蓝牙通信详解：掌握C51单片机蓝牙协议与编程，打造无线连接

# 1. 蓝牙通信基础**

蓝牙是一种短距离无线通信技术，用于在设备之间传输数据。它基于IEEE 802.15.1标准，在2.4 GHz频段上运行。蓝牙通信具有以下特点：

* **短距离：**蓝牙的典型通信距离为10-100米，具体取决于环境和设备类型。
* **低功耗：**蓝牙设备通常采用低功耗模式，延长电池寿命。
* **点对点：**蓝牙设备通常以点对点方式通信，一次只能与一个设备连接。
* **安全性：**蓝牙通信使用加密和认证机制来确保数据安全。

# 2.1 蓝牙协议栈概述

### 2.1.1 蓝牙协议层级

蓝牙协议栈是一个分层的体系结构，每一层都负责特定的功能。协议栈从底层到顶层依次包括：

* **物理层 (PHY)**：负责物理信号的传输和接收，定义了调制解调方案和数据速率。
* **链路控制层 (L2CAP)**：提供面向连接和无连接的数据传输服务，负责数据帧的封装和拆分。
* **适配器协议 (SDP)**：提供服务发现和访问协议，允许设备发现和连接到其他设备上的服务。
* **射频通信 (RFCOMM)**：提供串行数据传输服务，模拟传统串口通信。
* **通用访问配置文件 (GAP)**：定义了设备发现、配对和连接过程中的通用行为。
* **服务访问配置文件 (SAP)**：定义了特定服务的访问协议，如串口仿真、对象交换和文件传输。

### 2.1.2 蓝牙协议规范

蓝牙协议规范由蓝牙技术联盟 (Bluetooth SIG) 制定和维护。协议规范定义了蓝牙设备之间的通信规则和标准，包括：

* **蓝牙核心规范 (Core Specification)**：定义了蓝牙协议栈的总体架构和基本功能。
* **蓝牙配置文件规范 (Profile Specifications)**：定义了特定服务的访问协议和行为，如串口仿真、对象交换和文件传输。
* **蓝牙测试规范 (Test Specifications)**：定义了蓝牙设备的测试方法和要求，以确保设备符合协议规范。

# 3.1 蓝牙模块选型和硬件连接

#### 3.1.1 蓝牙模块介绍

市面上常见的蓝牙模块主要有以下几种类型：

| 类型 | 特点 |
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