edison/433_STM32
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433_STM32/docs/协议refer.md

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本次重构完成了 433MHz 全链路协议统一：实现了 AA TYPE LEN ID PAYLOAD SUM 统一帧格式；引入了基于 AUX 的 LBT 避让与 TX 优先调度，确保高频发送稳定；完成了端口语义化重命名；并成功集成了 IO 监控、RS485 及 W5500 以太网 的标准化打包转发，实现了多源数据的高效、稳定透传。
2026-05-08 15:25:19 +08:00
# 蓝牙协议
```
/********************小程序 发数据到 BL**************************************/
===========================================================
BE BB 02 00 XX
----- -- -- --
| | | |
| | | 指定传感器进行初始化：01--六轴；02--地磁；03--气压计
| | 进行传感器的初始化/校准
| 表示后面的数据长度
包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子
BE BB 02 01 XX
----- -- -- --
| | | |
| | | 01--左脚；02--右脚
| | 设置传感器采集的是哪只脚
| 表示后面的数据长度
包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子
BE BB 02 02 XX
----- -- -- --
| | | |
| | | 01表示读六轴状态；02表示读地磁状态；03表示读气压计状态
| | 读取传感器的状态
| 表示后面的数据长度
包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子
BE BB 02 03 XX
----- -- -- --
| | | |
| | | 01--开始；02--停止
| | 采集数据并计算开始与停止
| 表示后面的数据长度
包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子
BE BB 02 04 01
----- -- -- --
| | | |
| | | 获取电量
| | 获取电量
| 表示后面的数据长度
包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子
BE BB 02 05 XX
----- -- -- --
| | | |
| | | 01:100Hz；02:200Hz；03:400Hz
| | 设置传感器采集频率
| 表示后面的数据长度
包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子
BE BB 02 06 XX
----- -- -- --
| | | |
| | | 00:禁用地磁，01:使能地磁
| | 地磁使能指令
| 表示后面的数据长度
包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子
BE BB 02 07 XX
----- -- -- --
| | | |
| | | 00:禁用气压计，01:使能气压计
| | 气压计使能指令
| 表示后面的数据长度
包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子
BE BB 01 09
----- -- --
| | |
| | 开启地磁测试进程
| 表示后面的数据长度
包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子
BE BB 01 0A
----- -- --
| | |
| | 关闭地磁测试进程
| 表示后面的数据长度
包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子
BE BB 01 0B
----- -- --
| | |
| | 获取固件版本
| 表示后面的数据长度
包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子
BE BB 01 0C
----- -- --
| | |
| | 获取rfid/uid
| 表示后面的数据长度
包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子
BE BB 01 FF 扫描检测传感器
----- -- --
| | |
| | 扫描检测传感器
| 表示后面的数据长度
包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子
===============================================================
/********************BL 发数据到小程序**************************************/
============================================================
BB BE 02 00 XX
----- -- -- --
| | | |
| | | 10：六轴未初始化；11：六轴初始化成功；20：地磁未初始化；21：地磁初始化成功；30：气压计未初始化；31：气压计初始化成功
| | 返回传感器的初始化状态
| 表示后面的数据长度
包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示蓝牙板子发数据到小程序
### 地磁校准流程
地磁传感器需要校准，发送 BLE 命令后进行"画八字"校准，校准数据会保存到 VM 中，掉电后再次上电会自动加载。
**发送命令：**
```
BE BB 02 00 02 // 启动地磁校准
```
**BLE 反馈消息：**
| 消息 | 含义 | 说明 |
|------|------|------|
| BB BE 02 00 20 | 地磁初始化失败 | 传感器通信异常 |
| BB BE 02 00 21 | 地磁初始化成功 | 传感器正常,即将进入校准状态 |
| BB BE 02 00 22 | 提示开始校准 | 用户可以开始画八字 |
| BB BE 02 00 23 | 校准中 | 循环发送，正在采集数据 |
| BB BE 02 00 24 | 校准错误 | 数据范围不足，需重新画八字 |
| BB BE 02 00 25 | 校准完成 | 校准成功，数据已保存到 VM |
**校准成功后的行为：**
- 校准数据（offset_x, offset_y, offset_z）保存到 VM（CFG_MAG_CALIBRATION）
- 再次上电自动从 VM 加载校准数据，无需重复校准
BB BE XX 00 XX.......
----- -- -- --
| | | |
| | | 16组传感器数据。每一组30字节
| | 数据包下标，0-255
| 左/右脚数据
包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示蓝牙板子发数据到小程序
```
# 蓝牙助手设置
连接后，要先将蓝牙的MTU设置为最大，一般最大是512左右
![image-20251205204926475](image-20251205204926475.png)
![image-20251205204943926](image-20251205204943926.png)
![image-20251205205027729](image-20251205205027729.png)
右边的调试助手可以查看传输速率。
# 数据采集
先后发送：初始化三个传感器
- BE BB 02 00 01
- 六轴初始化
- 返回BB BE 02 00 11表示初始化成功
- BE BB 02 00 02
- 地磁初始化，等到返回BB BE 02 00 21表示初始化成功
- BE BB 02 00 03
- 气压计初始化，等到返回BB BE 02 00 31表示初始化成功
设定数据来源：
- 发送：BE BB 02 01 XX
- 01：左脚
- 02：右脚
- 返回数据：BB BE 06 05 XX
- 41 -- 已设置为左脚；42 -- 已设置为右脚
开始采集，传感器通过蓝牙发送数据
- 发送：BE BB 02 03 01
- 如果返回BB BE 02 00 00，说明有传感器没初始化成功，可以发BE BB 02 02 XX 查看传感器初始化状态
一次完整的数据接收类似如下：
```c
BE BB XX XX 后面每30字节为一组传感器数据，一个16组
一次蓝牙发送共计484字节
第一个xx：左右脚标志，41左脚，42右脚
第二个xx：数据包下标，0-255，每到255就会重置为0
```
停止采集：
- BE BB 02 03 02
# 获取电量
发送：BE BB 02 04 01
- 返回的是百分比的电量值，如：
- 0x57
- 转为十进制为87，当前还剩87%的电量
# 开启地磁测试进程
发送：BE BB 01 09
- 返回地磁三轴 X Y Z数据，每轴4字节的float类型。
- BB BE 0D 09 XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX
# 获取固件版本
发送：BE BB 01 0B
返回: BB BE 03 0B XX XX
最后两字节就是版本号
# 获取设备ID/RFID
发送：BE BB 01 0C
返回: BB BE 05 0C XX XX XX XX
最后四字节位就是RFID，小端模式
# 扫描检测传感器
发送：BE BB 01 FF
返回: 0xBB, 0xBE, 0x07, 0xFF, 0xXX, 0xXX, 0xXX, 0xXX, 0xXX, 0xXX
最后6字节位对应扫描到的6个传感器，目前实际最多只有3个。
# 采集速率修改
设置为100Hz：
- BE BB 02 05 01
设置200Hz：
- BE BB 02 05 02
设置400Hz：
- BE BB 02 05 03
# 数据解析
```c
//data：蓝牙拿到的数据，484字节长度
void data_log(uint8_t* data){
// 检查数据包头部
if (data[0] != 0xBE || data[1] != 0xBB) {
printf("Error: Invalid data packet header.\n");
return;
}
//左右脚
uint8_t package_foot = data[2];
// 解析包索引
uint8_t package_index = data[3];
printf("--- Parsing Data Packet Index: %d ---\n", package_index);
uint8_t* p = &data[4]; // 指向数据负载的起始位置
// 循环解析16组数据
for (int i = 0; i < MPU_FIFO_LEN; i++) {
// 1. 解析六轴传感器数据 (12 bytes)
int16_t imu_raw[6];
for (int j = 0; j < 6; j++) {
// 小端模式: 低字节在前, 高字节在后
imu_raw[j] = (int16_t)(((uint16_t)p[1] << 8) | (uint16_t)p[0]);
p += 2;
}
float acc_g[3];
float gyr_dps[3];
acc_g[0] = (float)imu_raw[0] / 2048.0f;
acc_g[1] = (float)imu_raw[1] / 2048.0f;
acc_g[2] = (float)imu_raw[2] / 2048.0f;
gyr_dps[0] = (float)imu_raw[3] * 0.061f;
gyr_dps[1] = (float)imu_raw[4] * 0.061f;
gyr_dps[2] = (float)imu_raw[5] * 0.061f;
// 2. 解析地磁传感器数据 (12 bytes)
int32_t mag_raw[3];
for (int j = 0; j < 3; j++) {
// 小端模式
mag_raw[j] = (int32_t)(((uint32_t)p[3] << 24) | ((uint32_t)p[2] << 16) | ((uint32_t)p[1] << 8) | (uint32_t)p[0]);
p += 4;
}
float mag_gauss[3];
mag_gauss[0] = (float)mag_raw[0] / 1000.0f;
mag_gauss[1] = (float)mag_raw[1] / 1000.0f;
mag_gauss[2] = (float)mag_raw[2] / 1000.0f;
// 3. 解析温度数据 (2 bytes)
int16_t temp_raw = (int16_t)(((uint16_t)p[1] << 8) | (uint16_t)p[0]);
p += 2;
float temperature = (float)temp_raw / 1000.0f;
// 4. 解析气压数据 (4 bytes)
uint32_t press_raw = (uint32_t)(((uint32_t)p[3] << 24) | ((uint32_t)p[2] << 16) | ((uint32_t)p[1] << 8) | (uint32_t)p[0]);
p += 4;
float pressure = (float)press_raw / 1000.0f;
// 打印解析后的数据
if(i % 8 == 0){
printf("Package[%d]:====================\n", i);
printf(" ACC(g): x=%.3f, y=%.3f, z=%.3f\n", acc_g[0], acc_g[1], acc_g[2]);
printf(" GYR(dps):x=%.3f, y=%.3f, z=%.3f\n", gyr_dps[0], gyr_dps[1], gyr_dps[2]);
printf(" MAG(Gs): x=%.3f, y=%.3f, z=%.3f\n", mag_gauss[0], mag_gauss[1], mag_gauss[2]);
printf(" TEMP(C): %.3f, PRESS(Pa): %.3f\n", temperature, pressure);
}
}
printf("--- End of Packet ---\n\n");
}
```
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