1. 课程导学与开发环境搭建

各位同学好，我是你们这门课的老周。做嵌入式开发十几年了，从51单片机一路做到现在的Cortex-M4，踩过的坑比走过的路还多。今天咱们开始第一讲，先把地基打牢。

蓝牙这个东西，说白了就是短距离无线通信。我刚开始做蓝牙项目时，总觉得它很神秘，后来发现核心就两件事：配对和传数据。咱们这门课用的STM32F407，配上HC-05或HC-06模块，就是最常见的组合。

1.1 蓝牙技术概述

蓝牙工作在2.4GHz频段，这个频段也是Wi-Fi和微波炉用的。嗯，这里要注意——如果你把蓝牙模块放在微波炉旁边，信号会受干扰，我亲测过。

咱们主要关注经典蓝牙（BR/EDR）和低功耗蓝牙（BLE）的区别：

HC-05和HC-06其实都是经典蓝牙，只是HC-06砍掉了主机模式。我个人习惯用HC-05，因为它既能当主机也能当从机，调试起来更灵活。

1.2 STM32F407平台介绍

STM32F407是意法半导体的明星产品，Cortex-M4内核，带FPU（浮点运算单元）。为什么选它？因为它的串口资源丰富——有8个USART/UART接口，足够你同时挂蓝牙、GPS、传感器。

我记得第一次用F407时，被它的时钟树绕晕了。其实核心就几个点：

• 主频：168 MHz，跑蓝牙协议栈绰绰有余
• Flash：512 KB到1 MB，代码空间管够
• SRAM：192 KB，其中64 KB是CCM（核心耦合内存），注意这个不能给DMA用
• 串口：USART1-6 + UART7-8，支持同步和异步模式

1.3 HC-05 / HC-06 蓝牙模块选型

这两个模块长得几乎一样，都是6个引脚。但内部逻辑差别很大：

选型建议：如果你只需要从机模式（手机连模块），HC-06够用，还便宜。如果你需要模块主动连接其他设备（比如两个模块互连），必须用HC-05。

1.4 开发板与模块接线

接线其实很简单，但很多人栽在电平匹配上。咱们用STM32F407的USART2为例：

注意：STM32的TXD（PA2）输出3.3V，HC-05的RXD能接受3.3V，但有些模块需要5V逻辑。我建议用示波器量一下模块RXD引脚的电压阈值，没有示波器就串个1kΩ电阻，安全第一。

1.5 Keil MDK 工程创建与配置

Keil MDK是咱们的主力IDE。我习惯用V5版本，因为V5的编译器对F407支持更稳定。创建工程分几步：

1. 新建工程：选择STM32F407VGTx芯片
2. 添加启动文件：startup_stm32f40_41xxx.s
3. 配置时钟：使用HSE外部晶振，PLL倍频到168MHz
4. 添加串口驱动：usart.c和usart.h
5. 配置中断：使能USART2全局中断

这里有个坑——很多人忘记配置GPIO的复用功能。USART2的TX和RX必须设置为AF7（复用功能7），否则串口不工作。我曾经调试了一下午，最后发现是GPIO模式没改。

下面是一个最小化的串口初始化代码：

void USART2_Init(void)
{
    // 1. 使能时钟
    RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_USART2EN;
    RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_GPIOAEN;
    
    // 2. 配置GPIO：PA2=TX, PA3=RX
    GPIOA->MODER &= ~(0x3 << 4);  // 清除PA2
    GPIOA->MODER |= (0x2 << 4);   // 复用功能
    GPIOA->AFR[0] |= (0x7 << 8); // AF7 for PA2
    
    GPIOA->MODER &= ~(0x3 << 6);  // 清除PA3
    GPIOA->MODER |= (0x2 << 6);   // 复用功能
    GPIOA->AFR[0] |= (0x7 << 12);// AF7 for PA3
    
    // 3. 配置USART2：115200, 8N1
    USART2->BRR = 84000000 / 115200;  // 假设APB1=84MHz
    USART2->CR1 = USART_CR1_TE | USART_CR1_RE | USART_CR1_UE;
    USART2->CR2 = 0;
    USART2->CR3 = 0;
}

1.6 本章知识体系

下面这张图把咱们第一讲的核心内容串起来了：

这张图把咱们第一讲的内容分成了四个模块。你看，蓝牙技术是理论基础，STM32F407是硬件平台，HC-05/HC-06是具体器件，Keil MDK是开发工具。四个模块缺一不可。