ESP32 確實是一款功能強大的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，內(nèi)置了對藍牙和 WiFi 的支持。ESP32 是其前身 ESP8266 的高級版本，具有 RAM、ROM、GPIO 引腳等額外功能。ESP32 模塊支持經(jīng)典藍牙和低功耗藍牙 （BLE），經(jīng)典藍牙可用于傳輸歌曲或文件，BLE該選項可用于電池優(yōu)化應用，如藍牙信標、健身手環(huán)、接近度廣告等。也可以將ESP32 用作串行藍牙，如用于簡單微控制器項目的 HC-05 或 HC-06 模塊。

　　在本教程中，我們將使用 ESP32 構(gòu)建一個 BLE iBeacon，其中 ESP32 將充當服務器，智能手機將充當客戶端。

　　所需組件

　　硬件：

　　ESP32 開發(fā)板

　　微型 USB 數(shù)據(jù)線

　　軟件：

　　Arduino IDE

　　Android 應用程序：nRF Connect for Mobile（由 Nordic Semiconductor 提供）

　　有許多 BLE 掃描儀應用程序，其中一個我們在之前的項目“如何將 HM-10 BLE 模塊與 Arduino 一起使用”中使用過。這個 BLE 掃描儀應用程序提供了良好的圖形界面 （GUI），但缺乏額外的信息，所以在這個項目中，我們使用NRF Connect for Mobile 應用程序。

　　使用適用于 ESP32 iBeacon 的 nRF Connect Android 應用程序

　　1. 從 Google Play 商店下載 nRF Connect 應用程序并打開它。

　　2. 畫面如下。當找到設(shè)備時，此項目的有用選項將是“掃描”、“掃描儀”和“信息”。

　　“掃描”選項將用于查看所有可用的 iBeacon。要開始搜索 iBeacon，請下拉屏幕或轉(zhuǎn)到屏幕右上角的“掃描”選項。這將開始搜索可用的 iBeacons。

　　3.搜索iBeacon后，可以看到iBeacon的RSSI、UUID、Major和Minor。如果您將移動設(shè)備或 iBeacon 彼此遠離，RSSI 將發(fā)生變化。在此屏幕中，RSSI 為 （-37）。除此之外，還有一些詳細信息，例如虛擬公司名稱、設(shè)備類型、字節(jié)長度、ESP32 的本地名稱。這里是“ ESP32 as iBeacon ”。您可以在草圖中更改本地名稱。

　　4. 從iBeacon 拿走智能手機后，RSSI 值從-37 變?yōu)?58。如果您移動其中一臺設(shè)備，這些值將不斷變化。

　　RSSI 信號可接受值如下：

將 ESP32 編程為 BLE iBeacon

當您在 Arduino IDE 中安裝 ESP32 Board 時，可以使用 ESP32 BLE iBeacon 的示例程序。但是我們在本教程中稍微編輯了這個草圖，示例程序的完整編輯版本在本教程的末尾給出。

要打開 ESP32?BLE_iBeacon的示例程序，請按照以下步驟操作。

打開 Arduino IDE 并選擇“ESP32 Dev Module”。（如果您沒有找到此板，請檢查您是否安裝了 ESP32 板包）

轉(zhuǎn)到文件>示例>?ESP32 BLE Arduino?>?BLE_iBeacon

打開“BLE_iBeacon”草圖。

現(xiàn)在對本教程中的代碼進行了輕微修改。ESP32 名稱也將在此草圖中更新。因此，首先要包含必要的庫，這些庫將用于創(chuàng)建 BLE 服務器和 iBeacon。

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#include "sys/time.h"

?

這是一個獲取當前系統(tǒng)時間的時間庫。這包含諸如tv_sec、gettimeofday() 等函數(shù)。有關(guān)更多信息，您可以訪問'?sys/time.h?'的官方 UNIX 版本。

然后包含 ESP32 BLE 庫，其中包含許多用于在不同配置中制作 ESP32 的函數(shù)，例如 BLE 客戶端或 BLE 服務器。

?

#include "BLEDevice.h" 
#include "BLEUtils.h" 
#include "BLEServer.h"

?

包含 iBeacon 庫，它將 ESP32 設(shè)置為 iBeacon。除此之外，ESP32還包含深度睡眠庫。該庫將用于在定義的時間段內(nèi)以深度睡眠模式發(fā)送 ESP32。

?

#include "BLEBeacon.h" 
#include "esp_sleep.h"

?

定義 ESP32 的睡眠時間。在這里，ESP32 將進入深度睡眠 10 秒，它會做廣告，然后再次進入深度睡眠 10 秒。

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#define GPIO_DEEP_SLEEP_DURATION 10

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這里定義了RTC_DATA_ATTR。請注意，如果您使用 RTC_DATA_ATTR 屬性定義全局變量，該變量將被放入 RTC_SLOW_MEM 內(nèi)存中。因此，聲明為 RTC_DATA_ATTR 的結(jié)構(gòu)并在深度睡眠之前將動態(tài)內(nèi)存復制到此結(jié)構(gòu)有助于在喚醒后將其恢復到動態(tài)內(nèi)存中。簡而言之，我們正在從動態(tài)內(nèi)存中節(jié)省靜態(tài)內(nèi)存中的時間，以便在深度睡眠后再次恢復它。這里定義了兩個變量。'?last?' 用于獲取 ESP32 進入深度睡眠的最后時間，并且bootcount用于計數(shù)重置次數(shù)。

?

RTC_DATA_ATTR 靜態(tài) time_t 最后；        
RTC_DATA_ATTR 靜態(tài) uint32_t 引導計數(shù)；

?

然后定義 BLE 廣告類型。定義如下。

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BLEAdvertising *pAdvertising;

?

timeval被定義為訪問當前時間的結(jié)構(gòu)。

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現(xiàn)在構(gòu)造timeval；

?

還定義了 UUID?？梢詮拇随溄由?UUID 。

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#define BEACON_UUID "87b99b2c-9XXd-11e9-bXX2-526XXXX64f64"

?

現(xiàn)在創(chuàng)建一個函數(shù)，該函數(shù)將包含 iBeacon 屬性，例如 UUID、Major、Minor 等。在此函數(shù)中，為 BLE 創(chuàng)建一個實例作為 iBeacon，并將 ESP32 的假制造商 ID、UUID、主要和次要設(shè)置為 iBeacon。

?

無效 setBeacon() { 
BLEBeacon oBeacon = BLEBeacon(); 
oBeacon.setManufacturerId(0x4C00); 
oBeacon.setProximityUUID(BLEUUID(BEACON_UUID)); 
  oBeacon.setMajor((bootcount & 0xFFFF0000) >> 16); 
  oBeacon.setMinor(bootcount & 0xFFFF);

?

將該標志設(shè)置為 0x04，以便它將在掃描儀中輸出BrEdrNotSupported。

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  oAdvertisementData.setFlags(0x04);

?

設(shè)置發(fā)布的廣告數(shù)據(jù)。

?

  std::string strServiceData = "";

?

一個接一個地添加字符串進行廣告。

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  strServiceData += (char)26; // Len 
  strServiceData += (char)0xFF; //
  輸入 strServiceData += oBeacon.getData(); 
  oAdvertisementData.addData(strServiceData);

?

通過發(fā)布數(shù)據(jù)開始廣告。

?

  pAdvertising->setAdvertisementData(oAdvertisementData); 
  pAdvertising->setScanResponseData(oScanResponseData);

?

以 115200 波特率啟動串行監(jiān)視器并獲取時間。還要增加引導計數(shù)以存儲重置次數(shù)。

?

  序列號.開始（115200）；
  gettimeofday(&now, NULL); 
  Serial.printf("啟動 ESP32 %d\n", bootcount++);

?

將當前時間存儲在靜態(tài)存儲器中。

?

最后 = now.tv_sec;

?

創(chuàng)建一個 BLE 設(shè)備并根據(jù)需要命名。這里 ESP32 被命名為“?ESP2 as iBeacon?”。請注意，名稱可以很長，但此版本的代碼已開始支持長名稱。

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BLEDevice::init("ESP32 作為 iBeacon");

?

創(chuàng)建 BLE 服務器以進行廣告并開始廣告。

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BLEServer *pServer = BLEDevice::createServer(); 
pAdvertising = BLEDevice::getAdvertising(); 
BLEDevice::startAdvertising();

?

然后將 ESP32 設(shè)置為 iBeacon 模式。

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設(shè)置信標（）；

?

開始廣告然后停止廣告并進入深度睡眠 10 秒。

?

p廣告->開始（）；
pAdvertising->stop(); 
esp_deep_sleep(1000000LL * GPIO_DEEP_SLEEP_DURATION);

?

　　最后，使用 Micro USB 電纜將 ESP32 開發(fā)板與您的筆記本電腦連接，并使用 Arduino IDE 將代碼上傳到 ESP32。然后在您的智能手機中打開nRF Connect Android 應用程序并開始掃描。您會發(fā)現(xiàn)ESP32 作為 iBeacon廣播，如下圖所示：

　　#include “sys/time.h”

　　#include “BLEDevice.h”

　　#include “BLEUtils.h”

　　#include “BLEServer.h”

　　#include “BLEBeacon.h”

　　#include “esp_sleep.h”

　　#define GPIO_DEEP_SLEEP_DURATION 10 // 休眠 x 秒，然后喚醒

　　RTC_DATA_ATTR static time_t last；// 記住 RTC 內(nèi)存中的上次啟動

　　RTC_DATA_ATTR static uint32_t bootcount; // 記住 RTC 內(nèi)存中的啟動次數(shù)

　　// 有關(guān)生成 UUID，請參見以下內(nèi)容：

　　// https://www.uuidgenerator.net/

　　BLEAdvertising *pAdvertising; // BLE 廣告類型

　　struct timeval now;

　　#define BEACON_UUID “87b99b2c-90fd-11e9-bc42-526af7764f64” // UUID 1 128 位（可以使用 linux 工具 uuidgen 或通過https://www.uuidgenerator.net/隨機數(shù)）

　　無效 setBeacon（） {

　　BLEBeacon oBeacon = BLEBeacon（）;

　　oBeacon.setManufacturerId（0x4C00）; // 假 Apple 0x004C LSB （ENDIAN_CHANGE_U16！）

　　oBeacon.setProximityUUID（BLEUUID（BEACON_UUID））;

　　oBeacon.setMajor（（bootcount & 0xFFFF0000） 》》 16）;

　　oBeacon.setMinor（bootcount & 0xFFFF）;

　　BLEAdvertisementData oAdvertisementData = BLEAdvertisementData（）;

　　BLEAdvertisementData oScanResponseData = BLEAdvertisementData（）;

　　oAdvertisementData.setFlags（0x04）; // BR_EDR_NOT_SUPPORTED 0x04

　　std：：string strServiceData = “”;

　　strServiceData += （char）26; // Len

　　strServiceData += （char）0xFF; //

　　輸入 strServiceData += oBeacon.getData（）;

　　oAdvertisementData.addData（strServiceData）;

　　pAdvertising-》setAdvertisementData（oAdvertisementData）;

　　pAdvertising-》setScanResponseData（oScanResponseData）;

　　}

　　無效設(shè)置（）{

　　序列號。開始（115200）；

　　gettimeofday（&now， NULL）;

　　Serial.printf（“啟動 ESP32 %d\n”， bootcount++）;

　　Serial.printf（“深度睡眠（自上次重置以來的 %lds，自上次啟動以來的 %lds）\n”， now.tv_sec， now.tv_sec - last）;

　　最后 = now.tv_sec;

　　// 創(chuàng)建 BLE 設(shè)備

　　BLEDevice：：init（“ESP32 as iBeacon”）;

　　// 創(chuàng)建 BLE 服務器

　　BLEServer *pServer = BLEDevice：：createServer（）; // 《-- 不再需要實例化 BLEServer，更少的閃存和內(nèi)存使用

　　pAdvertising = BLEDevice：：getAdvertising（）;

　　BLEDevice：：startAdvertising（）;

　　設(shè)置信標（）；

　　// 開始廣告

　　pAdvertising-》start（）;

　　Serial.println（“廣告開始。..”）;

　　延遲（100）；

　　pAdvertising-》stop（）;

　　Serial.printf（“進入深度睡眠\n”）;

　　esp_deep_sleep（1000000LL * GPIO_DEEP_SLEEP_DURATION）;

　　Serial.printf（“處于深度睡眠中\(zhòng)n”）;

　　}

　　無效循環(huán)（）{

　　}