FRDM-RW612 以太网 + BLE 转 MQTT 移植

本文分享实现FRDM_RW612的 BLE 温湿度数据 → 以太网 → MQTT 转发链路的移植过程与关键要点，重点在 BLE central 部分。基于 Zephyr 4.4.0。

1. 总体架构

• MCXW71 工程：app/mcx_w71_dht11（未改动），BLE peripheral，设备名 LWX_demo；

• RW612 工程：本工程，新增 src/custom/ble_dht11.c（BLE central）和 src/custom/mqtt_pub.c（MQTT 发布），均从 custom_init() 启动，与 LVGL 界面、以太网配置逻辑（eth_config.c）互不干扰。

2. GATT 服务约定（与 MCXW71 侧的接口）

MCXW71 侧（peripheral）定义的自定义服务：

项目UUID说明

广播数据（adv）带 128-bit 服务 UUID（BT_DATA_UUID128_ALL），扫描响应带设备名 LWX_demo。无配对/加密要求。

注意一个坑：MCXW71 广播里的 UUID 字节流与其服务 UUID 并不完全一致 （...9abcdef0 vs 广播里的 456789abcdef）。central 端扫描匹配时应使用 广播原文的 16 字节做 memcmp，而不是用 BT_UUID_128_ENCODE 编码后的值：

/* 与 peripheral 广播中 BT_DATA_UUID128_ALL 完全一致的字节序列 */
static const uint8_t peer_svc_adv_uuid[16] = {
    0xef, 0xcd, 0xab, 0x89, 0x67, 0x45, 0x34, 0x12,
    0x78, 0x56, 0x34, 0x12, 0x78, 0x56, 0x34, 0x12,
};

同时用设备名 LWX_demo 做兜底匹配，两者命中其一即发起连接。

3. RW612 BLE central 实现要点（src/custom/ble_dht11.c）

3.1 整体结构

独立线程（栈 4096，优先级 8）跑状态机，避免 bt_enable() 阻塞 LVGL 主线程：

bt_enable() → 扫描 → (命中) 连接 → 按 UUID 发现两个特征 → 订阅 CCC
           → 等断开 → 重新扫描（循环）

线程与 BT 协议栈回调之间用 3 个信号量同步：

• conn_sem：connected 回调给出；

• disconn_sem：disconnected / 连接失败回调给出；

• disc_sem：一轮 GATT discovery 完成时给出。

3.2 三个容易踩的协议栈坑（Zephyr 4.4 实测）

坑 1：discovery 回调返回 BT_GATT_ITER_STOP 后，协议栈不再回调 attr == NULL。

subsys/bluetooth/host/gatt.c 在回调返回 STOP 时直接 return，跳过结尾的 params->func(conn, NULL, params)。如果用"attr == NULL 表示本轮发现结束" 来释放信号量，线程会永远卡死（现象：日志停在 Connected）。 正确做法：在找到目标属性的分支里也要释放信号量。

坑 2：特征发现回调里 attr->handle 是"声明"句柄，不是值句柄。

BT_GATT_DISCOVER_CHARACTERISTIC 的回调中，attr->handle 是特征声明 （declaration）的句柄，真正的 value handle 要从 attr->user_data （struct bt_gatt_chrc）里取：

const struct bt_gatt_chrc *chrc = attr->user_data;
*handle_out = chrc->value_handle;   /* 不要用 attr->handle */

本例中声明句柄是 17/20，值句柄是 18/21。把声明句柄当值句柄订阅，CCC 会写错位置 （写到只读的值属性上），对端返回 ATT 错误，协议栈随即本地移除订阅——现象是 subscribed 后 90ms 立刻 unsubscribed。

坑 3：bt_gatt_subscribe_params.value 必须显式设为 BT_GATT_CCC_NOTIFY。

Zephyr 4.4 的 subscribe 参数有 value 字段，它是要写进对端 CCC 的值。 memset(0) 后忘了赋值 = 往 CCC 写 0x0000（关闭通知），同样导致"刚订阅就退订"：

temp_sub.notify       = notify_func;
temp_sub.value_handle = temp_handle;        /* 值句柄，如 18 */
temp_sub.ccc_handle   = temp_handle + 1;    /* 本 peripheral 中 CCC 紧跟值属性 */
temp_sub.value        = BT_GATT_CCC_NOTIFY; /* 关键！ */

另外 bt_gatt_subscribe() 在前一个 GATT 操作未完成时返回 -EBUSY， central 线程里用 50ms 间隔重试即可。

3.3 通知接收

两个特征共用一个 notify 回调，用 params 指针区分温度/湿度； data == NULL 表示订阅被移除。收到的单字节值存入 volatile 全局变量， 由 ble_dht11_latest() 供 MQTT 线程读取（单字节读写无竞争问题）。

4. MQTT 发布（src/custom/mqtt_pub.c）

• 独立线程（栈 4096，优先级 8），逻辑：等网络就绪 → 连 broker → zsock_poll + mqtt_live() 保活 + 每秒发布 → 出错/断线 5 秒重连。

• 网络就绪用 net_mgmt 事件跟踪：NET_EVENT_IPV4_ADDR_ADD 置位， NET_EVENT_ETHERNET_CARRIER_OFF（拔网线）清除。注意不同层的事件要用 不同的 net_mgmt_event_callback 注册（L3 IPv4 与 L2 Ethernet 不能合并 在一个掩码里，dispatcher 按 layer 精确匹配）。

• 载荷 JSON：{"temperature":25,"humidity":60}，主题 rw612/dht11，QoS 0。

• 只有收到过 BLE 数据才开始发布（ble_dht11_latest() 返回 false 时跳过）。

5. 配置与环境（比代码更容易漏的部分）

5.1 prj.conf

# 以太网协议栈
CONFIG_NETWORKING=y
CONFIG_NET_IPV6=n
CONFIG_NET_IPV4=y
CONFIG_NET_ARP=y
CONFIG_NET_UDP=y
CONFIG_NET_DHCPV4=y
CONFIG_DNS_RESOLVER=y          # 自动 select NET_SOCKETS
CONFIG_NET_L2_ETHERNET_MGMT=y  # 关键：否则载波（拔插网线）事件根本不发
CONFIG_NET_LOG=y
CONFIG_NET_SHELL=y

# BLE central
CONFIG_BT=y
CONFIG_BT_CENTRAL=y
CONFIG_BT_GATT_CLIENT=y        # 关键：4.4 中不随 BT_CENTRAL 自动打开

# MQTT
CONFIG_NET_TCP=y
CONFIG_MQTT_LIB=y

5.2 BLE NBU 固件 blob

RW612 的 BLE 协议栈跑在 NBU 核上，需要签名固件 blob，否则 CMake 直接报 Couldn't find signed firmware：

cd D:\luglZephyrproject
west blobs -a fetch hal_nxp    # 注意 -a 在子命令前；会拉取 rw61x_sb_ble_15d4_combo_a2.bin

非交互环境必须加 -a（自动接受许可），否则脚本读 stdin 报 EOFError。

5.3 PHY 链路检测改轮询（boards/frdm_rw612.overlay）

板级 dts 给 KSZ8081 配了 int-gpios，驱动因此关闭周期轮询改用中断，但这根 中断线在 FRDM-RW612 上不产生 link-down 事件——插网线能识别、拔网线无感知。 应用 overlay 删除该属性即可回到 500ms 轮询：

&phy {
    /delete-property/ int-gpios;
};

注意：新增 overlay 文件后必须 west build -p always 一次（pristine）， 增量构建不会发现新 overlay。

5.4 显示屏 shield

本板显示来自 lcd_par_s035_spi shield（ST7796S），编译必须带：

west build -p auto -b frdm_rw612 . -- -DSHIELD=lcd_par_s035_spi

6. 编译烧录与验证

# MCXW71 侧（peripheral，工程已就绪）
D:\luglZephyrproject\app\mcx_w71_dht11\build_and_flash.bat

# RW612 侧（本工程）
cd D:\luglZephyrproject\app\frmd_rw612_ethernet
west build -p auto -b frdm_rw612 . -- -DSHIELD=lcd_par_s035_spi
west flash

RW612 串口正常日志序列：

ble_dht11: Bluetooth initialized
ble_dht11: Scanning for "LWX_demo"...
ble_dht11: peer found: 00:60:37:D3:EF:84 (public), connecting
ble_dht11: Connected
ble_dht11: char found: declaration 17, value 18
ble_dht11: char found: declaration 20, value 21
ble_dht11: temperature subscribed
ble_dht11: humidity subscribed
ble_dht11: Humidity: 60 %RH          ← 每 2 秒
ble_dht11: Temperature: 25 C
mqtt_pub: MQTT connected to 39.99.195.81:1883

浏览器打开 web/dht11_monitor.html（broker 需开 WebSocket 监听，默认 ws://39.99.195.81:8083/mqtt），即可看到温度/湿度实时曲线。

7. 文件清单

文件作用

8. 工程效果

打开网页监测系统，可以实现实时的观察到环境的温度湿度：

9. 总结

FRDM_RW612在开发板上集成阵网卡与蓝牙，这样我们就可使用他做为物联网的网关，打通蓝牙与远程服务器的联网关口，非常方便的实现数据的转发，为智慧家居实现添加更加多样性的交互。