## 一、模块选型与原理概述 蓝牙串口透传模块本质是一个无线串口桥：MCU通过UART发送数据，模块将其封装为蓝牙协议包发出；接收端模块解包后从UART输出。开发者无需关心蓝牙协议栈，只需操作串口。 - **HC-05**：经典蓝牙2.0+EDR，支持主从模式切换，适合与手机/电脑配对，传输速率可达2Mbps（实际有效约1Mbps），但功耗较高。 - **HM-10**：BLE 4.0，仅支持从机模式（可配置为iBeacon），低功耗，适合电池供电设备，但传输速率受限（约5-10KB/s），且需支持BLE的主机（如手机4.0+）。 **选型建议**：若需高速率或与旧设备配对选HC-05；若追求低功耗或与手机APP通信选HM-10。 ## 二、硬件连接与AT指令配置 ### 2.1 硬件连接要点 | 模块引脚 | 接MCU | 说明 | |---------|------|------| | VCC | 3.3V（HC-05可接5V） | 注意HM-10必须3.3V，否则烧毁 | | GND | GND | 共地 | | TXD | MCU_RX | 交叉连接 | | RXD | MCU_TX | 需分压（HC-05）或直接连（HM-10） | | EN/KEY | MCU_PA0（示例） | 高电平进入AT模式 | **关键点**：HC-05的RXD电平为3.3V，若MCU为5V需串联1K电阻分压；HM-10的RXD可容忍5V，但建议统一3.3V。 ### 2.2 进入AT模式 - **HC-05**：按住模块上的按键上电，或上电前将EN接高电平，此时LED慢闪（约2秒一次），进入AT模式，波特率固定38400。 - **HM-10**：直接发送AT指令（默认波特率9600），无需特殊引脚，但部分版本需在未连接状态下。 ### 2.3 常用AT指令配置 以下指令通过串口助手发送，每条指令以`\r\n`结尾（HC-05）或`\r\n`（HM-10，但部分版本仅需`\n`）。 **HC-05配置示例**（波特率38400）： ```c AT+NAME=MyHC05 // 设置名称 AT+ROLE=0 // 设为从机（1为主机，2回环） AT+UART=9600,0,0 // 设置串口波特率9600，停止位1，无校验 AT+PSWD=1234 // 设置配对密码 AT+RESET // 重启生效 ``` **HM-10配置示例**（波特率9600）： ```c AT+NAME=MyHM10 // 设置名称 AT+ROLE=0 // 从机模式（默认） AT+BAUD0 // 设置波特率9600（0=9600, 1=115200等） AT+ADDR? // 查询MAC地址 AT+RESET ``` **注意**：配置后需重新上电，且AT模式与透传模式切换（HC-05需拉低EN）。 ## 三、STM32串口透传代码实现 以下代码基于STM32F103，使用USART1与蓝牙模块通信，USART2用于调试输出。实现功能：MCU将接收到的蓝牙数据原样回传，并打印到调试串口。 ### 3.1 初始化配置 ```c // 初始化USART1（蓝牙）和USART2（调试） void UART_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; // 使能时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE); // USART1_TX PA9, RX PA10 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // USART2 TX PA2, RX PA3 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // USART1 配置（与蓝牙模块波特率一致） USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_RX | USART_Mode_TX; USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); // USART2 配置（115200调试） USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200; USART_Init(USART2, &USART_InitStructure); USART_Cmd(USART1, ENABLE); USART_Cmd(USART2, ENABLE); // 使能接收中断 USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } ``` ### 3.2 中断处理与数据回传 ```c // 发送单个字符 void UART_SendChar(USART_TypeDef* USARTx, uint8_t ch) { while (USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET); USART_SendData(USARTx, ch); } // 发送字符串 void UART_SendString(USART_TypeDef* USARTx, const char* str) { while (*str) { UART_SendChar(USARTx, *str++); } } // USART1中断服务函数 void USART1_IRQHandler(void) { uint8_t data; if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) { data = USART_ReceiveData(USART1); // 回传蓝牙数据 UART_SendChar(USART1, data); // 调试输出到USART2 UART_SendChar(USART2, data); } } int main(void) { // 初始化系统时钟等 UART_Init(); UART_SendString(USART2, "Bluetooth UART Test\r\n"); while (1) { // 主循环可处理其他任务 } } ``` ## 四、数据通信测试与调试技巧 1. **手机端测试**：使用“蓝牙串口助手”APP（HC-05）或“BLE调试助手”（HM-10），配对后发送数据，观察MCU回传。 2. **逻辑分析仪**：若数据异常，用逻辑分析仪抓取UART波形，确认波特率、电平是否匹配。 3. **AT指令验证**：发送`AT`，HC-05返回`OK`，HM-10返回`OK`（部分版本返回`OK+`）。 4. **流控问题**：确保模块的CTS/RTS未连接（默认禁用），否则可能阻塞。 **常见问题排查**： - 无法进入AT模式：检查EN引脚电平，HC-05需在上电前拉高。 - 数据乱码：波特率不一致，或HC-05的RXD电平不匹配。 - 连接不稳定：距离过远或干扰，尝试降低波特率。 ## 五、注意事项与进阶建议 - **电源稳定性**：蓝牙模块峰值电流可达50mA，避免与电机共用电源，加100uF电容滤波。 - **电平转换**：5V MCU与HC-05通信时，务必分压，否则可能损坏模块。 - **HM-10的AT指令差异**：不同固件版本指令略有不同，以官方手册为准。 - **低功耗设计**：HM-10支持`AT+SLEEP`进入休眠，唤醒需外部中断或定时器。 - **多模块组网**：HC-05可配置为主机，实现一对一透传；HM-10支持广播，但需自定义协议。 **进阶方向**：可结合蓝牙模块实现OTA固件升级、远程传感器数据采集，或使用BLE的GATT自定义服务实现更复杂通信。 ## 六、总结 HC-05与HM-10作为串口透传模块，极大简化了无线通信开发。掌握AT指令配置和串口中断处理是核心，本文提供的代码可直接移植。实际项目中，务必根据需求选择模块，并注意硬件细节。希望本文能帮助你快速构建稳定的蓝牙通信链路。