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2023-10-02 17:28| 来源: 网络整理| 查看: 265

本文简介

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这是一次真实的蓝牙收发数据的全过程讲解。

本文使用 uni-app + Vue3 的方式进行开发，以手机app的方式运行（微信小程序同样可行）。

uni-app 提供了蓝牙和低功耗蓝牙的 api ，和微信小程序提供的 api 是一样的，所以本文的讲解也适用于微信小程序。

本文只实现蓝牙收发数据功能，至于样式，我懒得调~

蓝牙相关功能我会逐步讲解。如果你基础好，又急的话，可以直接跳到『完整代码』的章节查看，那里没废话。

花了几块钱巨款买回来的蓝牙学习套装~

环境说明开发工具：HBuilder X 3.4.7.20220422 uni-app + Vue3 以安卓App的方式运行（iOS和小程序同理）思路

蓝牙收发数据的逻辑和我们常用的 AJAX 进行的网络请求是有一丢丢不同的。

其中较大的区别是：蓝牙接收数据不是那么的稳定，相比起网络请求，蓝牙更容易出现丢包的情况。

在开发中，AJAX 发起的请求不管成功还是失败，浏览器基本都会给你一个答复。但 uni-app 提供的 api 来看，蓝牙接收数据会显得更加 “异步” 。

大致思路

使用蓝牙进行数据传输的大概思路如下：

初始化：打开蓝牙模块搜寻：检测附近存在的设备连接：找到目标设备进行监听：开启监听功能，接收其他设备传过来的数据发送指令：不管发送数据还是读取数据，都可以理解为向外发送指令实现

上面整理出使用蓝牙传输数据的5大动作，但每个动作其实都是由 uni-app 提供的一个或者多个 api 组合而成。

初始化阶段

使用蓝牙之前，需要初始化蓝牙模块，这是最最最开始就要做的！

使用 uni.openBluetoothAdapter 这个 api 就可以初始化蓝牙模块。其他蓝牙相关 API 必须在 uni.openBluetoothAdapter 调用之后使用。否则 API 会返回错误（ errCode=10000 ）。

错误代码可以查阅《错误码文档》

代码示例

初始化蓝牙 // 【1】初始化蓝牙 function initBlue() { uni.openBluetoothAdapter({ success(res) { console.log('初始化蓝牙成功') console.log(res) }, fail(err) { console.log('初始化蓝牙失败') console.error(err) } }) }

如果你手机开启了蓝牙，点击页面上的按钮后，控制台就会输出如下内容

初始化蓝牙成功 {"errMsg":"openBluetoothAdapter:ok"}

如果手机没开启蓝牙，就会返回如下内容

初始化蓝牙失败 {"errMsg":"openBluetoothAdapter:fail not available","code":10001}

根据文档提示，10001代表当前蓝牙适配器不可用。

如果你的控制台能打印出 {"errMsg":"openBluetoothAdapter:ok"} 证明第一步已经成功了。

接下来可以开始搜索附近蓝牙设备。

搜寻附近设备

这一步需要2个 api 配合完成。所以可以分解成以下2步：

开启搜寻功能：uni.startBluetoothDevicesDiscovery 监听搜寻到新设备：uni.onBluetoothDeviceFound

开发蓝牙相关功能时，操作逻辑更像是推送，所以“开启搜索”和“监听新设备”是分开操作的。

uni.startBluetoothDevicesDiscovery 可以让设备开始搜索附近蓝牙设备，但这个方法比较耗费系统资源，建议在连接到设备之后就使用 uni.stopBluetoothDevicesDiscovery 停止继续搜索。

uni.startBluetoothDevicesDiscovery 方法里可以传入一个对象，该对象接收几个参数，但初学的话我们只关注 success 和 fail。如果你的项目中硬件佬有提供 service 的 uuid 给你的话，你也可以在 services 里传入。其他参数可以查看官方文档的介绍。

在使用 uni.startBluetoothDevicesDiscovery （开始搜索）后，可以使用 uni.onBluetoothDeviceFound 进行监听，这个方法里面接收一个回调函数。

代码示例

上面代码的逻辑是，如果开启 “寻找附近设备” 功能成功，接着就开启 “监听寻找到新设备的事件” 。

搜索到的设备会返回以下数据：

{ "devices": [{ "deviceId": "B4:10:7B:C4:83:14", "name": "蓝牙设备名", "RSSI": -58, "localName": "", "advertisServiceUUIDs": ["0000FFF0-0000-1000-8000-00805F9B34FB"], "advertisData": {} }] }

每监听到一个新的设备，我都会将其添加到蓝牙设备列表(blueDeviceList) 里，最后讲这个列表的数据渲染到页面上。

连接目标设备

连接目标设备只需要1个 api 就能完成。但根据文档提示，我们连接后还需要关闭 “搜索附近设备” 的功能，这个很好理解，既然找到了，再继续找就是浪费资源。

流程如下：

获取设备ID：根据 uni.onBluetoothDeviceFound 回调，拿到设备ID 连接设备：使用设备ID进行连接 uni.createBLEConnection 停止搜索：uni.stopBluetoothDevicesDiscovery

我给每条搜索到的蓝牙结果添加一个 click 事件，会向目标设备发送连接请求。

我的设备名称是 leihou ，所以我点击了这条。

代码示例

id: {{ item.deviceId }} name: {{ item.name }} 初始化蓝牙搜索附近蓝牙设备 import { ref } from 'vue' // 搜索到的蓝牙设备列表 const blueDeviceList = ref([]) // 【1】初始化蓝牙 function initBlue() { uni.openBluetoothAdapter({ success(res) { console.log('初始化蓝牙成功') console.log(res) }, fail(err) { console.log('初始化蓝牙失败') console.error(err) } }) } // 【2】开始搜寻附近设备 function discovery() { uni.startBluetoothDevicesDiscovery({ success(res) { console.log('开始搜索') // 开启监听回调 uni.onBluetoothDeviceFound(found) }, fail(err) { console.log('搜索失败') console.error(err) } }) } // 【3】找到新设备就触发该方法 function found(res) { console.log(res) blueDeviceList.value.push(res.devices[0]) } // 蓝牙设备的id const deviceId = ref('') // 【4】连接设备 function connect(data) { console.log(data) deviceId.value = data.deviceId uni.createBLEConnection({ deviceId: deviceId.value, success(res) { console.log('连接成功') console.log(res) // 停止搜索 stopDiscovery() }, fail(err) { console.log('连接失败') console.error(err) } }) } // 【5】停止搜索 function stopDiscovery() { uni.stopBluetoothDevicesDiscovery({ success(res) { console.log('停止成功') console.log(res) }, fail(err) { console.log('停止失败') console.error(err) } }) } .box { width: 100%; height: 400rpx; box-sizing: border-box; margin-bottom: 20rpx; border: 2px solid dodgerblue; } .item { box-sizing: border-box; padding: 10rpx; border-bottom: 1px solid #ccc; } button { margin-bottom: 20rpx; }

连接成功后在控制台会输出

连接成功 {"errMsg":"createBLEConnection:ok"}

在连接成功后就立刻调用 uni.stopBluetoothDevicesDiscovery 方法停止继续搜索附近其他设备，停止成功后会输出

停止成功 {"errMsg":"stopBluetoothDevicesDiscovery:ok"}

连接成功后，设备也亮起了绿灯。

监听

在连接完设备后，就要先开启监听数据的功能。这样才能接收到发送读写指令后设备给你回调的信息。

要开启监听，首先需要知道蓝牙设备提供了那些服务，然后通过服务获取特征值，特征值会告诉你哪个可读，哪个可写。最后根据特征值进行消息监听。

步骤如下：

获取蓝牙设备服务：uni.getBLEDeviceServices 获取特征值：uni.getBLEDeviceCharacteristics 开启消息监听：uni.notifyBLECharacteristicValueChange 接收消息监听传来的数据：uni.onBLECharacteristicValueChange

正常情况下，硬件佬会提前把蓝牙设备的指定服务还有特征值告诉你。

比如我这个设备的蓝牙服务是：0000FFE0-0000-1000-8000-00805F9B34FB

特征值是：0000FFE1-0000-1000-8000-00805F9B34FB

第一步，获取蓝牙服务

获取蓝牙服务 import { ref } from 'vue' // 省略上一步的代码…… // 【6】获取服务 function getServices() { uni.getBLEDeviceServices({ deviceId: deviceId.value, // 设备ID，在上一步【4】里获取 success(res) { console.log(res) }, fail(err) { console.error(err) } }) }

此时点击按钮，将会获取到已连接设备的所有服务。

我的设备有以下几个服务。你在工作中拿到的服务uuid 和我的是不一样的，数量也不一定相同。

可以发现，我拿到的结果里有 0000FFE0-0000-1000-8000-00805F9B34FB 这条服务。

{ "services": [{ "uuid": "00001800-0000-1000-8000-00805F9B34FB", "isPrimary": true }, { "uuid": "00001801-0000-1000-8000-00805F9B34FB", "isPrimary": true }, { "uuid": "0000180A-0000-1000-8000-00805F9B34FB", "isPrimary": true }, { "uuid": "0000FFF0-0000-1000-8000-00805F9B34FB", "isPrimary": true }, { "uuid": "0000FFE0-0000-1000-8000-00805F9B34FB", "isPrimary": true }], "errMsg": "getBLEDeviceServices:ok" }

第二步，获取指定服务的特征值

获取特征值，需要传设备ID 和服务ID。

在上两步我拿到了设备ID 为 B4:10:7B:C4:83:14，服务ID 为 0000FFE0-0000-1000-8000-00805F9B34FB。

获取特征值 import { ref } from 'vue' // 省略前面几步代码 // 【7】获取特征值 function getCharacteristics() { uni.getBLEDeviceCharacteristics({ deviceId: deviceId.value, // 设备ID，在【4】里获取到 serviceId: '0000FFE0-0000-1000-8000-00805F9B34FB', // 服务UUID，在【6】里能获取到 success(res) { console.log(res) }, fail(err) { console.error(err) } }) }

最后成功输出

{ "characteristics": [{ "uuid": "0000FFE1-0000-1000-8000-00805F9B34FB", "properties": { "read": true, "write": true, "notify": true, "indicate": false } }], "errMsg": "getBLEDeviceCharacteristics:ok" }

characteristics 字段里保存了该服务的所有特征值，我的设备这个服务只有1个特征值，并且读、写、消息推送都为 true。

你的设备可能不止一条特征值，需要监听那条特征值这需要你和硬件佬协商的（通常也是硬件佬直接和你说要监听哪条）。

第三、四步，开启消息监听并接收消息监听传来的数据

根据已经拿到的设备ID、服务ID、特征值，就可以开启对应的监听功能。

使用 uni.notifyBLECharacteristicValueChange 开启消息监听；

并在 uni.onBLECharacteristicValueChange 方法触发监听到的消息。

开启消息监听 import { ref } from 'vue' // 省略前面几步代码 // 【8】开启消息监听 function notify() { uni.notifyBLECharacteristicValueChange({ deviceId: deviceId.value, // 设备ID，在【4】里获取到 serviceId: '0000FFE0-0000-1000-8000-00805F9B34FB', // 服务UUID，在【6】里能获取到 characteristicId: '0000FFE1-0000-1000-8000-00805F9B34FB', // 特征值，在【7】里能获取到 success(res) { console.log(res) // 接受消息的方法 listenValueChange() }, fail(err) { console.error(err) } }) } // ArrayBuffer转16进度字符串示例 function ab2hex(buffer) { const hexArr = Array.prototype.map.call( new Uint8Array(buffer), function (bit) { return ('00' + bit.toString(16)).slice(-2) } ) return hexArr.join('') } // 将16进制的内容转成我们看得懂的字符串内容 function hexCharCodeToStr(hexCharCodeStr) { var trimedStr = hexCharCodeStr.trim(); var rawStr = trimedStr.substr(0, 2).toLowerCase() === "0x" ? trimedStr.substr(2) : trimedStr; var len = rawStr.length; if (len % 2 !== 0) { alert("存在非法字符!"); return ""; } var curCharCode; var resultStr = []; for (var i = 0; i < len; i = i + 2) { curCharCode = parseInt(rawStr.substr(i, 2), 16); resultStr.push(String.fromCharCode(curCharCode)); } return resultStr.join(""); } // 【9】监听消息变化 function listenValueChange() { uni.onBLECharacteristicValueChange(res => { // 结果 console.log(res) // 结果里有个value值，该值为 ArrayBuffer 类型，所以在控制台无法用肉眼观察到，必须将该值转换为16进制 let resHex = ab2hex(res.value) console.log(resHex) // 最后将16进制转换为ascii码，就能看到对应的结果 let result = hexCharCodeToStr(resHex) console.log(result) }) }

listenValueChange 方法是用来接收设备传过来的消息。

上面的例子中，res 的结果是

{ "deviceId": "B4:10:7B:C4:83:14", "serviceId": "0000FFE0-0000-1000-8000-00805F9B34FB", "characteristicId": "0000FFE1-0000-1000-8000-00805F9B34FB", "value": {} }

设备传过来的内容就放在 value 字段里，但因为该字段的类型是 ArrayBuffer，所以无法在控制台用肉眼直接观察。于是就通过 ab2hex 方法将该值转成 16进制，最后再用 hexCharCodeToStr 方法将 16进制转成 ASCII码。

我从设备里发送一段字符串过来：leihou

App端收到的数据转成 16进制后的结果：6c6569686f75

再从 16进制转成 ASCII码后的结果：leihou

发送指令

终于到最后一步了。

从 uni-app 和微信小程序提供的蓝牙api 来看，发送指令只要有2个方法：

uni.writeBLECharacteristicValue：向低功耗蓝牙设备特征值中写入二进制数据。 uni.readBLECharacteristicValue：读取低功耗蓝牙设备的特征值的二进制数据值。

这里需要理清一个概念，本节的内容为 “发送指令” ，也就是说，从你的app或小程序向其他蓝牙设备发送指令，而这个指令分2种情况，一种是你要发送一些数据给蓝牙设备，另一种情况是你叫蓝牙设备给你发点信息。

uni.writeBLECharacteristicValue

这两种情况我们需要分开讨论，先讲讲 uni.writeBLECharacteristicValue 。

uni.writeBLECharacteristicValue 从文档可以看出，这个 api 是可以发送一些数据给蓝牙设备，但发送的值要转成 ArrayBuffer 。

代码示例

发送数据 import { ref } from 'vue' // 省略前面几步代码 // 【10】发送数据 function send() { // 向蓝牙设备发送一个0x00的16进制数据 let msg = 'hello' const buffer = new ArrayBuffer(msg.length) const dataView = new DataView(buffer) // dataView.setUint8(0, 0) for (var i = 0; i < msg.length; i++) { dataView.setUint8(i, msg.charAt(i).charCodeAt()) } uni.writeBLECharacteristicValue({ deviceId: deviceId.value, // 设备ID，在【4】里获取到 serviceId: '0000FFE0-0000-1000-8000-00805F9B34FB', // 服务UUID，在【6】里能获取到 characteristicId: '0000FFE1-0000-1000-8000-00805F9B34FB', // 特征值，在【7】里能获取到 value: buffer, success(res) { console.log(res) }, fail(err) { console.error(err) } }) }

此时，如果 uni.writeBLECharacteristicValue 走 success ，证明你已经把数据向外成功发送了，但不代表设备一定就收到了。

通常设备收到你发送过去的信息，会返回一条消息给你，而这个回调消息会在 uni.onBLECharacteristicValueChange 触发，也就是第【9】步那里。但这是蓝牙设备那边控制的，你作为前端佬，人家“已读不回”你也拿人家没办法。

uni.readBLECharacteristicValue

在 “监听” 部分，我们使用了 uni.getBLEDeviceCharacteristics 获取设备的特征值，我的设备提供的特征值支持 read ，所以可以使用 uni.readBLECharacteristicValue 向蓝牙设备发送一条 “读取” 指令。然后在 uni.onBLECharacteristicValueChange 里可以接收设备发送过来的数据。

代码示例

读取数据 import { ref } from 'vue' // 省略前面几步代码 // 【11】读取数据 function read() { uni.readBLECharacteristicValue({ deviceId: deviceId.value, serviceId: serviceId.value, characteristicId: characteristicId.value, success(res) { console.log('读取指令发送成功') console.log(res) }, fail(err) { console.log('读取指令发送失败') console.error(err) } }) }

使用 “读取” 的方式向设备发送指令，是不需要另外传值的。

此时我的设备返回 00

这个数据是硬件那边设置的。

在日常工作中，uni.readBLECharacteristicValue 的作用主要是读取数据，但使用场景不算很多。

我在工作中遇到的场景是：蓝牙设备提供了几个接口，而且传过来的数据比较大，比如传图片给app这边。我就会先用 uni.writeBLECharacteristicValue 告诉设备我现在需要取什么接口的数据，然后用 uni.readBLECharacteristicValue 发送读取数据的请求，如果数据量比较大，就要重复使用 uni.readBLECharacteristicValue 进行读取。比如上面的例子，我读第一次的时候返回 00 ，读第二次就返回 01 ……

最后再提醒一下，uni.readBLECharacteristicValue 只负责发送读取的请求，并且里面的 success 和 fail 只是返回你本次发送请求的动作是否成功，至于对面的蓝牙设备有没有收到这个指令你是不清楚的。

最后需要通过 uni.getBLEDeviceCharacteristics 监听设备传过来的数据。

完整代码 id: {{ item.deviceId }} name: {{ item.name }} 1 初始化蓝牙 2 搜索附近蓝牙设备 3 获取蓝牙服务 4 获取特征值 5 开启消息监听 6 发送数据 7 读取数据监听到的内容：{{ message }} 监听到的内容（十六进制）：{{ messageHex }} import { ref } from 'vue' // 搜索到的蓝牙设备列表 const blueDeviceList = ref([]) // 【1】初始化蓝牙 function initBlue() { uni.openBluetoothAdapter({ success(res) { console.log('初始化蓝牙成功') console.log(res) }, fail(err) { console.log('初始化蓝牙失败') console.error(err) } }) } // 【2】开始搜寻附近设备 function discovery() { uni.startBluetoothDevicesDiscovery({ success(res) { console.log('开始搜索') // 开启监听回调 uni.onBluetoothDeviceFound(found) }, fail(err) { console.log('搜索失败') console.error(err) } }) } // 【3】找到新设备就触发该方法 function found(res) { console.log(res) blueDeviceList.value.push(res.devices[0]) } // 蓝牙设备的id const deviceId = ref('') // 【4】连接设备 function connect(data) { console.log(data) deviceId.value = data.deviceId // 将获取到的设备ID存起来 uni.createBLEConnection({ deviceId: deviceId.value, success(res) { console.log('连接成功') console.log(res) // 停止搜索 stopDiscovery() uni.showToast({ title: '连接成功' }) }, fail(err) { console.log('连接失败') console.error(err) uni.showToast({ title: '连接成功', icon: 'error' }) } }) } // 【5】停止搜索 function stopDiscovery() { uni.stopBluetoothDevicesDiscovery({ success(res) { console.log('停止成功') console.log(res) }, fail(err) { console.log('停止失败') console.error(err) } }) } // 【6】获取服务 function getServices() { // 如果是自动链接的话，uni.getBLEDeviceServices方法建议使用setTimeout延迟1秒后再执行 uni.getBLEDeviceServices({ deviceId: deviceId.value, success(res) { console.log(res) // 可以在res里判断有没有硬件佬给你的服务 uni.showToast({ title: '获取服务成功' }) }, fail(err) { console.error(err) uni.showToast({ title: '获取服务失败', icon: 'error' }) } }) } // 硬件提供的服务id，开发中需要问硬件佬获取该id const serviceId = ref('0000FFE0-0000-1000-8000-00805F9B34FB') // 【7】获取特征值 function getCharacteristics() { // 如果是自动链接的话，uni.getBLEDeviceCharacteristics方法建议使用setTimeout延迟1秒后再执行 uni.getBLEDeviceCharacteristics({ deviceId: deviceId.value, serviceId: serviceId.value, success(res) { console.log(res) // 可以在此判断特征值是否支持读写等操作，特征值其实也需要提前向硬件佬索取的 uni.showToast({ title: '获取特征值成功' }) }, fail(err) { console.error(err) uni.showToast({ title: '获取特征值失败', icon: 'error' }) } }) } const characteristicId = ref('0000FFE1-0000-1000-8000-00805F9B34FB') // 【8】开启消息监听 function notify() { uni.notifyBLECharacteristicValueChange({ deviceId: deviceId.value, // 设备id serviceId: serviceId.value, // 监听指定的服务 characteristicId: characteristicId.value, // 监听对应的特征值 success(res) { console.log(res) listenValueChange() uni.showToast({ title: '已开启监听' }) }, fail(err) { console.error(err) uni.showToast({ title: '监听失败', icon: 'error' }) } }) } // ArrayBuffer转16进度字符串示例 function ab2hex(buffer) { const hexArr = Array.prototype.map.call( new Uint8Array(buffer), function (bit) { return ('00' + bit.toString(16)).slice(-2) } ) return hexArr.join('') } // 将16进制的内容转成我们看得懂的字符串内容 function hexCharCodeToStr(hexCharCodeStr) { var trimedStr = hexCharCodeStr.trim(); var rawStr = trimedStr.substr(0, 2).toLowerCase() === "0x" ? trimedStr.substr(2) : trimedStr; var len = rawStr.length; if (len % 2 !== 0) { alert("存在非法字符!"); return ""; } var curCharCode; var resultStr = []; for (var i = 0; i < len; i = i + 2) { curCharCode = parseInt(rawStr.substr(i, 2), 16); resultStr.push(String.fromCharCode(curCharCode)); } return resultStr.join(""); } // 监听到的内容 const message = ref('') const messageHex = ref('') // 十六进制 // 【9】监听消息变化 function listenValueChange() { uni.onBLECharacteristicValueChange(res => { console.log(res) let resHex = ab2hex(res.value) console.log(resHex) messageHex.value = resHex let result = hexCharCodeToStr(resHex) console.log(String(result)) message.value = String(result) }) } // 【10】发送数据 function send() { // 向蓝牙设备发送一个0x00的16进制数据 let msg = 'hello' const buffer = new ArrayBuffer(msg.length) const dataView = new DataView(buffer) // dataView.setUint8(0, 0) for (var i = 0; i < msg.length; i++) { dataView.setUint8(i, msg.charAt(i).charCodeAt()) } uni.writeBLECharacteristicValue({ deviceId: deviceId.value, serviceId: serviceId.value, characteristicId: characteristicId.value, value: buffer, success(res) { console.log('writeBLECharacteristicValue success', res.errMsg) uni.showToast({ title: 'write指令发送成功' }) }, fail(err) { console.error(err) uni.showToast({ title: 'write指令发送失败', icon: 'error' }) } }) } // 【11】读取数据 function read() { uni.readBLECharacteristicValue({ deviceId: deviceId.value, serviceId: serviceId.value, characteristicId: characteristicId.value, success(res) { console.log(res) uni.showToast({ title: 'read指令发送成功' }) }, fail(err) { console.error(err) uni.showToast({ title: 'read指令发送失败', icon: 'error' }) } }) } .box { width: 98%; height: 400rpx; box-sizing: border-box; margin: 0 auto 20rpx; border: 2px solid dodgerblue; } .item { box-sizing: border-box; padding: 10rpx; border-bottom: 1px solid #ccc; } button { margin-bottom: 20rpx; } .msg_x { border: 2px solid seagreen; width: 98%; margin: 10rpx auto; box-sizing: border-box; padding: 20rpx; } .msg_x .msg_txt { margin-bottom: 20rpx; }

以上就是本文的完整代码。