概述

STM32WB系列微控制器代表了STMicroelectronics在無(wú)線技術(shù)領(lǐng)域的新一代創(chuàng)新，集成了Bluetooth 5.0、Zigbee和Thread等多種無(wú)線通信協(xié)議。而在這些無(wú)線應(yīng)用中，監(jiān)測(cè)和管理連接狀態(tài)顯得尤為關(guān)鍵。確保可靠連接不僅對(duì)于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸至關(guān)重要，而且在面對(duì)低功耗需求、設(shè)備管理和故障診斷時(shí)，都有著不可或缺的作用。

本文將深入探討STM32WB的連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)機(jī)制。首先會(huì)討論為什么需要監(jiān)測(cè)連接狀態(tài)，然后介紹STM32WB提供的相關(guān)工具和技術(shù)。隨后，會(huì)詳細(xì)解釋如何使用這些工具來(lái)實(shí)時(shí)跟蹤和管理連接狀態(tài)，以及如何解讀和響應(yīng)不同的連接狀態(tài)事件。通過(guò)這些內(nèi)容，能夠更好地理解和利用STM32WB的無(wú)線連接功能，為其應(yīng)用帶來(lái)更高的可靠性和效率。

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硬件準(zhǔn)備

首先需要準(zhǔn)備一個(gè)開(kāi)發(fā)板，這里我準(zhǔn)備的是自己繪制的開(kāi)發(fā)板，需要的可以進(jìn)行申請(qǐng)。 主控為STM32WB55RGV6

視頻教學(xué)

[https://www.bilibili.com/video/BV1ENmpYREfu/]

樣品申請(qǐng)

[https://www.wjx.top/vm/OhcKxJk.aspx#]

源碼下載

[https://download.csdn.net/download/qq_24312945/90044072]

參考程序

[https://github.com/CoreMaker-lab/STM32WB55_SENSOR]

[https://gitee.com/CoreMaker/STM32WB55_SENSOR]

選擇芯片型號(hào)

配置時(shí)鐘源

HSE與LSE分別為外部高速時(shí)鐘和低速時(shí)鐘，在本文中使用外置的時(shí)鐘源，故都選擇Crystal/Ceramic Resonator選項(xiàng)，如下所示：

配置時(shí)鐘樹(shù)

RTC時(shí)鐘配置

RF wakeup時(shí)鐘配置

查看開(kāi)啟STM32_WPAN條件

可以看到，需要開(kāi)啟RF、RTC、RCC、IPCC、HSEM。

配置HSEM

硬件信號(hào)量(HSEM)模塊用于管理多個(gè)進(jìn)程之間共享的訪問(wèn)權(quán)限和資源同步。

資料下載鏈接：https://www.stmcu.jp/wp/wp-content/uploads/files/presentation-ja/STM32WB/17_STM32WB-System-Hardware-Semaphore-(HSEM)_J.pdf

開(kāi)啟HSEM如下。

配置IPCC

通信控制器(IPCC)模塊的主要用于cpu之間的信號(hào)消息交換。

資料下載鏈接：https://www.st.com/content/ccc/resource/training/technical/product_training/group0/d3/17/dc/8a/bf/ef/4f/10/STM32WB-System-Inter-Processor-communication-controller-IPCC/files/STM32WB-System-Inter-Processor-communication-controller-IPCC.pdf/jcr:content/translations/en.STM32WB-System-Inter-Processor-communication-controller-IPCC.pdf

開(kāi)啟如下所示。

配置RTC

啟動(dòng)RF

開(kāi)啟藍(lán)牙

配置為自定義模板。

命名設(shè)備名，輸入myDevice

配置BLE GATT,輸入mySVC

配置mySVC，輸入myCharWrite

LED配置

查看原理圖，對(duì)應(yīng)LED分別為PB0，PB1，PB5。

配置如下所示。

設(shè)置工程信息

工程文件設(shè)置

參考文檔

下圖展示了 BLE 協(xié)議棧中的事件回調(diào)函數(shù) 以及這些事件的作用和觸發(fā)位置，特別是在處理 BLE 應(yīng)用中的 ACI 事件時(shí)，用戶可以選擇兩種不同的方法來(lái)處理事件：

使用“switch case”事件處理程序
使用事件回調(diào)框架
圖中列出了幾個(gè)主要事件回調(diào)：
● hci_disconnection_complete_event()：連接結(jié)束事件，適用于 GAP 中的中央設(shè)備或外設(shè)。
● hci_le_connection_complete_event()：建立連接完成事件，表示兩個(gè)設(shè)備之間的連接成功建立，適用于 GAP 中的中央設(shè)備或外設(shè)。
● aci_gatt_attribute_modified_event()：當(dāng) GATT 客戶端修改了服務(wù)器端的某個(gè)屬性時(shí)，服務(wù)器端會(huì)觸發(fā)該事件，適用于 GATT 的服務(wù)器端。
● aci_gatt_notification_event()：當(dāng) GATT 服務(wù)器端發(fā)送通知給客戶端時(shí)，在客戶端生成該事件，適用于 GATT 的客戶端。
● aci_gatt_indication_event()：當(dāng) GATT 服務(wù)器端向客戶端發(fā)送指示（Indication）時(shí)，在客戶端生成該事件，適用于 GATT 客戶端。
● aci_gap_pass_key_req_event()：在配對(duì)過(guò)程中需要提供密鑰時(shí)觸發(fā)，安全管理器應(yīng)用層應(yīng)在接收到事件后調(diào)用 aci_gap_pass_key_resp() 進(jìn)行密鑰的反饋，適用于 GAP 中的中央設(shè)備或外設(shè)。
● aci_gap_pairing_complete_event()：配對(duì)過(guò)程成功或失敗后觸發(fā)，適用于 GAP 中的中央設(shè)備或外設(shè)。
● aci_gap_bond_lost_event()：當(dāng)設(shè)備的綁定關(guān)系丟失時(shí)觸發(fā)，通常是由于遠(yuǎn)端設(shè)備刪除了綁定信息。應(yīng)用層在接收到該事件后，可以調(diào)用 aci_gap_allow_rebond() 以允許設(shè)備重新綁定，適用于 GAP 外設(shè)。
● aci_att_read_by_group_type_resp_event()：當(dāng)客戶端請(qǐng)求讀取組類型時(shí)，返回包含符合讀取條件的屬性句柄和類型的響應(yīng)，適用于 GATT 客戶端。
● aci_att_read_by_type_resp_event()：當(dāng)客戶端請(qǐng)求讀取指定類型的屬性時(shí)，返回包含符合讀取條件的屬性值和類型的響應(yīng)，適用于 GATT 客戶端。
● aci_gatt_proc_complete_event()：表示 GATT 流程已完成，適用于 GATT 客戶端。
● hci_le_advertising_report_event()：在掃描過(guò)程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備時(shí)觸發(fā)，報(bào)告掃描到的設(shè)備信息，適用于 GAP 中的中央設(shè)備。

這些事件為 BLE 應(yīng)用中的配對(duì)、綁定、安全管理和 GATT 操作提供了重要的反饋機(jī)制。開(kāi)發(fā)者可以通過(guò)這些事件在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯。

SVCCTL_App_Notification

SVCCTL_App_Notification函數(shù)是一個(gè)藍(lán)牙事件處理器，用于響應(yīng)和處理STM32WB BLE堆棧中發(fā)生的各種事件。
該代碼實(shí)現(xiàn)了一個(gè) BLE 事件回調(diào)函數(shù) SVCCTL_App_Notification，用于處理 STM32WB BLE 應(yīng)用中的各種 BLE 事件。主要邏輯分為以下幾個(gè)部分：

斷開(kāi)連接事件 (HCI_DISCONNECTION_COMPLETE_EVT_CODE)：
○ 當(dāng)連接斷開(kāi)時(shí)觸發(fā)該事件。
連接事件 (HCI_LE_CONNECTION_COMPLETE_SUBEVT_CODE)：
○ 當(dāng) BLE 連接成功建立時(shí)觸發(fā)該事件。
連接更新事件 (HCI_LE_CONNECTION_UPDATE_COMPLETE_SUBEVT_CODE)：
○ 當(dāng)連接參數(shù)更新完成時(shí)觸發(fā)，打印更新后的連接參數(shù)。
廠商特定事件 (HCI_VENDOR_SPECIFIC_DEBUG_EVT_CODE)：
○ 處理各種 GAP 和 GATT 相關(guān)的自定義事件：
■ 按鍵通知 (ACI_GAP_KEYPRESS_NOTIFICATION_VSEVT_CODE)
■ 密碼請(qǐng)求 (ACI_GAP_PASS_KEY_REQ_VSEVT_CODE)：當(dāng)需要密碼時(shí)，通過(guò)調(diào)用 aci_gap_pass_key_resp 提供固定的 PIN。
■ 數(shù)字比較 (ACI_GAP_NUMERIC_COMPARISON_VALUE_VSEVT_CODE)：進(jìn)行數(shù)字比較并確認(rèn)。
■ 配對(duì)完成 (ACI_GAP_PAIRING_COMPLETE_VSEVT_CODE)：檢查配對(duì)狀態(tài)并打印結(jié)果。
■ GATT 指示 (ACI_GATT_INDICATION_VSEVT_CODE)：當(dāng)服務(wù)器發(fā)送指示時(shí)，確認(rèn)接收。
在HCI_DISCONNECTION_COMPLETE_EVT_CODE中添加一個(gè)LED控制函數(shù)。

/* USER CODE BEGIN HCI_EVT_LE_CONN_COMPLETE */
            HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin, GPIO_PIN_RESET);
            HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port, LED2_Pin, GPIO_PIN_SET);
          /* USER CODE END HCI_EVT_LE_CONN_COMPLETE */

在HCI_LE_CONNECTION_COMPLETE_SUBEVT_CODE中添加一個(gè)LED控制函數(shù)。

/* USER CODE BEGIN HCI_EVT_LE_CONN_COMPLETE */
                    HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin, GPIO_PIN_SET);
                    HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port, LED2_Pin, GPIO_PIN_RESET);
          /* USER CODE END HCI_EVT_LE_CONN_COMPLETE */

在主程序中添加LED初始化程序。

/* USER CODE BEGIN 2 */
    HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port, LED2_Pin, GPIO_PIN_SET);
  /* USER CODE END 2 */

結(jié)果演示

通過(guò)手機(jī)和STM32WB建立連接和斷開(kāi)連接可以查看到LED電平變化。

連接上LED1亮燈，LED2滅燈。

斷開(kāi)藍(lán)牙鏈接。

連接上LED1滅燈，LED2亮燈。

審核編輯 黃宇