基于QT的安卓手機(jī)藍(lán)牙APP開(kāi)發(fā)探索

一、引言

利用跨平臺(tái)的QT技術(shù)，開(kāi)發(fā)安卓手機(jī)藍(lán)牙應(yīng)用已成為現(xiàn)實(shí)。本文將詳細(xì)介紹這一過(guò)程，幫助讀者理解如何將串口調(diào)試代碼轉(zhuǎn)化為藍(lán)牙功能，實(shí)現(xiàn)安卓手機(jī)的藍(lán)牙應(yīng)用。

二、開(kāi)發(fā)環(huán)境與基礎(chǔ)

本次開(kāi)發(fā)以HC-05藍(lán)牙模塊、華為榮耀V10手機(jī)為硬件平臺(tái)，QT 5.13.7版本和Windows 10系統(tǒng)作為軟件基礎(chǔ)。只要有基本的C++ QT知識(shí)，就能輕松上手。

三、藍(lán)牙功能實(shí)現(xiàn)

1. 藍(lán)牙狀態(tài)監(jiān)測(cè)與開(kāi)關(guān)控制：通過(guò)QT界面展示藍(lán)牙狀態(tài)，用戶(hù)可便捷地打開(kāi)或關(guān)閉藍(lán)牙。

2. 藍(lán)牙設(shè)備搜索與配對(duì)：利用QBluetoothDeviceDiscoveryAgent進(jìn)行設(shè)備搜索，展示藍(lán)牙設(shè)備列表，實(shí)現(xiàn)配對(duì)連接。

3. 藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸：通過(guò)socket實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收，確保藍(lán)牙始終處于從機(jī)模式以供手機(jī)搜索。

四、開(kāi)發(fā)細(xì)節(jié)解析

1. 添加相關(guān)庫(kù)并創(chuàng)建藍(lán)牙句柄，以便進(jìn)行藍(lán)牙操作。

2. 使用discoveryAgent和socket進(jìn)行藍(lán)牙設(shè)備查找與連接。

3. 藍(lán)牙的Uuid在連接時(shí)至關(guān)重要，需確保與目標(biāo)設(shè)備的對(duì)應(yīng)模式一致。

4. 通過(guò)QBluetoothAddress和socket的函數(shù)實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙鏈接及數(shù)據(jù)交換。

五、源碼與操作視頻分享

對(duì)QT藍(lán)牙開(kāi)發(fā)感興趣的讀者，可回復(fù)“藍(lán)牙小車(chē)”獲取完整源碼和操作視頻，直觀了解基于QT的安卓手機(jī)藍(lán)牙APP開(kāi)發(fā)過(guò)程。無(wú)論是初學(xué)者還是有一定QT基礎(chǔ)的開(kāi)發(fā)者，都能從中獲益。

六、關(guān)于掃地機(jī)的 IOT 開(kāi)發(fā)探討

現(xiàn)代掃地機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)手機(jī)APP遙控功能，這種網(wǎng)絡(luò)被稱(chēng)為物聯(lián)網(wǎng)。開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需要與IOT云服務(wù)對(duì)接，包含手機(jī)端、機(jī)器端和云平臺(tái)后臺(tái)的開(kāi)發(fā)任務(wù)。掃地機(jī)通過(guò)無(wú)線wifi技術(shù)連接家庭路由器，進(jìn)而訪問(wèn)公網(wǎng)的IOT云服務(wù)。開(kāi)發(fā)者需根據(jù)實(shí)際需求選擇普通wifi模組或嵌入式wifi模組，并考慮成本因素及業(yè)務(wù)拓展需求。開(kāi)發(fā)者還需考慮如何與其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)互動(dòng)，如天氣預(yù)報(bào)等。留言分享你的想法，讓我們共同探討嵌入式設(shè)備的無(wú)限可能。嵌入式WiFi模組及其IoT云服務(wù)的應(yīng)用研究

一、嵌入式WiFi模組的特點(diǎn)

嵌入式WiFi模組內(nèi)置了WiFi協(xié)議和驅(qū)動(dòng)，通過(guò)專(zhuān)用協(xié)議串口等接口與設(shè)備主控芯片連接。這種配置使得設(shè)備能夠訪問(wèn)多樣化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，完全依賴(lài)于WiFi模塊提供商的配置。主控芯片的性能要求不高，通常選擇MCU以降低成本，但業(yè)務(wù)場(chǎng)景相對(duì)受限。

二、IoT云服務(wù)商的支持情況

并非所有IoT云服務(wù)商都支持嵌入式WiFi模組，但部分服務(wù)商，如涂鴉和華為HI-LINK等，提供了對(duì)此類(lèi)模組的支持。理論上，所有的IoT云服務(wù)商都支持普通的WiFi模組連接。

三、開(kāi)發(fā)掃地機(jī)設(shè)備端的聯(lián)網(wǎng)任務(wù)

除了硬件投入，開(kāi)發(fā)掃地機(jī)設(shè)備端的聯(lián)網(wǎng)任務(wù)還需與云平臺(tái)后臺(tái)進(jìn)行交互。目前國(guó)內(nèi)主流的IoT云服務(wù)商有涂鴉智能云、阿里生活物聯(lián)網(wǎng)、亞馬遜AWS、華為HI-LINK等。

對(duì)于終端機(jī)器運(yùn)營(yíng)商而言，涂鴉智能云可能是接入門(mén)檻最低的選擇。它提供了廉價(jià)的云服務(wù)，還有現(xiàn)成的公共APP。運(yùn)營(yíng)商可以考慮免去自主開(kāi)發(fā)APP的成本，甚至初次開(kāi)發(fā)APP也能借助云服務(wù)商提供的SDK（開(kāi)發(fā)套件）快速推出成品APP。

四、通用流程與選擇建議

針對(duì)自身需求，選擇合適的云服務(wù)供應(yīng)商是關(guān)鍵。若希望省去APP開(kāi)發(fā)的投入，涂鴉智能云可能是個(gè)不錯(cuò)的選擇。若不具備掃地機(jī)設(shè)備開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，建議選擇阿里生活物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，其互聯(lián)網(wǎng)基因和開(kāi)發(fā)調(diào)試的便利性備受認(rèn)可。收費(fèi)原則通常按照單個(gè)接入設(shè)備一次性收費(fèi)。

登錄IoT云服務(wù)平臺(tái)網(wǎng)站，以公司名義注冊(cè)主體賬號(hào)后，需考慮權(quán)限授權(quán)和產(chǎn)品模板的選擇。各平臺(tái)提供了物模型清單配置功能，以直觀展示如何為掃地機(jī)建立物模型。

五、憑證與授權(quán)機(jī)制

掃地機(jī)在聯(lián)網(wǎng)時(shí)，需憑證云平臺(tái)提供的license方可使用信息交互服務(wù)。用戶(hù)需按使用說(shuō)明觸發(fā)掃地機(jī)進(jìn)入配網(wǎng)模式，通過(guò)APP的配網(wǎng)流程將機(jī)器綁定至云平臺(tái)。

一、云平臺(tái)的調(diào)試與發(fā)布功能

當(dāng)今的云平臺(tái)為了助力開(kāi)發(fā)者便捷地調(diào)試設(shè)備功能點(diǎn)，提供了詳盡的調(diào)試工具。通過(guò)云平臺(tái)，開(kāi)發(fā)者可以實(shí)時(shí)查看設(shè)備的在線狀態(tài)、平臺(tái)針對(duì)設(shè)備收發(fā)的數(shù)據(jù)日志等，猶如操控一臺(tái)身邊的設(shè)備。而當(dāng)產(chǎn)品準(zhǔn)備就緒，需要將其置于云端發(fā)布狀態(tài)時(shí)，云平臺(tái)更是不可或缺的一環(huán)，因?yàn)橹挥挟a(chǎn)品進(jìn)入發(fā)布狀態(tài)，其下的設(shè)備才能享受到云平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)處理服務(wù)。

二、固件遠(yuǎn)程更新與OTA技術(shù)

產(chǎn)品上市后，為了滿足客戶(hù)多樣化需求及應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，我們經(jīng)常需要為客戶(hù)手中的設(shè)備進(jìn)行固件更新。當(dāng)大量客戶(hù)反饋機(jī)器工作異常時(shí)，云服務(wù)便派上了用場(chǎng)。通過(guò)OTA（Over The Air Update）技術(shù)，只需在APP頁(yè)面預(yù)置升級(jí)按鈕。當(dāng)用戶(hù)點(diǎn)擊升級(jí)后，云平臺(tái)會(huì)迅速將預(yù)先上傳的固件升級(jí)包發(fā)送給設(shè)備，設(shè)備接收完整升級(jí)包后自動(dòng)完成后續(xù)所有操作。這一流程極大提高了固件更新的便捷性和效率。

三、多語(yǔ)言功能的實(shí)現(xiàn)

為了滿足全球化需求，許多產(chǎn)品提供了多語(yǔ)言功能。用戶(hù)只需在APP頁(yè)面簡(jiǎn)單切換語(yǔ)言包，云平臺(tái)便會(huì)迅速將對(duì)應(yīng)語(yǔ)言包發(fā)送給設(shè)備。這一功能的實(shí)現(xiàn)，不僅要求云平臺(tái)的支持，更依賴(lài)于設(shè)備的接收和處理能力，確保用戶(hù)能夠無(wú)縫切換并使用產(chǎn)品的多種語(yǔ)言功能。

四、藍(lán)牙模塊的原理介紹

藍(lán)牙技術(shù)作為短距離無(wú)線通信的佼佼者，能支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)乃至點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信。在家庭中或辦公室內(nèi)，藍(lán)牙可以將各種數(shù)據(jù)和語(yǔ)音設(shè)備連接成一個(gè)微微網(wǎng)（Pico-net）。幾個(gè)微微網(wǎng)還可以進(jìn)一步互聯(lián)，形成一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)（scatter-net），從而在這些連接設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)快速便捷的通信。在本系統(tǒng)中，藍(lán)牙模塊的工作原理與其在嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器OMAP5910上的實(shí)現(xiàn)尤為關(guān)鍵。

五、藍(lán)牙模塊的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)中采用的藍(lán)牙模塊是公司最新推出的、遵循藍(lán)牙V1.1標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線信號(hào)收發(fā)芯片。該模塊內(nèi)置多種特性，如數(shù)字無(wú)線處理器DRP、數(shù)控振蕩器，并具有片內(nèi)射頻收發(fā)開(kāi)關(guān)切換等功能。接收信號(hào)時(shí)，信號(hào)通過(guò)天線接收后直接傳輸?shù)交鶐盘?hào)處理器；發(fā)送信號(hào)則是接收的逆過(guò)程。模塊還包括時(shí)鐘和電源管理模塊以及多個(gè)通用I/O口，方便連接各種外設(shè)。核心控制單元是DSP，而音頻AD和DA則負(fù)責(zé)模擬語(yǔ)音信號(hào)與數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)的轉(zhuǎn)換。整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作協(xié)調(diào)，確保藍(lán)牙模塊能在各種應(yīng)用場(chǎng)景中發(fā)揮出色性能。

硬件連接詳解：DER5460與DGI385系統(tǒng)協(xié)同工作

一、硬件接口概述

本系統(tǒng)的核心在于DER5460與DGI385之間的硬件連接。系統(tǒng)通過(guò)DGI385的MCSI接口與DER5460的語(yǔ)音接口實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接。

二、MCSI接口的特性與連接

DGI385的MCSI接口（MultiChannelSerialInterface）是其特有的多通道串行接口，具備位同步信號(hào)和幀同步信號(hào)功能。此接口的最高傳輸頻率可達(dá)6MHz。對(duì)于系統(tǒng)傳輸?shù)恼Z(yǔ)音信號(hào)，幀同步信號(hào)設(shè)定為8KHz，與外接音頻AD的采樣頻率保持一致。每幀傳輸?shù)奈婚L(zhǎng)可根據(jù)需求設(shè)為8位或16位，相應(yīng)的位同步時(shí)鐘則分別為64KHz和128KHz。所有這些設(shè)置均通過(guò)DGI385的內(nèi)部寄存器靈活調(diào)整。

三、通信協(xié)議與設(shè)置

系統(tǒng)通信采用異步串口實(shí)現(xiàn)，為確保通信的可靠與實(shí)時(shí)，使用了RTS1和CTS1引腳作為握手信號(hào)。異步串口的通信頻率有多種選擇，如921.6KHz、460.8KHz等，這些頻率同樣可以通過(guò)DGI385的內(nèi)部寄存器進(jìn)行調(diào)節(jié)。DER5460的異步串口速率則通過(guò)DGI385進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)置。

四、時(shí)鐘管理與控制

系統(tǒng)內(nèi)置一個(gè)ARM核，確保雙方實(shí)時(shí)時(shí)鐘信號(hào)的同步。DGI385輸出32.768KHz的時(shí)鐘信號(hào)至BRF6100的SLOW_CLK引腳。為確保時(shí)鐘信號(hào)的穩(wěn)定性，外接晶體的穩(wěn)定性要求極高，一般要達(dá)到50×10－6數(shù)量級(jí)。

五、軟件復(fù)位與寫(xiě)保護(hù)機(jī)制

DGI385通過(guò)GPIO引腳控制BRF6100的復(fù)位功能，確保在必要時(shí)，如OMAP5910可以軟件復(fù)位藍(lán)牙模塊。DGI385使用另一個(gè)GPIO引腳控制BRF6100的WP信號(hào)，即寫(xiě)保護(hù)信號(hào)。在正常工作時(shí)，該引腳被置高，防止對(duì)EEPROM數(shù)據(jù)的誤改。

六、天線選擇與測(cè)試

BRF6100的射頻天線選用TaiyoYuden公司的AH104F2450S1型號(hào)藍(lán)牙天線。為驗(yàn)證天線性能，產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段加入了天線測(cè)試電路。通過(guò)控制信號(hào)切換開(kāi)關(guān)，可將天線信號(hào)連接到測(cè)試設(shè)備，輕松檢測(cè)各項(xiàng)性能指標(biāo)。

七、軟件設(shè)計(jì)方法與結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方法因應(yīng)用場(chǎng)合和系統(tǒng)復(fù)雜程度而異。簡(jiǎn)單系統(tǒng)可采用常規(guī)軟件設(shè)計(jì)方法；復(fù)雜系統(tǒng)則推薦使用DSP仿真軟件CCS提供的DSP/BIOS設(shè)計(jì)方法；極其復(fù)雜的系統(tǒng)則需采用嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)采用最為簡(jiǎn)單的常規(guī)軟件設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)。

軟件結(jié)構(gòu)包括初始化模塊、鍵盤(pán)和液晶顯示模塊、數(shù)據(jù)和語(yǔ)音通信模塊、Flash讀寫(xiě)模塊以及藍(lán)牙信號(hào)收發(fā)模塊等。在初始化過(guò)程中，需設(shè)置鍵盤(pán)掃描時(shí)間、語(yǔ)音采樣頻率等參數(shù)。系統(tǒng)監(jiān)控模塊隨時(shí)判斷各模塊狀態(tài)并作出相應(yīng)處理。數(shù)據(jù)通信模塊控制DGI385和藍(lán)牙模塊的數(shù)據(jù)交互，語(yǔ)音通信模塊則負(fù)責(zé)控制音頻信號(hào)的傳輸和處理。由于DGI385擁有C55系列DSP核，多種數(shù)字信號(hào)處理算法可輕松實(shí)現(xiàn)，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)用性和應(yīng)用范圍。藍(lán)牙技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，便捷實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音信號(hào)處理

一、藍(lán)牙模塊的功能特點(diǎn)

藍(lán)牙技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中占據(jù)重要地位。其中，藍(lán)牙模塊的一個(gè)重要功能就是可以避免射頻信號(hào)到中頻信號(hào)的復(fù)雜變換。這一特點(diǎn)極大地簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使得系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)變得更為容易和便捷。這意味著，通過(guò)藍(lán)牙模塊，我們可以直接處理射頻信號(hào)而無(wú)需進(jìn)行繁瑣的中頻轉(zhuǎn)換，從而降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。

二、DSP核處理器的應(yīng)用

在現(xiàn)代藍(lán)牙系統(tǒng)中，采用具有DSP核的處理器是一大亮點(diǎn)。這種處理器能夠高效地處理各種語(yǔ)音信號(hào)，使得系統(tǒng)可以方便地應(yīng)用到各種語(yǔ)音信號(hào)處理場(chǎng)景中。無(wú)論是音頻傳輸還是語(yǔ)音識(shí)別，DSP核處理器都能提供強(qiáng)大的支持，保證語(yǔ)音信號(hào)的清晰度和準(zhǔn)確性。

三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化

采用藍(lán)牙技術(shù)可以顯著簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)往往需要經(jīng)過(guò)多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換和處理環(huán)節(jié)，而藍(lán)牙技術(shù)通過(guò)其獨(dú)特的模塊設(shè)計(jì)，減少了這些環(huán)節(jié)，使得整個(gè)系統(tǒng)更加緊湊和高效。這樣的設(shè)計(jì)不僅降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本，還提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

四、實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)便性

藍(lán)牙技術(shù)的另一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便。由于其開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)和廣泛的應(yīng)用，使得藍(lán)牙技術(shù)的實(shí)現(xiàn)變得相對(duì)容易。無(wú)論是硬件還是軟件，都可以找到成熟的解決方案和參考設(shè)計(jì)，大大降低了開(kāi)發(fā)難度和成本。

五、廣泛的應(yīng)用前景

由于藍(lán)牙技術(shù)的上述優(yōu)勢(shì)，它在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。特別是在語(yǔ)音處理領(lǐng)域，藍(lán)牙技術(shù)可以方便地應(yīng)用于藍(lán)牙耳機(jī)、智能音箱、語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)等產(chǎn)品中，為用戶(hù)提供更好的語(yǔ)音體驗(yàn)。隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能家居等技術(shù)的快速發(fā)展，藍(lán)牙技術(shù)也將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

藍(lán)牙技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中占據(jù)重要地位。通過(guò)避免射頻信號(hào)到中頻信號(hào)的變換，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用具有DSP核的處理器，藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)和廣泛的應(yīng)用。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，藍(lán)牙技術(shù)將在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，為我們的生活帶來(lái)更多的便利和樂(lè)趣。