前面我们学了WiFi连接、远程控制，但WiFi需要连接路由器，配置起来稍显麻烦。今天要学一种更简单、更直接的通信方式——蓝牙BLE！

不需要路由器，不需要网络配置，手机打开蓝牙就能直接和ESP32通信。智能手环、蓝牙耳机、智能门锁……这些设备用的都是蓝牙技术。

今天这节课，我们就用ESP32 + 手机APP，实现蓝牙无线通信！

第一步：找到课程，看看成品效果

打开逗脑IDE，点击顶部 “文档”，在 “课程” → “ESP32 + MicroPython” 分类下，找到蓝牙BLE快速上手这节课。

打开课件，你会看到本节课的最终效果：手机通过蓝牙连接ESP32，发送指令read_LED，ESP32收到后回复LED当前状态；按下ESP32上的按键，手机也能实时收到通知。

第二步：什么是BLE？

蓝牙是一种短距离无线通讯技术，可以实现固定设备、移动设备之间的数据交换。

类型	说明
传统蓝牙（BR/EDR）	蓝牙3.0之前的标准，功耗较高
低功耗蓝牙（BLE）	蓝牙4.0规范下的LE蓝牙，功耗极低

本节课我们使用的是BLE（低功耗蓝牙），它的特点是：

• ✅ 功耗极低：适合电池供电的设备
• ✅ 连接快速：不需要复杂的配对过程
• ✅ 兼容性好：手机、平板、电脑都支持

第三步：手机APP准备

本节课使用安卓手机上的蓝牙调试APP（课件中推荐的是安卓手机的“蓝牙工坊”，其他类似APP也可以）。

APP需要具备以下功能：

• 搜索BLE设备
• 连接设备
• 查看服务列表（Service）
• 向特征值（Characteristic）写入数据
• 接收通知（Notify）
  

第四步：动手写代码——ESP32端

from machine import Pin
from machine import Timer
from time import sleep_ms
import bluetooth

BLE_MSG = ""

class ESP32_BLE():
    def __init__(self, name):
        self.led = Pin(2, Pin.OUT)
        self.timer1 = Timer(0)
        self.name = name
        self.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):
        """手机连接后，LED常亮"""
        self.led.value(1)
        self.timer1.deinit()

    def disconnected(self):
        """手机断开后，LED闪烁提示"""
        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_MSG
        if event == 1:   # 手机连接了此设备
            self.connected()
        elif event == 2: # 手机断开了此设备
            self.advertiser()
            self.disconnected()
        elif event == 3: # 手机发送了数据
            buffer = self.ble.gatts_read(self.rx)
            BLE_MSG = buffer.decode('UTF-8').strip()

    def register(self):
        """注册BLE服务"""
        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):
        """向手机发送通知"""
        self.ble.gatts_notify(0, self.tx, data + '\n')

    def advertiser(self):
        """开始广播，让手机能搜索到"""
        name = bytes(self.name, 'UTF-8')
        adv_data = bytearray('\x02\x01\x02') + bytearray((len(name) + 1, 0x09)) + name
        self.ble.gap_advertise(100, adv_data)

# 按键中断：按下按键时，LED状态翻转并通知手机
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)

    while True:
        if BLE_MSG == 'read_LED':
            print(BLE_MSG)
            BLE_MSG = ""
            print('LED is ON.' if led.value() else 'LED is OFF')
            ble.send('LED is ON.' if led.value() else 'LED is OFF')
        sleep_ms(100)

代码核心逻辑：

部分	作用
register()	注册BLE服务（Nordic UART Service）
advertiser()	开始广播，让手机能搜索到
ble_irq()	中断处理：连接、断开、收到数据
send()	向手机发送通知
buttons_irq()	按键中断，LED翻转并通知手机

📌 版本要求： 请使用最新的MicroPython固件（推荐v1.19.1及以上）。

第五步：保存运行，手机搜索连接！

保存代码到开发板，命名 ble.py

点击运行按钮，ESP32开始广播BLE信号。

第六步：手机APP操作——搜索并连接ESP32

步骤1：打开APP，选择“低功耗蓝牙（BLE）”

打开安卓APP（如“蓝牙工坊”），点击右上角的“+”号，选择 “低功耗蓝牙（BLE）”。

步骤2：搜索设备，找到“ESP32BLE”

APP会开始扫描附近的BLE设备。在设备列表中找到名为 “ESP32BLE” 的设备（信号强度较高），点击“添加”。

步骤3：连接成功

点击连接后，APP显示“连接成功，等待发现服务…”，随后显示“连接成功，并发现服务”。

步骤4：查看服务列表

在APP中展开服务列表，可以看到如下的串口服务，选择 TX Characteristic 和 RX Characteristic

服务/特征	UUID	属性
Nordic UART Service	6e400001-...	-
TX Characteristic	6e400003-...	通知（N）
RX Characteristic	6e400002-...	写（W）

第七步：手机向ESP32发送数据

在APP底部的写入区域输入数据 read_LED，点击“写入”。

ESP32收到后：

• 终端打印 read_LED
• 终端打印 LED is ON. 或 LED is OFF.
• 手机APP收到通知消息

第八步：ESP32向手机发送通知

按下ESP32开发板上的 BOOT按键（GPIO0），LED状态翻转，同时手机APP收到通知消息。

按下BOOT按键后：

• 终端打印 LED is ON. 或 LED is OFF.
• 手机APP收到通知消息

通信协议说明

本节课使用了Nordic UART Service（NUS） 标准协议：

UUID	名称	用途
6E400001	Service	服务UUID
6E400002	RX	手机→ESP32（写）
6E400003	TX	ESP32→手机（通知）

简单理解：

• RX（写）：手机往这里写数据，ESP32就能收到
• TX（通知）：ESP32往这里发数据，手机就能收到通知

蓝牙BLE能做什么？

应用场景	用途
智能手环	手机同步健康数据
蓝牙门锁	手机开锁
遥控小车	手机控制方向
智能家居	手机控制灯光、风扇
无线调试	不用插线就能调试
数据采集	传感器数据实时传到手机

全程回顾

步骤	操作	效果
找到课程	文档→课程→ESP32+MicroPython→蓝牙BLE	了解BLE原理
打开代码	点击“打开”按钮	代码进入编辑器
保存运行	Ctrl+S → 选择ESP32 → 运行	ESP32开始广播
手机搜索	APP中选择BLE，搜索到“ESP32BLE”	找到设备
连接设备	点击“ESP32BLE”连接	连接成功
查看服务	展开服务列表	看到TX和RX特征
发送数据	向ESP32写入“read_LED”	ESP32收到并回复
接收通知	手机收到LED状态通知	双向通信成功！