单片机蓝牙控制风扇的软件开发：从底层驱动到应用层设计，打造更强大的风扇

# 1. 单片机蓝牙控制风扇的硬件基础

单片机蓝牙控制风扇的硬件基础主要包括单片机、蓝牙模块、风扇和电源。

单片机是系统的核心，负责控制蓝牙通信、风扇控制和用户交互。蓝牙模块负责与蓝牙设备进行通信，风扇负责根据单片机的指令进行转动，电源为整个系统供电。

硬件连接方面，单片机与蓝牙模块通过UART接口连接，单片机与风扇通过GPIO接口连接，电源为整个系统供电。

# 2. 单片机蓝牙驱动开发

### 2.1 蓝牙协议栈简介

#### 2.1.1 蓝牙协议栈的组成和功能

蓝牙协议栈是一个分层的软件架构，负责管理蓝牙设备之间的通信。它由以下层组成：

- **物理层 (PHY)：**负责无线电通信的物理层，包括调制、解调和射频控制。
- **链路层 (L2CAP)：**负责建立和管理蓝牙连接，提供可靠的数据传输。
- **适配器协议 (ATT)：**负责数据传输和控制，提供对 GATT（通用属性配置文件）服务的访问。
- **通用属性配置文件 (GATT)：**定义了蓝牙设备之间通信的标准属性和服务。
- **应用层：**负责特定应用程序的通信协议和功能，例如串口仿真协议 (SPP) 和人机接口设备 (HID) 协议。

#### 2.1.2 蓝牙协议栈的实现方式

蓝牙协议栈的实现方式有两种：

- **主机控制器接口 (HCI)：**一种硬件抽象层，允许应用程序与蓝牙控制器通信。
- **蓝牙低功耗 (BLE)：**一种低功耗蓝牙协议，专为物联网设备设计。

### 2.2 单片机蓝牙驱动设计

#### 2.2.1 蓝牙硬件接口和通信协议

单片机与蓝牙模块之间的通信通过以下硬件接口进行：

- **UART：**用于串行通信。
- **SPI：**用于高速并行通信。
- **I2C：**用于低速并行通信。

通信协议通常使用 HCI 或 BLE 协议。

#### 2.2.2 蓝牙驱动程序的实现

蓝牙驱动程序负责管理单片机与蓝牙模块之间的通信。它通常包括以下功能：

- **初始化：**配置蓝牙模块和协议栈。
- **连接管理：**建立、维护和断开蓝牙连接。
- **数据传输：**发送和接收数据。
- **事件处理：**处理来自蓝牙模块的事件，例如连接状态更改和数据接收。

// 蓝牙驱动程序初始化
void bluetooth_init() {
    // 配置蓝牙模块
    ...

    // 配置协议栈
    ...
}

// 建立蓝牙连接
int bluetooth_connect(char *address) {
    // 发送连接请求
    ...

    // 等待连接建立
    ...

    // 返回连接状态
    ...
}

// 发送数据
int bluetooth_send(char *data, int length) {
    // 发送数据
    ...

    // 返回发送状态
    ...
}

// 接收数据
int bluetooth_receive(char *buffer, int length) {
    // 接收数据
    ...