# Arduino与Android蓝牙通信的方法是什么 ## 引言 在物联网(IoT)和智能设备快速发展的今天，嵌入式设备与移动终端之间的无线通信需求日益增长。Arduino作为开源硬件平台，与Android智能手机通过蓝牙建立通信连接，成为许多创客、开发者和工程师实现设备远程控制、数据采集等功能的常见选择。本文将全面介绍Arduino与Android之间蓝牙通信的实现方法，涵盖硬件选型、软件配置、代码实现及典型应用场景。 ## 一、硬件准备 ### 1.1 所需硬件组件 要实现Arduino与Android蓝牙通信，需要准备以下硬件： - **Arduino开发板**：如Arduino Uno、Nano或Mega等 - **蓝牙模块**：常用型号包括： - HC-05（主从一体模块） - HC-06（从机模式专用） - BLE模块（如HM-10，支持低功耗蓝牙） - **杜邦线**：用于连接电路 - **Android智能手机**：系统版本建议4.4以上 ### 1.2 蓝牙模块选型对比 | 型号 | 工作模式 | 通信协议 | 供电电压 | 特点 | |--------|----------------|----------|----------|--------------------------| | HC-05 | 主从一体 | 经典蓝牙 | 3.3-6V | 支持AT指令配置 | | HC-06 | 从机模式 | 经典蓝牙 | 3.3-6V | 仅作为从设备 | | HM-10 | 主从一体 | BLE | 3.3V | 低功耗，适合移动设备 | ### 1.3 电路连接示意图 以Arduino Uno与HC-05连接为例： Arduino Uno HC-05蓝牙模块 5V —–> VCC GND —–> GND TX (1) —–> RX RX (0) —–> TX
> **注意**：部分蓝牙模块需要分压电路，因为Arduino的TX输出是5V电平，而蓝牙模块RX通常只接受3.3V电平。 ## 二、软件环境配置 ### 2.1 Arduino开发环境 1. 安装最新版Arduino IDE 2. 安装必要的库文件： - SoftwareSerial（通常已内置） - 对于BLE模块可能需要额外库如`BLEPeripheral` ### 2.2 Android开发环境 1. Android Studio 4.0+ 2. 配置应用权限： ```xml <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH"/> <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN"/> <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION"/> #include <SoftwareSerial.h> SoftwareSerial BTSerial(10, 11); // RX, TX void setup() { Serial.begin(9600); BTSerial.begin(38400); // HC-05默认波特率 Serial.println("AT commands ready!"); } void loop() { // 从蓝牙读取数据并发送到串口监视器 if (BTSerial.available()) { Serial.write(BTSerial.read()); } // 从串口监视器读取数据并发送到蓝牙 if (Serial.available()) { BTSerial.write(Serial.read()); } } 通过串口发送AT指令可以修改蓝牙模块参数：
void setup() { Serial.begin(9600); BTSerial.begin(38400); // 发送AT指令 BTSerial.println("AT"); delay(1000); // 修改设备名称 BTSerial.println("AT+NAME=MY_BLUETOOTH"); delay(1000); // 修改配对密码 BTSerial.println("AT+PSWD=1234"); delay(1000); } 在AndroidManifest.xml中添加权限声明后，还需要在运行时请求权限：
// 检查并请求蓝牙权限 private void checkPermissions() { if (ContextCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) { ActivityCompat.requestPermissions(this, new String[]{Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION}, REQUEST_LOCATION_PERMISSION); } } // 获取蓝牙适配器 BluetoothAdapter bluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter(); // 检查蓝牙是否可用 if (bluetoothAdapter == null) { // 设备不支持蓝牙 return; } // 启动设备发现 if (!bluetoothAdapter.isDiscovering()) { bluetoothAdapter.startDiscovery(); } // 注册广播接收器 IntentFilter filter = new IntentFilter(BluetoothDevice.ACTION_FOUND); registerReceiver(receiver, filter); // 广播接收器实现 private final BroadcastReceiver receiver = new BroadcastReceiver() { public void onReceive(Context context, Intent intent) { String action = intent.getAction(); if (BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action)) { BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE); String deviceName = device.getName(); String deviceAddress = device.getAddress(); // 筛选目标设备 if (deviceName != null && deviceName.equals("MY_BLUETOOTH")) { // 保存设备引用 targetDevice = device; } } } }; // 建立RFCOMM连接 private class ConnectThread extends Thread { private final BluetoothSocket mmSocket; public ConnectThread(BluetoothDevice device) { BluetoothSocket tmp = null; try { // 创建安全的RFCOMM连接 tmp = device.createRfcommSocketToServiceRecord( UUID.fromString("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB")); } catch (IOException e) { Log.e(TAG, "Socket创建失败", e); } mmSocket = tmp; } public void run() { // 取消设备发现以节省电量 bluetoothAdapter.cancelDiscovery(); try { // 连接设备 mmSocket.connect(); // 获取输入输出流 InputStream inputStream = mmSocket.getInputStream(); OutputStream outputStream = mmSocket.getOutputStream(); // 开始通信... } catch (IOException connectException) { try { mmSocket.close(); } catch (IOException closeException) { Log.e(TAG, "无法关闭socket", closeException); } return; } } } 最简单的通信方式可以直接发送文本字符串：
Android -> Arduino: "LED_ON\n" Arduino -> Android: "TEMP:25.6\n" 对于需要高效传输的场景，可以使用二进制协议：
struct SensorData { uint8_t header; // 0xAA float temperature; float humidity; uint8_t checksum; }; 对于复杂数据结构，可以使用JSON：
{ "device": "Arduino_001", "timestamp": 1625097600, "sensors": { "temp": 25.6, "humidity": 60.2 } } 通过主从配置，可以实现一个Android设备控制多个Arduino节点：
Android (主机) <---> HC-05 (主) | +---> HC-06 (从1) +---> HC-06 (从2) 使用AES等加密算法保护通信安全：
#include <AESLib.h> void sendEncryptedData(String plaintext) { byte key[] = {0x00,0x01,0x02,...,0x0F}; // 128位密钥 byte plain[16], cipher[16]; // 填充数据并加密 aes128_enc_single(key, plain, cipher); // 发送加密数据 BTSerial.write(cipher, 16); } 通过本文的介绍，我们系统地了解了Arduino与Android设备之间蓝牙通信的实现方法。从硬件连接到软件编程，从基础通信到高级应用，蓝牙技术为嵌入式设备与移动终端的交互提供了便捷的解决方案。随着技术的不断发展，BLE等低功耗技术将为物联网应用带来更多可能性。建议开发者在实际项目中根据具体需求选择合适的蓝牙方案，并充分考虑通信安全性和稳定性因素。
扩展阅读： 1. Android Bluetooth API官方文档 2. Arduino Bluetooth模块Wiki 3. 蓝牙协议规范 “`
这篇文章共计约3200字，采用Markdown格式编写，包含： - 多级标题结构 - 代码块示例 - 表格对比 - 注意事项提示 - 扩展阅读推荐 内容涵盖了从硬件连接到软件实现的完整流程，适合不同层次的开发者参考。
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