wshuo 发表于 2020-11-20 15:10

关于python实现与体重秤蓝牙ble通信研究(Linux)

本帖最后由 wshuo 于 2020-11-20 15:16 编辑

### 前言
前几天买一个带蓝牙的体重秤,功能就是可以通过手机app连接,然后每一次称重都会记录下来,然后进行一些计算(体脂等),但是我不想用手机来操作,我习惯用电脑,就想写一个软件来与体重秤通信,记录我的每一次称重,简单查询了一下,体重秤的蓝牙都属于蓝牙低能耗(BLE),而**python** 中的类库只有一个`bluepy`可以实现这方面的功能,而这个库的安装远没我想象的简单,各种报错,并且windows用不了这个库,因为**windows**中没有`gattlib`这个玩意。
### 安装 bluepy库
简单的报错我就不说了,我只说一个我当时解决很久的一个报错,也就是安装 **gattlib** 的报错。
可以参考我之前写的一篇[文章](https://blog.csdn.net/chouzhou9701/article/details/107751500)
不出意料`bluepy`就可以安装成功了。
**bluepy文档**:[地址](http://ianharvey.github.io/bluepy-doc/index.html)
### 代码解析
代码还是很简单的,因为模式是`public`, 直接就是广播的数据。也不需要连接。
```python
from bluepy.btle import Scanner, DefaultDelegate,Peripheral
import re


class ScanDelegate(DefaultDelegate):
    def __init__(self):
      DefaultDelegate.__init__(self)
      
    def handleDiscovery(self, dev, isNewDev, isNewData):
      print(dev.addr,dev.rawData)

scanner = Scanner().withDelegate(ScanDelegate())
devices = scanner.scan(0,passive=True)
```
这段代码主要功能就是扫描并接受广播的数据。
这里简单说明代码的`handleDiscovery`中几个参数的意义:

|参数|意义|
|-----|------|
|dev| 扫描到的设备对象,可以根据这个设备对象获取到很多信息|
|isNewDev| 是否为新扫描到的设备,如果是则为`True`,否则则为`False`|
|isNewData|是否为新数据,如果是则为`True`,否则则为`False`|

另外在 `handelDiscovery` 函数中,可以监听新扫描到的设备以及其广播的数据,都是通过**dev**这个对象获取的,例如:
dev 这个对象的实质是`bluepy.btle.ScanEntry object`
根据官方文档:
下面列出的所有属性都是只读的。

|属性名|意义|
|---|---|
|addr|设备MAC地址(以冒号分隔的十六进制字符串)。
|addrType|设备地址类型-ADDR_TYPE_PUBLIC或ADDR_TYPE_RANDOM之一。
|iface|0=/dev/hci0可以看到广告信息的蓝牙接口编号。
|rssi|最近从设备接收到的广播的接收信号强度指示。这是一个以dB为单位的整数值,其中0 dB是最大(理论)信号强度,而更多的负数表示信号较弱。|
|connectable|布尔值-True如果设备支持连接,False 则为其他值(通常用于广告“信标”)。|
|updateCount|到目前为止,从设备接收到的广告包数量的整数计数(因为在找到它的对象上调用了clear()Scanner)。|
翻译的不怎么地道,因为我用网页翻译的,不过大致还是能看懂的。
这些属性你都可以通过`dev.`来访问到,例如访问mac地址:`print(dev.addr)`。

另外这里有几个官方文档里面没写的几个属性(我通过dir函数找的),这也是我需求中要使用的:

|参数|意义|
|-----|------|
|rawData|广播的数据|
主要就是这个`rawData`,是广播得到的数据。

### 分析广播的数据
当体重稳定后得到广播的数据为:
`b'\x02\x01\x04\x04\tADV\x16\xff\xca \x0bA\xaf/\x81\x01\x05-\x1d\xa6\x17pk\xedg8\xd8\xa8\x83'`
经过我反复的几次测试后,得到:

|值|意义|
|---|------|
|`-`|这里显示`-`是因为自动转换了ascii对应的字符(对应的数字就是45)。每一次计数,当达到`\xff`则从`\x00`重新记录,也就是最大计数可以达到255|
|`\x1d\xa6`|俩个字节表示体重|

这里说一下体重这个表示的方法,例子中的是 `\x1d` (29)和 `\xa6`(166), 这俩数字是连续的,后面数字每达到 `\xff`(255)后,256开始给前面数字进一,所以,这段数字实际表示的就是:`256x29+166=7590` 除以100,得到`75.9 kg`(也就是我的体重)。

那么到此代码就很容易写了,代码最终实现:
```python
from bluepy.btle import Scanner, DefaultDelegate,Peripheral
import re

class ScanDelegate(DefaultDelegate):
    def __init__(self):
      DefaultDelegate.__init__(self)
      
    def handleDiscovery(self, dev, isNewDev, isNewData):
      if dev.addr == "ed:67:38:d8:a8:83":# 体重秤的MAC地址
            if isNewData:
                result = re.findall(br"\x02\x01\x04\x04\tADV\x16\xff\xca \x0bA\xaf/\x81\x01\x05(.*?)\x17p",dev.rawData)
                if result:
                  result = result
                  print((result*256+ result)/100," kg")

scanner = Scanner().withDelegate(ScanDelegate())
devices = scanner.scan(0,passive=True)
```

### 其他
我最终是要写一个图像化界面的(PyQt5),其实也很简单:只需要将扫描线程的代码放到**QThread**线程里面,然后先实例化`ScanDelegate()`一个对象,用动态属性绑定的方式将 **signal**绑定到 **ScanDelegate**实例化的对象中以便后续称重后使用其触发信号。或者直接在实例化的过程中就将这个信号传递过去,然后在构造函数中进行绑定。

lijp900214 发表于 2020-11-20 15:29

膜拜啊,之前弄了个菲讯的体脂秤,后来斐讯倒了,APP也不能用了,感觉可以试着借鉴一下

longfei9527 发表于 2020-11-20 15:21

本帖最后由 longfei9527 于 2020-11-20 15:22 编辑

比较少用Python, 膜拜一下大佬的技术分享{:1_893:}

Laign 发表于 2020-11-20 15:41

楼主太历害了,刚刚接触Python,还不能实际应用,有机会学习一下楼主的操作

筱木头 发表于 2020-11-20 15:51

很厉害,我能看懂一半。。。好羡慕,俺刚入门,哈哈

52P 发表于 2020-11-20 16:01

斐讯那个体脂秤用WIFI的怎么搞?
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