基于ESP32实现蓝牙通信控制舵机【智能开锁实验】

玩转ESP32

前言

通过蓝牙通信对舵机的角度控制，这个在生活中也可解决一些实际的问题，如蓝牙控制舵机实现开灯、关灯或者开门等等。我实现的是开门，好消息是效果不错，坏消息是耗电有点快。

一、项目概述

1.蓝牙

查看esp32的芯片手册，esp32是集成了蓝牙的，所以我们可以直接使用。

2.舵机

如图：

伺服舵机 SG90 9g舵机 180°带限位，其中
棕色：GND
红色：VCC（4.8V-6V）
橘色：信号端（3.3V或5V的IO口即可驱动）
不同厂家生产的可能不一样。

二、项目开发

1.蓝牙初始化及应用

代码如下：

#创建蓝牙对象
class ESP32_BLE():def __init__(self, name):self.led = Pin(2, Pin.OUT)self.timer1 = Timer(0)self.name = nameself.ble = bluetooth.BLE()self.ble.active(True)self.ble.config(gap_name=name)self.disconnected()self.ble.irq(self.ble_irq)self.register()self.advertiser()#蓝牙连接时调用的函数def connected(self):self.led.value(1)self.timer1.deinit()#蓝牙断开时调用的函数，这里使用定时器，断开时led闪烁def disconnected(self):        self.timer1.init(period=100, mode=Timer.PERIODIC, callback=lambda t: self.led.value(not self.led.value()))#蓝牙中断函数def ble_irq(self, event, data):global BLE_MSGif event == 1: #_IRQ_CENTRAL_CONNECT 手机链接了此设备self.connected()elif event == 2: #_IRQ_CENTRAL_DISCONNECT 手机断开此设备self.advertiser()self.disconnected()elif event == 3: #_IRQ_GATTS_WRITE 手机发送了数据 buffer = self.ble.gatts_read(self.rx)BLE_MSG = buffer.decode('UTF-8').strip()#蓝牙信息配置函数       def register(self):        service_uuid = '6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E'reader_uuid = '6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E'sender_uuid = '6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E'services = ((bluetooth.UUID(service_uuid), ((bluetooth.UUID(sender_uuid), bluetooth.FLAG_NOTIFY), (bluetooth.UUID(reader_uuid), bluetooth.FLAG_WRITE),)), )((self.tx, self.rx,), ) = self.ble.gatts_register_services(services)#发送函数def send(self, data):self.ble.gatts_notify(0, self.tx, data + '\n')def advertiser(self):name = bytes(self.name, 'UTF-8')adv_data = bytearray('\x02\x01\x02') + bytearray((len(name) + 1, 0x09)) + nameself.ble.gap_advertise(100, adv_data)print(adv_data)print("\r\n")#按钮触发中断的函数（可不要）
def buttons_irq(pin):led.value(not led.value())print('LED is ON.' if led.value() else 'LED is OFF')ble.send('LED is ON.' if led.value() else 'LED is OFF')

2.舵机初始化及应用

代码如下：

#pwm控制舵机角度
S1 = PWM(Pin(18), freq=50, duty=0) # Servo1 的引脚是 18def Servo(servo,angle):S1.duty(int(((angle+90)*2/180+0.5)/20*1023))#通过这条算式计算相应的角度，手册里这么写就直接用了

三、完整代码

代码如下：

from machine import Pin, PWM
from machine import Timer
from time import sleep_ms
import bluetoothBLE_MSG = ""S1 = PWM(Pin(18), freq=50, duty=0) # Servo1 的引脚是 18def Servo(servo,angle):S1.duty(int(((angle+90)*2/180+0.5)/20*1023))class ESP32_BLE():def __init__(self, name):self.led = Pin(2, Pin.OUT)self.timer1 = Timer(0)self.name = nameself.ble = bluetooth.BLE()self.ble.active(True)self.ble.config(gap_name=name)self.disconnected()self.ble.irq(self.ble_irq)self.register()self.advertiser()def connected(self):self.led.value(1)self.timer1.deinit()def disconnected(self):        self.timer1.init(period=100, mode=Timer.PERIODIC, callback=lambda t: self.led.value(not self.led.value()))def ble_irq(self, event, data):global BLE_MSGif event == 1: #_IRQ_CENTRAL_CONNECT 手机链接了此设备self.connected()elif event == 2: #_IRQ_CENTRAL_DISCONNECT 手机断开此设备self.advertiser()self.disconnected()elif event == 3: #_IRQ_GATTS_WRITE 手机发送了数据 buffer = self.ble.gatts_read(self.rx)BLE_MSG = buffer.decode('UTF-8').strip()def register(self):        service_uuid = '6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E'reader_uuid = '6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E'sender_uuid = '6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E'services = ((bluetooth.UUID(service_uuid), ((bluetooth.UUID(sender_uuid), bluetooth.FLAG_NOTIFY), (bluetooth.UUID(reader_uuid), bluetooth.FLAG_WRITE),)), )((self.tx, self.rx,), ) = self.ble.gatts_register_services(services)def send(self, data):self.ble.gatts_notify(0, self.tx, data + '\n')def advertiser(self):name = bytes(self.name, 'UTF-8')adv_data = bytearray('\x02\x01\x02') + bytearray((len(name) + 1, 0x09)) + nameself.ble.gap_advertise(100, adv_data)print(adv_data)print("\r\n")def buttons_irq(pin):led.value(not led.value())print('LED is ON.' if led.value() else 'LED is OFF')ble.send('LED is ON.' if led.value() else 'LED is OFF')if __name__ == "__main__":ble = ESP32_BLE("ESP32BLE")but = Pin(0, Pin.IN)but.irq(trigger=Pin.IRQ_FALLING, handler=buttons_irq)led = Pin(2, Pin.OUT)Servo(S1,90);sleep_ms(500)#这里模拟开门的动作while True:if BLE_MSG == '1':led.value(0)Servo(S1,-90)sleep_ms(5000)Servo(S1,90)sleep_ms(100)

总结

完成上面步骤只需要下载一个蓝牙调试助手，搭配一些简单的结构就可以做出很多解决生活中实际问题的实验。独立供电只需要三节电池串联接上VCC和GND就可以。