使用 Python、Docker 和蓝牙构建智能加热器控制器 #2

第二章：用Python破解蓝牙控制

介绍

在第 1 章中，我们使用 Raspberry Pi、Docker 和 Docker 建立了控制 Terma MOA Blue 加热器的基础

Python

。

现在是时候深入研究：
BLE 的工作原理
• 以及我们如何使用它与加热器进行通信。 使用 bluetoothctl
调试蓝牙连接
• 。
编码和解码数据
• 用于温度和模式设置。
将所有内容整合在一起的 Python 脚本

。

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低功耗蓝牙 (BLE) – 快速概述 Terma MOA Blue 加热器使用 低功耗蓝牙 (BLE) 进行通信。 BLE 设备公开GATT 特征，其作用类似于数据点，您可以从读取或

写入

。

关键概念：

UUID：
• 标识特定数据点（例如温度或模式）的唯一 ID。
特性：
• BLE 属性保存实际数据。
描述符：
• 有关特征的附加元数据。 写入与读取操作：某些特性仅支持读取（例如当前温度），而其他特性则允许
写入

（例如设置温度）。

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使用 bluetoothctl 调试蓝牙连接 在使用 Python 自动化该过程之前，我们使用

bluetoothctl

进行手动测试和调试。

第 1 步：扫描设备

bluetoothctl
scan on

查找名为

“Terma Wireless”

的设备。
• 确保加热器处于配对模式：按下并
按住温度按钮 5 秒钟
• 直到指示灯闪烁。这将激活配对模式。 识别最近的设备：具有RSSI 值最低（例如RSSI：-50）的设备可能是最近的加热器。较低（负值较大）的 RSSI 值表示信号较弱，因此请关注
最强信号

。

第 2 步：与加热器配对

pair <DEVICE_ADDRESS>

出现提示时，输入 PIN 码

123456

.

第 3 步：信任和联系

trust <DEVICE_ADDRESS>
connect <DEVICE_ADDRESS>

第 4 步：读取特征

连接后，使用：

bluetoothctl
scan on

这会显示可用于读取和写入数据的UUID。

重要提示：

1. 首先忘记其他设备：
2. 如果加热器已与其他设备（例如手机应用程序）配对，您需要在继续之前与该设备取消配对。

3. 加热器一次只能维持一个活跃配对。

4. 失败后重新连接：

   • 如果加热器连接成功但后来无法重新连接，请使用以下步骤：

   pair <DEVICE_ADDRESS>
   

• 然后使用上述步骤重新配对。

1. Python 脚本需要初始连接：
   • 第一个连接必须通过bluetoothctl手动建立。
   • 配对后，Python 脚本将能够与加热器交互。
   • 但是，如果您稍后将加热器与其他设备配对（断开连接），则需要在再次运行脚本之前从 Raspberry Pi 手动删除并重新连接 .

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破解加热器的数据格式

温度编码

加热器将温度编码为两个字节（小端），0.1°C 精度。

示例：

trust <DEVICE_ADDRESS>
connect <DEVICE_ADDRESS>

Python 解码：

info <DEVICE_ADDRESS>

Python 编码：

 remove <DEVICE_ADDRESS>

模式编码

操作模式存储为单字节，具体值：

• 0: 关闭
• 5：手册（室温）
• 6： 手册（加热元件温度）
• 33: 已验证的加热元件模式（十六进制：0x21）

Python 解码：

Hex: 012d → Decoded: 30.1°C

Python 编码：

def decode_temperature(data):
    current_temp = ((data[1] << 8) | data[0]) / 10
    target_temp = ((data[3] << 8) | data[2]) / 10
    return round(current_temp, 1), round(target_temp, 1)

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主要经验教训

1. 蓝牙配对挑战：

   • 手动配对通常需要启用配对模式并重新输入 PIN。
   • 信任设备对于避免断开连接至关重要。

2. 编码错误：

   • 最初尝试使用 256 缩放 而不是 255 进行温度编码。
   • 纠正little-endian 0.1°C 缩放解决了解码错误。

3. 模式处理问题：

   • BLE 模式没有详细记录，我们必须对这些值进行逆向工程。
   • 测试已确认33 (0x21)适用于手动加热元件温度模式。

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接下来是什么？

在下一章中，我将：

• 扩展脚本以支持多个加热器。
• 引入Docker集成以更轻松地部署。
• 开始与家庭助理探索自动化设置。

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反馈和建议？

查看 GitHub 存储库：

？ GitHub - ha-hudsonread-heater-control

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