在 Android 开发中，如何实现蓝牙连接设备？

时间：2024-10-15 13:21:55

在 Android 开发中，实现蓝牙连接设备通常通过 BluetoothAdapter、BluetoothDevice、BluetoothSocket 等类来实现。你可以使用这些 API 来搜索蓝牙设备、配对设备以及通过蓝牙进行通信。

以下是实现蓝牙连接设备的详细步骤，包含设备扫描、连接以及数据传输的 Java 代码示例。

1. 添加权限

首先，在 AndroidManifest.xml 中添加必要的权限和蓝牙配置：

<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_CONNECT" /> <!-- Android 12 及以上需要 -->
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_SCAN" /> <!-- Android 12 及以上需要 -->
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" /> <!-- 扫描设备需要位置权限 -->
<uses-feature android:name="android.hardware.bluetooth" />
<uses-feature android:name="android.hardware.bluetooth_le" android:required="false" />

2. 初始化 BluetoothAdapter

BluetoothAdapter 是 Android 蓝牙功能的入口点。通过它可以启用蓝牙、搜索设备、建立连接等。

BluetoothAdapter bluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();

// 检查设备是否支持蓝牙
if (bluetoothAdapter == null) {
    Log.e("Bluetooth", "设备不支持蓝牙");
} else {
    // 如果蓝牙未打开，请求用户打开蓝牙
    if (!bluetoothAdapter.isEnabled()) {
        Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
        startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);
    }
}

3. 扫描设备

通过 BluetoothAdapter 进行设备扫描，可以找到附近可连接的蓝牙设备。

// 定义一个 BroadcastReceiver 来处理找到的设备
private final BroadcastReceiver receiver = new BroadcastReceiver() {
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        String action = intent.getAction();
        if (BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action)) {
            // 从 Intent 中获取 BluetoothDevice 对象
            BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
            String deviceName = device.getName();
            String deviceAddress = device.getAddress(); // 设备的 MAC 地址
            Log.d("Bluetooth", "找到设备：" + deviceName + " [" + deviceAddress + "]");
        }
    }
};

// 开始扫描蓝牙设备
IntentFilter filter = new IntentFilter(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);
registerReceiver(receiver, filter); // 注册 BroadcastReceiver

bluetoothAdapter.startDiscovery(); // 开始扫描

在这里，扫描到的设备将通过 BroadcastReceiver 处理，并打印出设备名称和 MAC 地址。

4. 配对设备

在扫描到设备后，使用设备的 MAC 地址来配对和连接蓝牙设备。

// 假设已经通过扫描获得设备对象 device
BluetoothDevice device = bluetoothAdapter.getRemoteDevice(deviceAddress); // 使用设备的 MAC 地址获取设备对象

// 检查是否已配对
if (device.getBondState() != BluetoothDevice.BOND_BONDED) {
    // 尝试配对
    device.createBond();
} else {
    Log.d("Bluetooth", "设备已配对");
}

5. 建立蓝牙连接

要与蓝牙设备通信，需要通过 BluetoothSocket 创建连接。通常使用的是 RFCOMM 协议。

UUID MY_UUID = UUID.fromString("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB"); // 标准串口服务 UUID

BluetoothSocket bluetoothSocket = null;

try {
    // 创建一个 BluetoothSocket 并连接到设备
    bluetoothSocket = device.createRfcommSocketToServiceRecord(MY_UUID);
    bluetoothSocket.connect(); // 连接设备
    Log.d("Bluetooth", "蓝牙连接成功");
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
    Log.e("Bluetooth", "蓝牙连接失败");
}

这里的 MY_UUID 是一个标准的串口 UUID，用于创建与设备的连接。

6. 数据传输

建立连接后，可以使用输入输出流来进行数据的读写操作。

// 获取输入输出流
InputStream inputStream = null;
OutputStream outputStream = null;
try {
    inputStream = bluetoothSocket.getInputStream();
    outputStream = bluetoothSocket.getOutputStream();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

// 发送数据
String message = "Hello from Android!";
try {
    outputStream.write(message.getBytes());
    Log.d("Bluetooth", "数据发送成功");
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

// 接收数据
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytes;

try {
    bytes = inputStream.read(buffer);
    String receivedMessage = new String(buffer, 0, bytes);
    Log.d("Bluetooth", "收到数据: " + receivedMessage);
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

7. 清理和释放资源

在使用完蓝牙后，要关闭 BluetoothSocket 并释放资源。

try {
    if (bluetoothSocket != null) {
        bluetoothSocket.close(); // 关闭连接
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

完整示例代码：

public class BluetoothActivity extends AppCompatActivity {

    private BluetoothAdapter bluetoothAdapter;
    private BluetoothSocket bluetoothSocket;
    private final UUID MY_UUID = UUID.fromString("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB");
    private final String deviceAddress = "00:11:22:33:44:55"; // 替换为目标设备的 MAC 地址

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        bluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
        
        if (bluetoothAdapter == null) {
            Log.e("Bluetooth", "设备不支持蓝牙");
            return;
        }

        if (!bluetoothAdapter.isEnabled()) {
            Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
            startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);
        }

        // 开始扫描设备
        startDeviceDiscovery();

        // 配对设备并连接
        BluetoothDevice device = bluetoothAdapter.getRemoteDevice(deviceAddress);
        try {
            bluetoothSocket = device.createRfcommSocketToServiceRecord(MY_UUID);
            bluetoothSocket.connect();
            Log.d("Bluetooth", "蓝牙连接成功");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            Log.e("Bluetooth", "蓝牙连接失败");
        }

        // 发送数据
        sendData("Hello from Android!");

        // 接收数据
        receiveData();
    }

    private void startDeviceDiscovery() {
        // 扫描设备的逻辑
    }

    private void sendData(String message) {
        try {
            OutputStream outputStream = bluetoothSocket.getOutputStream();
            outputStream.write(message.getBytes());
            Log.d("Bluetooth", "数据发送成功");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private void receiveData() {
        try {
            InputStream inputStream = bluetoothSocket.getInputStream();
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int bytes = inputStream.read(buffer);
            String receivedMessage = new String(buffer, 0, bytes);
            Log.d("Bluetooth", "收到数据: " + receivedMessage);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

总结：

  • 蓝牙适配器：通过 BluetoothAdapter 检查蓝牙状态并进行操作。
  • 设备扫描：通过 BluetoothAdapter.startDiscovery() 和 BroadcastReceiver 监听发现设备。
  • 设备配对：通过 BluetoothDevice.createBond() 实现配对。
  • 连接设备：通过 BluetoothSocket 建立连接。
  • 数据传输：通过输入输出流实现数据发送与接收。

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