单片机蓝牙控制风扇实战案例：一步步实现智能家居控制，打造舒适生活

# 1. 单片机蓝牙控制风扇原理与设计

单片机蓝牙控制风扇是一种利用单片机和蓝牙技术实现风扇控制的系统。该系统通过蓝牙通信接口，将手机或其他蓝牙设备与单片机连接，实现对风扇的远程控制和数据采集。

### 原理概述

单片机蓝牙控制风扇系统主要由以下几个部分组成：

- **单片机：**负责控制风扇的转速、方向等参数，并通过蓝牙接口与外部设备通信。
- **蓝牙模块：**负责蓝牙通信，实现与外部设备的无线连接。
- **风扇：**由单片机控制，根据指令调节转速或方向。
- **传感器（可选）：**用于检测风扇的运行状态，如转速、温度等。

### 设计要点

设计单片机蓝牙控制风扇系统时，需要考虑以下要点：

- **单片机选择：**根据风扇控制需求选择合适的单片机，如STM32、Arduino等。
- **蓝牙模块选择：**选择支持蓝牙协议栈的蓝牙模块，如HC-05、HC-06等。
- **通信接口设计：**设计单片机与蓝牙模块之间的通信接口，一般采用UART或SPI接口。
- **风扇控制电路设计：**设计风扇的控制电路，实现对风扇转速和方向的控制。

# 2. 单片机蓝牙通信技术应用

### 2.1 蓝牙通信协议概述

#### 2.1.1 蓝牙技术原理

蓝牙技术是一种基于短距离无线电通信的无线通信技术，其工作频段为 2.4 GHz 的 ISM 频段。蓝牙技术采用跳频扩频 (FHSS) 技术，将数据包分成多个子包，并在不同的频率信道上进行传输，从而提高抗干扰能力和安全性。

#### 2.1.2 蓝牙协议栈结构

蓝牙协议栈是一个分层的结构，包括以下几层：

- **L2CAP 层 (逻辑链路控制和适应协议)：**负责建立和管理逻辑链路，并提供流量控制和错误检测机制。
- **RFCOMM 层 (无线电频通信)：**负责在蓝牙设备之间建立虚拟串口连接，提供数据传输服务。
- **SDP 层 (服务发现协议)：**负责发现和查询蓝牙设备提供的服务。
- **ATT 层 (属性协议)：**负责管理蓝牙设备的属性和特征。
- **GAP 层 (通用访问配置文件)：**负责设备发现、连接建立和安全管理。

### 2.2 单片机蓝牙通信接口

#### 2.2.1 单片机蓝牙模块选择

选择单片机蓝牙模块时，需要考虑以下因素：

- **通信距离：**根据应用场景选择通信距离合适的模块。
- **数据传输速率：**根据数据量和传输要求选择数据传输速率合适的模块。
- **功耗：**根据应用场景选择功耗低、续航时间长的模块。
- **接口类型：**选择与单片机接口类型匹配的模块，如 UART、SPI、I2C 等。

#### 2.2.2 单片机蓝牙通信接口设计

单片机蓝牙通信接口设计包括以下步骤：

1. **硬件连接：**根据蓝牙模块的接口类型，将蓝牙模块与单片机连接。
2. **初始化：**初始化蓝牙模块，设置通信参数和工作模式。
3. **数据收发：**通过蓝牙模块与其他设备进行数据收发。

// 初始化蓝牙模块
void bluetooth_init() {
    // 设置蓝牙模块通信参数
    bluetooth_set_baudrate(9600);
    bluetooth_set_parity(BLUETOOTH_PARITY_NONE);
    bluetooth_set_stopbits(BLUETOOTH_STOPBITS_1);

    // 设置蓝牙模块工作模式
    bluetooth_set_mode(BLUETOOTH_MODE_MASTER);

    // 初始化蓝牙模块
    bluetooth_init