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基于STM32的蓝牙低功耗（BLE）通信方案设计与实现

news 2025/8/10 17:05:52

蓝牙低功耗（Bluetooth Low Energy，简称BLE）是一种能够在低功耗环境下实现无线通信的技术。在物联网应用中，BLE被广泛应用于传感器数据采集、健康监测设备、智能家居等领域。本文将基于STM32微控制器，设计并实现一个简单的BLE通信方案。

一、硬件设计
1. STM32微控制器选型
选择适合的STM32微控制器作为系统的主要控制器。较为常见的选型包括STM32F1系列、STM32F4系列和STM32F7系列等。

2. 蓝牙模块
选择一款BLE蓝牙模块作为通信模块。常见的蓝牙模块厂家包括Nordic、TI、Dialog等，选型时需根据需求考虑功耗、距离、数据传输速率等因素。

3. 电源模块
BLE通信需要稳定的供电，并且在低功耗模式下能够实现长时间运行。设计和选择合适的电源模块以满足系统需求。

4. 其他外设
根据具体的应用需求，可能需要添加其他传感器、执行器或者显示器等外设。

二、软件设计
下面是一个简单的示例代码，演示了如何在STM32上实现一个BLE通信方案。这里以STM32CubeIDE为例。

```c
#include "main.h"
#include "stm32f4xx_hal.h"
#include "bluenrg_sdk_api.h"static void GAP_ConnectionComplete_CB(uint8_t addr[6], uint16_t handle);
static void GAP_DisconnectionComplete_CB(void);int main(void)
{HAL_Init();SystemClock_Config();MX_USART1_UART_Init();// 初始化蓝牙模块BlueNRG_Init();// 注册回调函数BlueNRG_Gap_RegisterCallback(BLE_GAP_CONN_COMPLETE_CB, (void*)GAP_ConnectionComplete_CB);BlueNRG_Gap_RegisterCallback(BLE_GAP_DISCONN_COMPLETE_CB, (void*)GAP_DisconnectionComplete_CB);// 启动广播BlueNRG_Gap_StartAdvertising();while (1){// 处理BLE事件BlueNRG_ProcessEvents();}
}static void GAP_ConnectionComplete_CB(uint8_t addr[6], uint16_t handle)
{// 连接建立成功，发送通知uint8_t notification_data[4] = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04};BlueNRG_Gatt_Notification(handle, 4, notification_data);
}static void GAP_DisconnectionComplete_CB(void)
{// 断开连接
}
```

三、总结
通过对基于STM32的蓝牙低功耗（BLE）通信方案的设计和实现，我们可以在STM32微控制器上实现BLE通信功能。此外，根据具体需求，可以扩展功能以实现各种应用场景，如数据采集、远程控制等。本文所提供的代码示例仅为简单演示，实际应用中可能需要更加复杂的逻辑和功能。

参考文献
- STSW-BLUENRG1-DK: STM32Cube Bluetooth Low Energy Firmware (FP-SNS-BLEMESH1)
- BlueNRG-1, BlueNRG-2 DK User Manual

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