STM32单片机音箱蓝牙连接与控制：无线畅享，无拘无束

# 1. STM32单片机简介**

STM32单片机是意法半导体（STMicroelectronics）公司推出的基于ARM Cortex-M内核的32位微控制器。它具有高性能、低功耗、丰富的外设和广泛的生态系统，使其成为嵌入式系统开发的理想选择。

STM32单片机家族包括各种产品系列，从入门级的STM32F0系列到高性能的STM32F7系列，满足不同应用的需求。这些单片机具有丰富的片上外设，包括定时器、UART、SPI、I2C、ADC和DAC，可轻松实现各种功能。

# 2. 蓝牙通信原理与协议

### 2.1 蓝牙技术概述

蓝牙（Bluetooth）是一种短距离无线通信技术，用于在各种设备之间进行数据交换。它基于跳频扩频（FHSS）技术，在 2.4 GHz 的 ISM 频段内工作。蓝牙技术具有以下特点：

- **低功耗：**蓝牙设备通常使用电池供电，功耗较低。
- **短距离：**蓝牙的有效传输距离通常为 10 米左右。
- **高安全性：**蓝牙采用跳频扩频技术和加密机制，安全性较高。
- **易于使用：**蓝牙设备通常采用即插即用方式，无需复杂的配置。

### 2.2 蓝牙协议栈

蓝牙协议栈是一个分层结构，由以下层组成：

- **物理层（PHY）：**负责物理层面的通信，包括调制解调、信道访问和错误检测。
- **链路管理层（LMP）：**负责建立、管理和释放蓝牙连接。
- **逻辑链路控制和适应协议（L2CAP）：**负责在蓝牙设备之间传输数据包。
- **服务发现协议（SDP）：**负责发现和访问蓝牙设备提供的服务。
- **RFCOMM 协议：**为串行数据传输提供支持。
- **其他协议：**包括音频/视频传输协议（A2DP）、远程控制协议（AVRCP）等。

### 2.3 蓝牙设备分类与连接

蓝牙设备根据其功能和角色分为以下几类：

- **主机（Master）：**控制连接并负责建立和管理 piconet（个人网络）。
- **从机（Slave）：**连接到主机并受其控制。
- **双模设备：**既可以作为主机，也可以作为从机。

蓝牙连接过程通常分为以下几个步骤：

1. **设备发现：**设备通过发送探测请求和探测响应进行相互发现。
2. **配对：**设备通过交换密钥进行配对，以建立安全连接。
3. **连接：**设备建立连接并交换数据。

**代码块：**

#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>

// 蓝牙设备类型
typedef enum {
    BLUETOOTH_HOST,
    BLUETOOTH_SLAVE,
    BLUETOOTH_DUAL
} bluetooth_device_type_t;

// 蓝牙设备连接状态
typedef enum {
    BLUETOOTH_DISCONNECTED,
    BLUETOOTH_CONNECTING,
    BLUETOOTH_CONNECTED
} bluetooth_connection_status_t;

// 蓝牙设备结构体
typedef struct {
    blue