[安卓] 11、串口蓝牙·将软硬结合进行到底

 

 

前言

上次我详细介绍了如何用笔记本搜索到蓝牙模块并与之通信：http://www.cnblogs.com/zjutlitao/p/3886826.html，这次将介绍如何让安卓手机的蓝牙和该蓝牙模块进行通信。

简单一步搞定

参看：【只需简单一步，android自带的示例程序 BluetoothChat 变蓝牙串口助手 ：http://www.amobbs.com/thread-5426293-1-1.html】，只要把Android自带的BluetoothChat例程稍微改一下就能搞定：

BluetoothChatService.java的第49行         
    private static final UUID MY_UUID = UUID.fromString("fa87c0d0-afac-11de-8a39-0800200c9a66");                        
中的字符串不同，于是把他替换成蓝牙串口服务 (SPP) 的 UUID                        
    private static final UUID MY_UUID = UUID.fromString("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB");

    

实现了搜索设备，链接设备，并和设备完成了通信~[图中我用串口助手通过蓝牙模块向外发送"litao"字符串，这时手机收到了数据；当用手机发送"yes"字符串时，串口收到了"yes"]

安卓蓝牙详解

蓝牙主要涉及的操作有：1、开启蓝牙 2、关闭蓝牙 3、能被搜到 4、获取配对设备 5、数据传输【参考DLUTBruceZhang的专栏·部分摘抄：Android 通信--蓝牙】

1、蓝牙设备-->蓝牙设备主要包括本地设备和远程设备，和他们相关的函数如下图：

 // 获取本地的蓝牙适配器实例  
 BluetoothAdapter adapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();  
 if(adapter!=null)  
 {  
     if(!adapter.isEnabled())  
     {  
         //通过这个方法来请求打开我们的蓝牙设备  
         Intent intent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);  
         startActivity(intent);  
     }  
 }  
 else  
 {  
     System.out.println("本地设备驱动异常!");  
 }

2、搜索周边设备startDiscovery()-->这里startDiscovery是BluetoothAdapter的成员函数，其可以执行一个异步方式获得周边蓝牙设备，因为是一个异步的方法所以我们不需要考虑线程被阻塞问题，整个过程大约需要12秒时间，这时我们可以注册一个 BroadcastReceiver 对象来接收查找到的蓝牙设备信息，我们通过Filter来过滤ACTION_FOUND这个 Intent动作以获取每个远程设备的详细信息，通过Intent字段EXTRA_DEVICE 和 EXTRA_CLASS可以获得包含了每个BluetoothDevice 对象和对象的该设备类型 BluetoothClass。

//实现一个BluetoothReciever继承BroadcastReceiver来接收查找到的蓝牙设备信息
private class BluetoothReciever extends BroadcastReceiver {
     @Override
     public void onReceive(Context context, Intent intent) {
         // TODO Auto-generated method stub
         String action = intent.getAction();
         if (BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action)) {
             BluetoothDevice device = intent
                     .getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
             System.out.println(device.getAddress());
         }
     }
}
//注册这个Receiver
IntentFilter intentFilter = new IntentFilter(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);  
bluetoothReceive = new BluetoothReciever();  
registerReceiver(bluetoothReceive, intentFilter);
//因为在注册一个Receiver后，程序并不知道该何时去回收它，所以需要我们自己重写Activity类的onDestroy()方法。
protected void onDestroy() {  
    // TODO Auto-generated method stub  
    unregisterReceiver(bluetoothReceive);  
    super.onDestroy();  
}

3、被周边设备所发现-->如果需要用户确认操作，不需要获取底层蓝牙服务实例，可以通过一个Intent来传递ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE参数， 这里通过startActivity来请求开启。 

Intent discoverableIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE);  
//50这个参数代表的是蓝牙设备能在多少秒内被发现              
discoverableIntent.putExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION, 50);  
startActivity(discoverableIntent);

4、配对-->通过下面的方法遍历所有配对设备，一会我们还会针对刚开始的例子进行详细讲解里面的具体过程。

//通过getBondedDevices方法来获取已经与本设备配对的设备  
Set<BluetoothDevice> device= adapter.getBondedDevices();  
if(device.size()>0)  
{  
    for(Iterator iterator=device.iterator();iterator.hasNext();)  
    {  
        BluetoothDevice bluetoothDevice=(BluetoothDevice)iterator.next();  
        System.out.println(bluetoothDevice.getAddress());  
    }  
}

5、通信-->蓝牙的通信过程和TCP的server和client类似，这里就不详细介绍了，我参考的这篇文章讲的很详细，如果不懂可以参考下：http://blog.csdn.net/dlutbrucezhang/article/details/8955104#。此外，一会我还会针对具体的例子讲解其流程。

6、权限-->当然，想使用蓝牙还得再AndroidManifest.xml中添加上权限：

<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />

BluetoothChat例子分析

1、BluetoothChat.java-->如下图在BluetoothChat中进行了获得蓝牙设备、开启蓝牙设备、并启动BluetoothChatService进行连接，然后用Handler mHandler进行接收从BluetoothCharService的消息并作出相应的处理。在这里的list是为了显示蓝牙设备的通话信息，一条一条显示；edittext用来获取本地输入的消息，按回车或者send按钮都可以触发sendMessage进行发送消息；此外，由于需要手动搜索蓝牙设备并选择要链接的蓝牙设备，所以这里重写了菜单按钮监听，包括onCreateOptionsMenu和onOptionsItemSelected,在onOptionsItemSelected中对san和discoverable进行分别处理。

下面是onCreate中的获取本地蓝牙设备，并确认是否支持，如果不支持就退出程序。

// Get local Bluetooth adapter
mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();

// If the adapter is null, then Bluetooth is not supported
if (mBluetoothAdapter == null) {
    Toast.makeText(this, "Bluetooth is not available", Toast.LENGTH_LONG).show();
    finish();
    return;
}

下面是onStart中如果蓝牙没有打开就发送Intent意图，请求打开蓝牙，setupChat()将会被执行在onActivityResult中。

// If BT is not on, request that it be enabled.
// setupChat() will then be called during onActivityResult
if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
    Intent enableIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
    startActivityForResult(enableIntent, REQUEST_ENABLE_BT);
// Otherwise, setup the chat session
} else {
    if (mChatService == null) setupChat();
}

下面是onActivityResult函数，其中包括2个处理：①处理REQUEST_CONNECT_DEVICE请求连接设备；②处理REQUEST_ENABLE_BT请求打开蓝牙

public void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
    if(D) Log.d(TAG, "onActivityResult " + resultCode);
    switch (requestCode) {
    case REQUEST_CONNECT_DEVICE:
        // When DeviceListActivity returns with a device to connect
        if (resultCode == Activity.RESULT_OK) {
            // Get the device MAC address
            String address = data.getExtras()
                                 .getString(DeviceListActivity.EXTRA_DEVICE_ADDRESS);
            // Get the BLuetoothDevice object
            BluetoothDevice device = mBluetoothAdapter.getRemoteDevice(address);
            // Attempt to connect to the device
            mChatService.connect(device);
        }
        break;
    case REQUEST_ENABLE_BT:
        // When the request to enable Bluetooth returns
        if (resultCode == Activity.RESULT_OK) {
            // Bluetooth is now enabled, so set up a chat session
            setupChat();
        } else {
            // User did not enable Bluetooth or an error occured
            Log.d(TAG, "BT not enabled");
            Toast.makeText(this, R.string.bt_not_enabled_leaving, Toast.LENGTH_SHORT).show();
            finish();
        }
    }
}

在setupChat中对发送按钮进行点击事件，其实比较简繁就是获取editText中的内容然后调用sendMessage发送。如上图所示，对editText的回车监听也和这个类似，这里就不多介绍了。

// Initialize the send button with a listener that for click events【发送按钮及事件】
mSendButton = (Button) findViewById(R.id.button_send);
mSendButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {
    public void onClick(View v) {
        // Send a message using content of the edit text widget【从textview中获取字符然后调用sendMseeage发送出去】
        TextView view = (TextView) findViewById(R.id.edit_text_out);
        String message = view.getText().toString();
        sendMessage(message);
    }
});

下面是重写的菜单按钮监听，当选择的是scan按钮时，发送REQUEST_CONNECT_DEVICE意图。当选择discoverable按钮时，则确认是否能被搜到。这里需要特别说明下：这个菜单要在res/menu中写。

public boolean onOptionsItemSelected(MenuItem item) {
    switch (item.getItemId()) {
    case R.id.scan:
        // Launch the DeviceListActivity to see devices and do scan
        Intent serverIntent = new Intent(this, DeviceListActivity.class);
        startActivityForResult(serverIntent, REQUEST_CONNECT_DEVICE);
        return true;
    case R.id.discoverable:
        // Ensure this device is discoverable by others
        ensureDiscoverable();
        return true;
    }
    return false;
}

2、BluetoothChatService-->上面说过在setupChat中最后实例并初始化BluetoothChatService进行蓝牙连接，下面来大致分析下该类的构成及功能：该类主要实现连接蓝牙的3个状态，分别用3个线程来处理：①AcceptThread线程，就像service-client中的accept函数，一直等待，知道接受一个连接；②ConnectThread线程负责连接；③ConnectedThread线程负责和远程蓝牙设备进行通信，并将收到和要发送的信息通过handles进行传递。这里我们主要分析连接之后的数据交换过程，对于等待连接、尝试连接这里不做详解~

ConnectedThread线程主要负责数据收发，其把从远端收来的数据和要发向远端的数据都会通过handle发送给UI用于在list中显示。对于收数据，这里采用利用线程一直收，一旦收到数据就通过mHandler传递到BluetoothChat进行处理，对于发送数据，没必要采用线程轮流发，而是直接一个函数，什么时候需要就直接调用发送就可以。

// 利用线程一直收数据
// 将数据都是放在mHandler中，在BluetoothChat中对信息解析并处理
public void run() {
    Log.i(TAG, "BEGIN mConnectedThread");
    byte[] buffer = new byte[1024];
    int bytes;

    // Keep listening to the InputStream while connected
    while (true) {
        try {
            // Read from the InputStream
            // bytes是返回读取的字符数量，其中数据存在buffer中
            bytes = mmInStream.read(buffer);
            String readMessage = new String(buffer, 0, bytes);
            if (D)
                Log.i(TAG, "read: " + bytes + "  mes: " + readMessage);
            // Send the obtained bytes to the UI Activity
            mHandler.obtainMessage(BluetoothChat.MESSAGE_READ, bytes,
                    -1, buffer).sendToTarget();
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "disconnected", e);
            connectionLost();
            break;
        }
    }
}

3、DeviceListActivity-->这个类主要负责搜索蓝牙设备并用列表显示出来。那么我们首先来分析一下它所包含的2个list:可见这里面并不是一个list，其中pairedListView是曾经配对过的设备，这些设备可能现在没有被搜到，但是也会显示出来；newDevicesListView是新发现的蓝牙设备，但是如果曾经有配对过的就不加入这个list中（所以，一定要弄清这两个list否则你会很晕的！）,他们采用同一个选项监听：mDeviceClickListener，在他们共同的list点击监听中，当点击某一个item时，程序获得item的string信息，然后转换为MAC地址，通过Intent传到另一个Activity中，进行相应处理。

// Find and set up the ListView for paired devices
ListView pairedListView = (ListView) findViewById(R.id.paired_devices);
pairedListView.setAdapter(mPairedDevicesArrayAdapter);
pairedListView.setOnItemClickListener(mDeviceClickListener);

// Find and set up the ListView for newly discovered devices
ListView newDevicesListView = (ListView) findViewById(R.id.new_devices);
newDevicesListView.setAdapter(mNewDevicesArrayAdapter);
newDevicesListView.setOnItemClickListener(mDeviceClickListener);

// The on-click listener for all devices in the ListViews
//选择list中的设备，然后通过inet传出
private OnItemClickListener mDeviceClickListener = new OnItemClickListener() {
    public void onItemClick(AdapterView<?> av, View v, int arg2, long arg3) {
        // Cancel discovery because it's costly and we're about to connect
        mBtAdapter.cancelDiscovery();

        // Get the device MAC address, which is the last 17 chars in the View
        String info = ((TextView) v).getText().toString();
        String address = info.substring(info.length() - 17);

        // Create the result Intent and include the MAC address
        Intent intent = new Intent();
        intent.putExtra(EXTRA_DEVICE_ADDRESS, address);

        // Set result and finish this Activity
        setResult(Activity.RESULT_OK, intent);
        finish();
    }
};

对于scan按钮，是用来启动搜索蓝牙设备的：从下面可以看出该按钮的点击事件中，主要是调用了doDiscovery()函数，而在doDiscovery()函数中，主要进行的其实就只有一个蓝牙设备自带的成员函数：mBtAdapter.startDiscovery();这是大家可能有点摸不着头脑，怎么写这一个函数就能获得蓝牙设备了，那我搜索到的设备信息是在哪里被保存的呢？我觉得是时候说一下蓝牙搜索其他设备的过程了！

// Initialize the button to perform device discovery
Button scanButton = (Button) findViewById(R.id.button_scan);
scanButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {
    public void onClick(View v) {
        doDiscovery();
        v.setVisibility(View.GONE);
    }
});

在【安卓蓝牙详解】的第2点我已经简单介绍了startDiscovery()函数，这里再结合该程序介绍一下吧！这里startDiscovery是BluetoothAdapter的成员函数，其可以执行一个异步方式获得周边蓝牙设备，因为是一个异步的方法所以我们不需要考虑线程被阻塞问题，整个过程大约需要12秒时间，这时我们可以注册一个 BroadcastReceiver 对象来接收查找到的蓝牙设备信息，我们通过Filter来过滤ACTION_FOUND这个 Intent动作以获取每个远程设备的详细信息，通过Intent字段EXTRA_DEVICE 和 EXTRA_CLASS可以获得包含了每个BluetoothDevice 对象和对象的该设备类型 BluetoothClass。因此下面我们在onCreate后面注册一个BroadcastReceiver 对象来接收查找到的蓝牙设备信息，通过Filter来过滤ACTION_FOUND和ACTION_DISCOVERY_FINISHED这两个Intent动作，来获取每个远程设备的详细信息。

// Register for broadcasts when a device is discovered
IntentFilter filter = new IntentFilter(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);
this.registerReceiver(mReceiver, filter);

// Register for broadcasts when discovery has finished
filter = new IntentFilter(BluetoothAdapter.ACTION_DISCOVERY_FINISHED);
this.registerReceiver(mReceiver, filter);

// Get the local Bluetooth adapter
mBtAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();

下面就是实现的BroadcastReceiver，承接上面的在scan按钮触发doDiscovery()函数之后整个逻辑我们不知道了的疑惑，现在我们就明白了，当doDiscovery()被执行时，下面的BroadcastReceiver将能够收取在onCreate中阐明的ACTION_FOUND和ACTION_DISCOVERY_FINISHED这两个Intent动作，如下当Intent是ACTION_FOUND时通过BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);获得蓝牙设备，如果这个设备没被配对过，则加入到newDevice数组。

// The BroadcastReceiver that listens for discovered devices and
// changes the title when discovery is finished
//【查找蓝牙设备】
private final BroadcastReceiver mReceiver = new BroadcastReceiver() {
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        String action = intent.getAction();
        // When discovery finds a device
        if (BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action)) {
            // Get the BluetoothDevice object from the Intent
            BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
            // If it's already paired, skip it, because it's been listed already
            if (device.getBondState() != BluetoothDevice.BOND_BONDED) {
                mNewDevicesArrayAdapter.add(device.getName() + "\n" + device.getAddress());
            }
        // When discovery is finished, change the Activity title
        } else if (BluetoothAdapter.ACTION_DISCOVERY_FINISHED.equals(action)) {
            setProgressBarIndeterminateVisibility(false);
            setTitle(R.string.select_device);
            if (mNewDevicesArrayAdapter.getCount() == 0) {
                String noDevices = getResources().getText(R.string.none_found).toString();
                mNewDevicesArrayAdapter.add(noDevices);
            }
        }
    }
};

最后在onCreate后还有点是将曾经配对过的蓝牙设备加入pairedListView中显示（再次提醒要区分好pairedListView和newDevicesListView这两个list！）

// If there are paired devices, add each one to the ArrayAdapter
// 如果有蓝牙设备就加入list中，这里mPairedDevicesArrayAdapter是列表的数组
if (pairedDevices.size() > 0) {
    findViewById(R.id.title_paired_devices).setVisibility(View.VISIBLE);
    for (BluetoothDevice device : pairedDevices) {
        mPairedDevicesArrayAdapter.add(device.getName() + "\n" + device.getAddress());
    }
} else {
    String noDevices = getResources().getText(R.string.none_paired).toString();
    mPairedDevicesArrayAdapter.add(noDevices);
}

 

 

 

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