iOS蓝牙开发：蓝牙的连接和数据的读写
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風的廻喑
2024-09-30 12:34:20
蓝牙开发分为两种模式：管理者模式和中心者模式。管理者模式基本很少用到，相当于iPhone手机作为外设，自己创建服务和特性，然后用其他设备连接iPhone手机；中心者模式一般是大部分情况下都会使用的，使用中心者模式开发相当于iPhone手机作为主机，连接蓝牙外设，下面介绍蓝牙开发的例子就是使用的中心者模式来讲解的。
在这里我还是要推荐下我自己建的iOS开发学习群：680565220，群里都是学ios开发的，如果你正在学习ios ，我欢迎你加入，今天分享的这个案例已经上传到群文件，大家都是软件开发党，不定期分享干货（只有iOS软件开发相关的），包括我自己整理的一份2018最新的iOS进阶资料和高级开发教程
一、关于蓝牙开发的一些重要的理论概念：
1、服务（services）：蓝牙外设对外广播的时候一定会有一个服务，有些时候也可以是有多个服务，服务下面包含一些特性，服务可以理解成一个模块的窗口；
2、特征（characteristic）：特征存在于服务下面的，一个服务下面可以有多个特征，特征可以理解成具体实现功能的窗口，一般的特性都会有value，也就是特征值，是特征和外界交互的最小单位；
3、UUID：蓝牙上的唯一标示符，为了区分不同服务和特征，就用UUID来表示。
二、蓝牙连接的主要步骤
1、创建一个CBCentralManager实例来进行蓝牙管理；
2、搜索扫描外围设备；
3、连接外围设备；
4、获得外围设备的服务；
5、获得服务的特征；
6、从外围设备读取数据；
7、给外围设备发送（写入）数据。
三、蓝牙连接和数据读写的具体步骤
1、导入苹果系统蓝牙框架
#import
2、遵循两个蓝牙框架相关的协议
3、新建两个实例属性，一个特征属性
@property (nonatomic, strong) CBCentralManager *centralManager; //中心管理者
@property (nonatomic, strong) CBPeripheral *peripheral; //连接到的外设
@property (nonatomic, strong) CBCharacteristic *characteristic; //特征
4、初始化CBCentralManager，进行蓝牙管理
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.centralManager = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:dispatch_get_main_queue()]; //创建实例进行蓝牙管理
}
//若中心管理者初始化之后 就会触发下面这个代理方法 该代理方法是用来判断手机蓝牙的状态的
- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central {
// 蓝牙可用，开始扫描外设
if (central.state == CBManagerStatePoweredOn) {
NSLog(@"蓝牙可用");
//在中心管理者成功开启之后再进行一些操作
//搜索扫描外设
// 根据SERVICE_UUID来扫描外设，如果不设置SERVICE_UUID，则扫描所有蓝牙设备
// [self.centralManager startAdvertising:@{CBAdvertisementDataServiceUUIDsKey:@[[CBUUID UUIDWithString:SERVICE_UUID]]}];
[central scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];
}
if(central.state == CBManagerStateUnsupported) {
NSLog(@"该设备不支持蓝牙");
}
if (central.state == CBManagerStatePoweredOff) {
NSLog(@"蓝牙已关闭");
}
if (central.state == CBManagerStateUnknown) {
NSLog(@"蓝牙当前状态不明确");
}
if (central.state == CBManagerStateUnauthorized) {
NSLog(@"蓝牙未被授权");
}
}
5、搜索外围设备
//执行扫描动作之后，如果扫描到外设了，就会自动回调下面的协议方法
/** 发现符合要求的外设，回调 */
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI {
NSLog(@"%@====",peripheral.name);
//根据外设名字有选择性的筛选连接蓝牙设备
if ([peripheral.name hasPrefix:@"TEAMOSA"]) {
//在这里对外设携带的广播数据进行进一步的处理
if ([self.peripheraNames containsObject:peripheral.name]) {
//如果数组中包含了就不再添加
return;
}
//添加到外设名字数组中
[self.peripheraNames addObject:peripheral.name];
//标记外设，让它的生命周期与控制器的一致
self.peripheral = peripheral;
// 可以根据外设名字来过滤外设
// [central connectPeripheral:peripheral options:nil];
}
// 连接外设
// [central connectPeripheral:peripheral options:nil];
}
6、连接外围设备
//连接外围设备，中心管理者连接外设成功，如果连接成功就会回调这个协议方法
/** 连接成功 */
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral{
//连接成功之后，可以进行服务和特性的发现。 停止中心管理设备的扫描动作，要不然在你和已经连接好的外设进行数据沟通时，如果又有一个外设进行广播且符合你的连接条件，那么你的iOS设备也会去连接这个设备（因为iOS BLE4.0是支持一对多连接的），导致数据的混乱。
//停止扫描动作
[self.centralManager stopScan];
// 设置外设的代理
peripheral.delegate = self;
// 根据UUID来寻找服务
// [peripheral discoverServices:@[[CBUUID UUIDWithString:SERVICE_UUID]]];
//外设发现服务，传nil代表不过滤，一次性读出外设的所有服务
[peripheral discoverServices:nil];
NSLog(@"%s, line = %d, %@=连接成功", __FUNCTION__, __LINE__, peripheral.name);
}
//外设连接失败
/** 连接失败的回调 */
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error {
NSLog(@"%s, line = %d, %@=连接失败", __FUNCTION__, __LINE__, peripheral.name);
}
//丢失连接 掉线
/** 断开连接 */
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error {
NSLog(@"%s, line = %d, %@=断开连接", __FUNCTION__, __LINE__, peripheral.name);
// 断开连接可以设置重新连接
[central connectPeripheral:peripheral options:nil];
}
7、获取外围设备服务和特征
/** 发现服务 */
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error {
// 遍历出外设中所有的服务
for (CBService *service in peripheral.services) {
// NSLog(@"所有的服务：%@",service);
}
// 这里仅有一个服务，所以直接获取
CBService *service = peripheral.services.lastObject;
// 根据UUID寻找服务中的特征
// [peripheral discoverCharacteristics:@[[CBUUID UUIDWithString:CHARACTERISTIC_UUID]] forService:service];
// [peripheral discoverCharacteristics:@[service.UUID] forService:service];
[peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];
}
8、从外围设备读取数据
// 更新特征的value的时候会调用 （凡是从蓝牙传过来的数据都要经过这个回调，简单的说这个方法就是你拿数据的唯一方法） 你可以判断是否 从外围设备读数据
/** 接收到数据回调 */
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error {
// if (characteristic == @"你要的特征的UUID或者是你已经找到的特征") {
// //characteristic.value就是你要的数据
// }
if ([peripheral.name hasPrefix:@"TEAMOSA"]){
NSData *data = characteristic.value;
NSString *value = [self hexadecimalString:data];
// NSLog(@"characteristic(读取到的): %@, data : %@, value : %@", characteristic, data, value);
}
// 拿到外设发送过来的数据
// NSData *data = characteristic.value;
// self.textFild.text = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
}
9、向外围设备发送（写入）数据
//这个方法你可以放在button的响应里面，也可以在找到特征的时候就写入，具体看你业务需求怎么用
//[self.peripherale writeValue:_batteryData forCharacteristic:self.characteristic type:CBCharacteristicWriteWithResponse];//第一个参数是已连接的蓝牙设备； 第二个参数是要写入到哪个特征； 第三个参数是通过此响应记录是否成功写入 需要注意的是特征的属性是否支持写数据
/** 写入数据回调 */
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForCharacteristic:(nonnull CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error {
/*
typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, CBCharacteristicProperties) {
CBCharacteristicPropertyBroadcast = 0x01,
CBCharacteristicPropertyRead = 0x02,
CBCharacteristicPropertyWriteWithoutResponse = 0x04,
CBCharacteristicPropertyWrite = 0x08,
CBCharacteristicPropertyNotify = 0x10,
CBCharacteristicPropertyIndicate = 0x20,
CBCharacteristicPropertyAuthenticatedSignedWrites = 0x40,
CBCharacteristicPropertyExtendedProperties = 0x80,
CBCharacteristicPropertyNotifyEncryptionRequired NS_ENUM_AVAILABLE(NA, 6_0) = 0x100,
CBCharacteristicPropertyIndicateEncryptionRequired NS_ENUM_AVAILABLE(NA, 6_0) = 0x200
};
打印出特征的权限(characteristic.properties),可以看到有很多种,这是一个NS_OPTIONS的枚举,可以是多个值
常见的又read,write,noitfy,indicate.知道这几个基本够用了,前俩是读写权限,后俩都是通知,俩不同的通知方式
*/
// NSLog(@"%s, line = %d, char.pro = %d", __FUNCTION__, __LINE__, characteristic.properties);
// 此时由于枚举属性是NS_OPTIONS,所以一个枚举可能对应多个类型,所以判断不能用 = ,而应该用包含&
NSLog(@"write value success(写入成功) : %@", characteristic);
}
10、具体调用给蓝牙外设写入数据方法，这里的例子是以按钮点击事件里面来调用处理
//发送按钮点击事件
- (void)sendClick {
if (!self.characteristic) {
return;
}
_tempValue = [NSString stringWithFormat:@"%.0f", progressView.centigradeDegree];
_timeValue = [NSString stringWithFormat:@"%.0ld", (long)progressView1.timeDegree];
NSString *ttData = [NSString stringWithFormat:@"%@,%@U", _tempValue, _timeValue];
// NSString *aaa = [DataCoverTool coverFromStringToHexStr:ttData];
// 用NSData类型来写入
// NSData *data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:arry];
NSData *data = [ttData dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
// NSData *data = [self dataWithString:ttData];
// 根据上面的特征self.characteristic来写入数据
[self.peripheral writeValue:data forCharacteristic:self.characteristic type:CBCharacteristicWriteWithResponse];
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