ESP32蓝牙开发笔记(十四)

在 ESP32 的 BLE 开发中,esp_ble_gatts_add_char 是用于向 GATT 服务中添加特征(Characteristic)的核心函数。以下是该函数的详细说明、参数解析及示例代码:


函数原型

cpp 复制代码
esp_err_t esp_ble_gatts_add_char(
    uint16_t service_handle,                  // 服务句柄(由添加服务时返回)
    esp_bt_uuid_t *char_uuid,                  // 特征的 UUID
    esp_gatt_perm_t perm,                      // 特征的访问权限
    esp_gatt_char_prop_t property,             // 特征的属性(可读、可写等)
    esp_attr_value_t *char_val,                // 特征的初始值(可选)
    esp_attr_control_t *control                // 特征的属性控制(安全模式等)
);

参数详解

1. service_handle(服务句柄)
  • 来源 :由 esp_ble_gatts_create_serviceesp_ble_gatts_add_service 创建服务后返回的句柄。
  • 作用:指定特征所属的服务。
2. char_uuid(特征 UUID)
  • 类型esp_bt_uuid_t,可以是 16-bit、32-bit 或 128-bit UUID。

  • 示例

    cpp 复制代码
    // 16-bit UUID(例如心率测量特征)
    esp_bt_uuid_t char_uuid = {
        .len = ESP_UUID_LEN_16,
        .uuid = {.uuid16 = 0x2A37}
    };
3. perm(权限)
  • 类型esp_gatt_perm_t,定义客户端对特征的访问权限。
  • 常用值
    • ESP_GATT_PERM_READ:允许读
    • ESP_GATT_PERM_WRITE:允许写
    • ESP_GATT_PERM_READ_ENCRYPTED:需要加密读
    • ESP_GATT_PERM_WRITE_ENCRYPTED:需要加密写
4. property(属性)
  • 类型esp_gatt_char_prop_t,定义特征支持的操作类型。
  • 常用值 (按位或组合):
    • ESP_GATT_CHAR_PROP_BIT_READ:可读
    • ESP_GATT_CHAR_PROP_BIT_WRITE:可写(无响应)
    • ESP_GATT_CHAR_PROP_BIT_WRITE_NR:可写(有响应)
    • ESP_GATT_CHAR_PROP_BIT_NOTIFY:支持通知
    • ESP_GATT_CHAR_PROP_BIT_INDICATE:支持指示
5. char_val(特征初始值)
  • 类型esp_attr_value_t,可选参数。如果设为 NULL,特征值初始为空。

  • 示例

    cpp 复制代码
    esp_attr_value_t char_val = {
        .attr_max_len = 10,  // 最大长度
        .attr_len = 4,       // 初始值长度
        .attr_value = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04} // 初始值
    };
6. control(属性控制)
  • 类型esp_attr_control_t,通常用于配置安全模式。如果不需要特殊配置,可设为 NULL

  • 示例

    cpp 复制代码
    esp_attr_control_t control = {
        .auto_rsp = ESP_GATT_AUTO_RSP  // 自动响应读/写请求
    };

返回值

  • ESP_OK:特征添加成功。
  • 其他错误码:失败(如无效句柄、内存不足等)。

示例代码

步骤 1:创建服务
cpp 复制代码
esp_bt_uuid_t service_uuid = {
    .len = ESP_UUID_LEN_16,
    .uuid = {.uuid16 = 0x180D} // 心率服务
};
uint16_t service_handle;
esp_ble_gatts_create_service(&service_uuid, 0, 5, &service_handle);
步骤 2:添加特征
cpp 复制代码
// 定义特征 UUID(心率测量)
esp_bt_uuid_t char_uuid = {
    .len = ESP_UUID_LEN_16,
    .uuid = {.uuid16 = 0x2A37}
};

// 特征权限和属性
esp_gatt_perm_t perm = ESP_GATT_PERM_READ | ESP_GATT_PERM_WRITE;
esp_gatt_char_prop_t property = ESP_GATT_CHAR_PROP_BIT_READ | ESP_GATT_CHAR_PROP_BIT_NOTIFY;

// 添加特征
esp_err_t ret = esp_ble_gatts_add_char(
    service_handle,
    &char_uuid,
    perm,
    property,
    NULL,  // 初始值为空
    NULL   // 使用默认控制
);

if (ret != ESP_OK) {
    ESP_LOGE("GATTS", "添加特征失败: %s", esp_err_to_name(ret));
}
步骤 3:启动服务
cpp 复制代码
esp_ble_gatts_start_service(service_handle);

关键注意事项

  1. 特征描述符 (如 CCCD):
    • 若特征支持通知或指示,需手动添加客户端特征配置描述符(CCCD),使用 esp_ble_gatts_add_char_descr
  2. 回调处理
    • 特征的操作(读/写)会触发 ESP_GATTS_READ_EVTESP_GATTS_WRITE_EVT,需在 esp_ble_gatts_register_callback 中处理。
  3. 动态值更新
    • 使用 esp_ble_gatts_set_attr_value 可动态更新特征值。

错误排查

  • 无效句柄 :确保 service_handle 来自已成功创建的服务。
  • 权限冲突propertyperm 需匹配(例如,若 property 包含 ESP_GATT_CHAR_PROP_BIT_READ,则 perm 必须包含 ESP_GATT_PERM_READ)。
  • 内存不足 :检查 ESP32 的堆内存(heap_caps_get_free_size())。

完整流程示意图

cpp 复制代码
创建服务 (esp_ble_gatts_create_service)
   |
   v
添加特征 (esp_ble_gatts_add_char)
   |
   v
(可选)添加描述符 (esp_ble_gatts_add_char_descr)
   |
   v
启动服务 (esp_ble_gatts_start_service)
   |
   v
处理读写事件 (ESP_GATTS_READ_EVT / WRITE_EVT)

通过合理使用 esp_ble_gatts_add_char,可以构建符合 BLE 标准的 GATT 服务,实现数据交互。

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