 } 
  33.  
  34.                 //描述符定义特征如何由特定客户端配置。 
  35.                 m_notificationDesc = c.descriptor(QBluetoothUuid::ClientCharacteristicConfiguration); 
  36.                 //值为真 
  37.                 if(m_notificationDesc.isValid()) 
  38.                 { 
  39.                     //写描述符 
  40.                     m_bleServer->writeDescriptor(m_notificationDesc, QByteArray::fromHex("0100")); 
  41.                     ui->ctrSystemLogInfo->insertPlainText("\n写描述符!"); 
  42.                 } 
  43.             } 
  44.         } 
  45.     } 

6. 发送数据

writeCharacteristic()方法,发送数据给ble设备。

点击界面中的"发送"按钮,发送"Hello World"字符串。

  1. void Widget::SendMsg(QString text) 
  2.     QByteArray array=text.toLocal8Bit(); 
  3.  
  4.     m_bleServer->writeCharacteristic(m_writeCharacteristic,array, m_writeMode); 
  5.  
  6. void Widget::on_btnSendData_clicked() 
  7.     SendMsg("Hello World"); 

7. 写入数据

通过蓝牙QLowEnergyService::characteristicRead的回调接口,接收蓝牙收到的消息。

  1. void Widget::BleServiceCharacteristicRead(const QLowEnergyCharacteristic &c,const QByteArray &value) 
  2.     Q_UNUSED(c) 
  3.  
  4.     ui->ctrSystemLogInfo->insertPlainText("\n当特征读取请求成功返回其值时:"); 
  5.     ui->ctrSystemLogInfo->insertPlainText(QString(value)); 

8. 断开连接

  1. Widget::~Widget() 
  2.     if(!(m_BLEController->state() == QLowEnergyController::UnconnectedState)) 
  3.             m_BLEController->disconnectFromDevice();//从设备断开链接 
  4.  
  5.     delete ui; 

界面布局

结果展示

如果出现" Cannot connect to remote device. " ,可以点击"连接"按钮重新连接一下。

串口助手及应用程序输出

To do

本实例只是演示一下Android手机与TB-02-kit模块的通讯过程,程序里有需要完善的地方,比如,应该增加一个"扫描"按钮,而不是软件启动过程中直接进行蓝牙扫描,这样的话,就需要蓝牙的上电要在软件启动之前完成。

程序的健壮性也要完善,比如偶尔会出现与模块无法正常连接的情况,需要再次点击"连接"按钮才可,这些工作你们自己可以完善一下哈。

有了本部分知识,下一步我们结合Android手机和TB-02-kit模块,实现STM32的设备的远程控制。

Qt小知识

1. Qt Creator程序输出窗口过滤调试信息

2. 为Button添加事件

Button控件右键菜单中选中“转到槽...”,然后在弹出列表中选中信号:“clicked() ”,然后点击OK按钮,即可进入其事件函数中。

参考资料

Qt官方文档:https://doc.qt.io/qt-5/classes.html

本文转载自微信公众号「嵌入式从0到1」,可以通过以下二维码关注。转载本文请联系嵌入式从0到1公众号。

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  5. 物联网开发--Android (bluetooth)蓝牙开发
【责任编辑:武晓燕 TEL:(010)68476606】

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