最近閑來無事搞了個(gè)TGAM藍(lán)牙腦電波模塊
事實(shí)證明有錢還是去買游戲吧買什么傳感器
誰能幫我打塞爾達(dá)劍之試煉免費(fèi)送腦波代碼

故事還要從多年前NeuroSky公司搞了個(gè)Mindwave腦電波藍(lán)牙耳機(jī)說起满败。筆者曾有幸借到過這個(gè)藍(lán)牙耳機(jī)感覺很高大上奋蔚，長(zhǎng)這樣：

Mindwave.jpg

有了腦電波數(shù)據(jù)后线召，就可以……比如把自己的注意力集中度投影到boss的屏幕上翻翩，讓boss知道你在認(rèn)真工作祷安，聽起來還有些小激動(dòng)呢（誰會(huì)做這種事啊(╯‵□′)╯︵┻━┻Ｌ劾）耗啦。

Anyway纫版，最近ST也想重新嘗試一下腦電波床绪，但是耳機(jī)套要一千多呢，作為一個(gè)窮人其弊，ST只淘寶了神念科技用的腦電波采集模塊——ThinkgearAM癞己，嗯……長(zhǎng)這樣：

TGAM.jpg

雖然看著很簡(jiǎn)陋但是功能是一樣的！（并且省了一個(gè)任天堂健身環(huán)的錢呢梭伐。）

言歸正傳痹雅，開始開發(fā)。

一.開發(fā)思路

TGAM套件自帶一個(gè)藍(lán)牙從機(jī)糊识，一般來講绩社，如果直接用Thinkgear官方的api開發(fā)摔蓝，用電腦配上藍(lán)牙，運(yùn)行官方的C或者Java就行愉耙。
但是如果你想用腦電波點(diǎn)亮個(gè)燈或驅(qū)動(dòng)個(gè)車贮尉，還是直接連Arduino單片機(jī)比較方便。具體思路是在Arduino板上接一個(gè)藍(lán)牙主機(jī)朴沿，接收傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)猜谚，并在Arduino程序中使用它們。
我們需要：
Arduino Uno開發(fā)板一塊赌渣；
HC-05藍(lán)牙模塊一個(gè)（用作主藍(lán)牙）魏铅；
TGAM套件一組，套件自帶從藍(lán)牙坚芜；
導(dǎo)線若干览芳；

二.AT命令與主從藍(lán)牙配對(duì)

1. HC-05與Arduino連接

HC-05是主從一體的藍(lán)牙模塊，HC-05與Arduino連接可以參照Arduino實(shí)驗(yàn)室里面的

Arduino使用HC05藍(lán)牙模塊與手機(jī)連接

在上面教程上稍微做些更改货岭，Arduino板與HC-05芯片連接如下：

連線方式.jpg

Arduino 5V – VCC
Arduino GND – GND
Arduino Pin10 – TXD
Arduino Pin11 – RXD
Arduino 3.3V – KEY

這里Pin10和Pin11的引腳可換路操，但要和程序里SoftwareSerial(rxPin, txPin)對(duì)應(yīng)。rxPin是軟串口接收引腳千贯，txPin是軟串口發(fā)送引腳屯仗，保證單片機(jī)發(fā)送對(duì)芯片接收，單片機(jī)接收對(duì)芯片發(fā)送搔谴。
EN/KEY接3.3V是為了用AT+INIT初始化命令魁袜，這個(gè)命令只有EN/KEY引腳置高電平時(shí)才能使用。只有初始化了之后敦第，才能用AT+INQ搜索其他藍(lán)牙設(shè)備峰弹。

#include <SoftwareSerial.h> 
 
// Pin10為RX，接HC05的TXD
// Pin11為TX芜果，接HC05的RXD
SoftwareSerial BT(10, 11); 
char val;
 
void setup() {
  Serial.begin(38400); 
  Serial.println("BT is ready!");
  // HC-05默認(rèn)鞠呈，38400
  BT.begin(38400);
}
 
void loop() {
  if (Serial.available()) {
    val = Serial.read();
    BT.print(val);
  }
 
  if (BT.available()) {
    val = BT.read();
    Serial.print(val);
  }
}

程序中的Serial.begin波特率我們不用動(dòng)，它跟HC-05與其他藍(lán)牙模塊配對(duì)傳輸時(shí)的波特率是兩個(gè)概念右钾，此處的波特率只是Arduino給HC-05寫指令用的波特率蚁吝，不影響配對(duì)。

HC-05有兩種工作模式舀射，普通模式和AT模式窘茁。準(zhǔn)備完程序并且插好線后，按住HC-05模塊角落的黑色小按鈕脆烟，同時(shí)給Arduino開發(fā)板通電山林，這時(shí)會(huì)看到藍(lán)牙模塊的LED燈大概2秒閃爍一下，證明藍(lán)牙模塊已經(jīng)進(jìn)入AT模式邢羔，可以編寫指令了 ?（＾?＾●）驼抹。

2. 寫入AT指令

在寫AT指令前桑孩，我們要知道，兩個(gè)藍(lán)牙模塊成功配對(duì)有幾個(gè)條件：
配對(duì)密碼要一樣砂蔽；
兩個(gè)藍(lán)牙模塊的串口波特率要一樣洼怔；
主模塊找到從模塊地址；

根據(jù)Thinkgear給的官方api左驾，TGAM的默認(rèn)密碼是0000镣隶，波特率是57600；我們需要將HC-05的密碼和波特率也設(shè)置成這個(gè)才能配對(duì)诡右。

Thinkgear參數(shù).png

打開Arduino的串口監(jiān)視器安岂，選NL和CR，調(diào)到38400的波特率帆吻，會(huì)看到顯示了BT is ready!
此時(shí)發(fā)送AT域那，會(huì)回復(fù)OK，可以配置HC-05藍(lán)牙芯片了猜煮。這里我第一次發(fā)送AT的時(shí)候程序總會(huì)返回ERROR次员，再發(fā)一遍才顯示OK

串口監(jiān)視器.png

AT指令百度一下有很多也很全，這里只寫重要的幾個(gè)王带。
AT+INIT：初始化淑蔚。初始化了之后才能AT+INQ查詢其他藍(lán)牙設(shè)備，當(dāng)然如果你已經(jīng)知道了從機(jī)藍(lán)牙的MAC地址愕撰，可以不查詢刹衫。
AT+ROLE：選擇HC05藍(lán)牙模塊的角色，AT+ROLE=0為從機(jī)搞挣，AT+ROLE=1為主機(jī)带迟，默認(rèn)是從機(jī)，這里我們需要輸入AT+ROLE=1改成主機(jī)囱桨。用AT+ROLE?可以查看當(dāng)前角色仓犬。
AT+PSWD：設(shè)置藍(lán)牙模塊的配對(duì)密碼，HC-05的默認(rèn)配對(duì)密碼是1234舍肠，TGAM從機(jī)密碼是0000搀继，我們要輸入AT+PSWD=0000改成一樣的。
AT_UART：設(shè)置藍(lán)牙與其他藍(lán)牙通訊的波特率貌夕，指令格式是AT+UART=<Param>,<Param1>,<Param2>律歼，第一個(gè)參數(shù)是波特率民镜，后面兩個(gè)參數(shù)是停止位和校驗(yàn)位（一般置0）啡专，HC-05默認(rèn)波特率是9600，TGAM從機(jī)默認(rèn)波特率是57600制圈，我們輸入AT+UART=57600,0,0
AT+INQ：查詢藍(lán)牙設(shè)備们童，返回設(shè)備的mac地址畔况。
AT+BIND：綁定其他藍(lán)牙MAC地址，AT+BIND=<address>慧库，這里跷跪，如果你的從藍(lán)牙MAC地址是A44A:0E:08008D，輸入時(shí)需要把冒號(hào)改為逗號(hào)齐板，輸入AT+BIND=A44A,0E,08008D
AT+CMODE：是否允許藍(lán)牙連接任何設(shè)備吵瞻，0表示只能連接綁定地址的藍(lán)牙，1表示可以連接任何藍(lán)牙甘磨。
AT+LINK：這是最后一步橡羞，連接藍(lán)牙設(shè)備，輸入AT+LINK=A44A,0E,08008D济舆，返回OK為成功卿泽，返回FAIL為失敗。失敗的話滋觉，請(qǐng)確認(rèn)兩個(gè)藍(lán)牙的配對(duì)密碼和波特率是否一致签夭。

3. 主從藍(lán)牙配對(duì)

如果兩個(gè)藍(lán)牙成功連接上，HC-05的LED燈會(huì)每2秒很快的閃2下椎侠，而TGAM藍(lán)牙的指示燈會(huì)一直亮著第租，此時(shí)就說明連接成功了。
接下來肺蔚，斷開Arduino板煌妈，去掉HC-05 KEY引腳的導(dǎo)線，再次插上時(shí)會(huì)回到HC-05的工作模式宣羊，同時(shí)兩個(gè)藍(lán)牙模塊還是會(huì)自動(dòng)匹配璧诵。

友情提示，當(dāng)兩個(gè)藍(lán)牙成功連接上時(shí)仇冯，串口監(jiān)視器可能會(huì)突然蹦出好多亂碼之宿，影響判斷連接狀態(tài)，可以直接通過觀察兩個(gè)藍(lán)牙芯片指示燈狀態(tài)判斷是否連接成功苛坚。

連接成功.jpg

三.Arduino讀取數(shù)據(jù)

連接上了之后比被，我們就可以在Arduino中編程讀取腦電波傳感器的數(shù)據(jù)了。
此時(shí)需要改變一下連線：
HC-05的TXD接Uno板的0->RX引腳泼舱，RXD接TX->1引腳

Arduino 5V – VCC
Arduino GND – GND
Arduino Pin0 – TXD
Arduino Pin1 – RXD

接完后重新插上Arduino Uno板等缀，并燒錄Arduino讀取腦電波數(shù)值的程序。

這里遇到個(gè)問題娇昙，TXD和RXD接了Pin0和Pin1時(shí)尺迂，程序一直上傳不上去（⊙.⊙），只好先在接10和11引腳的時(shí)候把程序上傳上去，然后改導(dǎo)線到Pin0和Pin1噪裕，這樣串口監(jiān)視器才會(huì)顯示數(shù)據(jù)蹲盘，不知為何，還請(qǐng)大神賜教膳音。

總之召衔，磕磕絆絆的總算是調(diào)通了 (? ??灬??)?。這樣就可以拿數(shù)據(jù)為所欲為了祭陷。

成功.jpg

示例代碼如下：

 /*
 通過UART串口顯示信號(hào)值苍凛、注意力及放松度的值
 */
#define BAUDRATE 57600
#define DEBUGOUTPUT 0

//校驗(yàn)相關(guān)變量
int   generatedChecksum = 0;
byte  checksum = 0; 

//接收數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)數(shù)組
byte  payloadLength = 0;
byte  payloadData[32] = {0};//總共接收32個(gè)自己的數(shù)據(jù)

//需要讀取的信息變量
byte signalquality = 0;//信號(hào)質(zhì)量
byte attention = 0;    //注意力值
byte meditation = 0;   //放松度值

//初始化
void setup() 
{
  Serial.begin(BAUDRATE); 
}

//從串口讀取一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)
byte ReadOneByte() 
{
  int ByteRead;
  while(!Serial.available());
  ByteRead = Serial.read();
  return ByteRead;//返回讀到的字節(jié)
}

//讀取串口數(shù)據(jù)
void read_serial_data()
{
    //尋找數(shù)據(jù)包起始同步字節(jié)，2個(gè)
    if(ReadOneByte() == 0xAA)//先讀一個(gè)
    {
      if(ReadOneByte() == 0xAA)//讀第二個(gè)
      {
        payloadLength = ReadOneByte();//讀取第三個(gè)兵志，數(shù)據(jù)包字節(jié)的長(zhǎng)度
        if(payloadLength == 0x20)//如果接收到的是大包數(shù)據(jù)才繼續(xù)讀取毫深，小包數(shù)據(jù)則舍棄不讀取
        {
          generatedChecksum = 0; //校驗(yàn)變量清0       
          for(int i = 0; i < payloadLength; i++)//連續(xù)讀取32個(gè)字節(jié)
          {  
            payloadData[i] = ReadOneByte();//讀取指定長(zhǎng)度數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)
            generatedChecksum += payloadData[i];//計(jì)算數(shù)據(jù)累加和
          }         
          checksum = ReadOneByte();//讀取校驗(yàn)字節(jié)  
          //校驗(yàn)
          generatedChecksum = (~generatedChecksum)&0xff;       
          //比較校驗(yàn)字節(jié)
          if(checksum == generatedChecksum)//數(shù)據(jù)接收正確，繼續(xù)處理 
          {    
            signalquality = 0;//信號(hào)質(zhì)量變量
            attention = 0;    //注意力值變量
            //賦值數(shù)據(jù)
            signalquality = payloadData[1];//信號(hào)值      
            attention = payloadData[29];//注意力值
            meditation = payloadData[31];//放松度值
            #if !DEBUGOUTPUT         
            //打印信號(hào)質(zhì)量
            Serial.print("SignalQuality: ");
            Serial.print(signalquality, DEC);
            //打印注意力值
            Serial.print("Attation: ");
            Serial.print(attention, DEC);
            //打印放松度值
            Serial.print("Meditation: ");
            Serial.print(meditation, DEC);
            //換行
            Serial.print("\n");       
            #endif              
          } 
        } 
      }
    }
}

//主循環(huán)
void loop() 
{
  read_serial_data();//讀取串口數(shù)據(jù) 
}

折騰了三天毒姨，總算是配對(duì)了藍(lán)牙也接收了數(shù)據(jù)哑蔫，心滿意足！然后……
Arduino關(guān)閉弧呐！
Idea啟動(dòng)闸迷！
直接用Java讀數(shù)不香嗎？什么單片機(jī)導(dǎo)線太費(fèi)腦細(xì)胞了吧乛 з乛

感謝YCK大神教我Thinkgear的Java api怎么使用俘枫。
感謝Doggy看串口看了個(gè)兩秒左右腥沽。
感謝面包匠同志在我身邊看沙雕視頻保證了我愉悅的好心情。
感謝Berber啃了兩口傳感器芯片鸠蚪，讓它突然就配對(duì)成功了今阳。

最大功臣.jpg