蓝牙键盘单片机程序设计与智能家居：无线连接，便捷生活，打造智慧家庭新体验

# 1. 蓝牙键盘单片机程序设计概述

蓝牙键盘单片机程序设计是一种将蓝牙技术与单片机相结合，实现键盘输入功能的程序设计技术。它具有无线连接、低功耗、易于集成等优点，广泛应用于智能家居、工业控制、医疗保健等领域。

本教程将从蓝牙技术简介、单片机与蓝牙模块通信原理、键盘输入处理等基础知识入手，逐步深入探讨蓝牙键盘单片机程序设计原理、实践、优化和应用，帮助读者掌握蓝牙键盘单片机程序设计的核心技术。

# 2. 蓝牙键盘单片机程序设计原理

### 2.1 蓝牙技术简介

蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，它使用 2.4GHz 频段进行数据传输。蓝牙技术具有功耗低、传输距离短、安全性高、抗干扰能力强等特点。

蓝牙技术的工作原理是：当两个蓝牙设备靠近时，它们会自动搜索并连接到彼此。连接成功后，它们会建立一个称为“微微网”的无线网络。微微网内的数据传输使用跳频扩频技术，可以有效地避免干扰。

### 2.2 单片机与蓝牙模块的通信

单片机与蓝牙模块的通信通常通过串口进行。单片机通过串口发送数据给蓝牙模块，蓝牙模块将数据通过蓝牙协议传输出去。

常用的蓝牙模块有 HC-05、HC-06 等。这些模块通常提供一个串口接口，用于与单片机通信。

**代码示例：**

#include <stdio.h>
#include <string.h>

// 蓝牙模块串口号
#define BLUETOOTH_UART USART1

// 蓝牙模块命令发送函数
void bluetooth_send_cmd(char *cmd)
{
    // 发送命令
    HAL_UART_Transmit(BLUETOOTH_UART, (uint8_t *)cmd, strlen(cmd), 1000);
}

// 蓝牙模块数据接收函数
void bluetooth_receive_data(void)
{
    uint8_t data[100];
    uint16_t len;

    // 接收数据
    HAL_UART_Receive(BLUETOOTH_UART, data, sizeof(data), 1000);

    // 数据长度
    len = HAL_UART_GetState(BLUETOOTH_UART)->RxXferCount;

    // 打印数据
    printf("收到蓝牙模块数据：%s\n", data);
}

**逻辑分析：**

* `bluetooth_send_cmd()` 函数用于发送命令给蓝牙模块。
* `bluetooth_receive_data()` 函数用于接收蓝牙模块发送的数据。
* `HAL_UART_Transmit()` 函数用于发送数据。
* `HAL_UART_Receive()` 函数用于接收数据。

### 2.3 键盘输入处理

键盘输入处理是指将键盘按下的信号转换为数字代码的过程。

单片机通常通过 GPIO 口读取键盘输入信号。当键盘按下时，相应的 GPIO 口电平会发生变化。单片机通过检测 GPIO 口电平的变化，可以判断键盘按下的键值。

**代码示例：**

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

// 键盘输入 GPIO 口
#define KEY_PORT GPIOA

// 键盘输入 GPIO 引脚
#define KEY_PIN GPIO_PIN_0

// 键盘按键扫描函数
uint8_t key_scan(void)
{
    // 读取键盘输入 GPIO 口电平
    uint8_t key_val = HAL_GPIO_ReadPin(KEY_PORT, KEY_PIN);

    // 判断键盘按键是否按下
    if (key_val == 0) {
        // 按下
        return 1;
    } else {
        // 未按下
        return 0;
    }
}

**逻辑分析：**

* `key_scan()` 函数用于扫描键盘输入信号。
* `HAL_GPIO_ReadPin()` 函数用于读取 GPIO 口电平。

# 3.1 单片机硬件平台选择

单片机硬件平台的选择对于蓝牙键盘的性能和稳定性至关重要。在选择单片机时，需要考虑以下因素：

- **处理能力：**单片机需要具备足够的处理能力来处理蓝牙通信、键盘输入和设备控制等任务。
- **存储空间：**单片机需要有足够的存储空间来存储程序代码、数据和配置信息。
- **外设接口：**单片机需要具有与蓝牙模块、键盘和