使用 Python、Docker 和藍牙建立智慧加熱器控制器 #2

第二章：用Python破解藍牙控制

介紹

在第1 章中，我們使用Raspberry Pi、Docker 和Docker 建立了控制Terma MOA BlueTer 加熱器的基礎

Python

。

現在是時候深入研究：
BLE 的工作原理
• 以及我們如何使用它與加熱器進行通訊。 使用 bluetoothctl
調試藍牙連接
• 。
編碼和解碼資料
• 用於溫度和模式設定。
將所有內容整合在一起的 Python 腳本

。

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低功耗藍牙 (BLE) – 快速概述 Terma MOA Blue 加熱器使用 低功耗藍牙 (BLE) 進行通訊。 BLE 裝置公開GATT 特性，其作用類似資料點，您可以從讀取或

寫入

。

關鍵概念：

UUID：
• 標識特定資料點（例如溫度或模式）的唯一 ID。
特性：
• BLE 屬性保存實際資料。
描述符：
• 有關特徵的附加元資料。 寫入與讀取操作：某些特性僅支援讀取（例如當前溫度），而其他特性則允許
寫入

（例如設定溫度） 。

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使用 bluetoothctl 調試藍牙連接 在使用 Python 自動化流程之前，我們使用

bluetoothctl

進行手動測試和調試。

第 1 步：掃描設備

bluetoothctl
scan on

尋找名為

「Terma Wireless」

的裝置。
• 確保加熱器處於配對模式：按下並
按住溫度按鈕 5 秒鐘
• 直到指示燈閃爍。這將啟動配對模式。 辨識最近的裝置：具有RSSI 值最低（例如RSSI：-50）的裝置可能是最近的加熱器。較低（負值較大）的 RSSI 值表示訊號較弱，因此請關注
最強訊號

。

第 2 步：與加熱器配對

pair <DEVICE_ADDRESS>

出現提示時，輸入 PIN 碼

123456

.

第 3 步：信任與連結

trust <DEVICE_ADDRESS>
connect <DEVICE_ADDRESS>

第 4 步：讀取特徵

連接後，使用：

bluetoothctl
scan on

這會顯示可用於讀取和寫入資料的UUID。

重要提示：

1. 先忘記其他設備：
2. 如果加熱器已與其他裝置（例如手機應用程式）配對，您需要在繼續之前與該裝置取消配對。

3. 加熱器一次只能維持一個活躍配對。

4. 失敗後重新連線：

   • 如果加熱器連接成功但後來無法重新連接，請使用以下步驟：

   pair <DEVICE_ADDRESS>
   

• 然後使用上述步驟重新配對。

1. Python 腳本需要初始連線：
   • 第一個連線必須透過bluetoothctl手動建立。
   • 配對後，Python 腳本將能夠與加熱器互動。
   • 但是，如果您稍後將加熱器與其他設備配對（斷開連接），則需要在再次運行腳本之前從Raspberry Pi 手動刪除並重新連接 .

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破解加熱器的資料格式

溫度編碼

加熱器將溫度編碼為兩個位元組（小端），0.1°C 精確度。

範例：

trust <DEVICE_ADDRESS>
connect <DEVICE_ADDRESS>

Python 解碼：

info <DEVICE_ADDRESS>

Python 編碼：

 remove <DEVICE_ADDRESS>

模式編碼

操作模式儲存為單字節，具體值：

• 0: 關閉
• 5：手冊（室溫）
• 6： 手冊（加熱元件溫度）
• 33: 已驗證的加熱元件模式（十六進位：0x21）

Python 解碼：

Hex: 012d → Decoded: 30.1°C

Python 編碼：

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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主要經驗教訓

1. 藍牙配對挑戰：

   • 手動配對通常需要啟用配對模式並重新輸入 PIN。
   • 信任設備對於避免斷開連接至關重要。

2. 編碼錯誤：

   • 最初嘗試使用 256 縮放 而不是 255 進行溫度編碼。
   • 修正little-endian 0.1°C 縮放解決了解碼錯誤。

3. 模式處理問題：

   • BLE 模式沒有詳細記錄，我們必須對這些值進行逆向工程。
   • 測試已確認33 (0x21)適用於手動加熱元件溫度模式。

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接下來是什麼？

在下一章中，我將：

• 擴充腳本以支援多個加熱器。
• 引入Docker整合以更輕鬆地部署。
• 開始與家庭助理探索自動化設定。

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回饋和建議？

查看 GitHub 儲存庫：

？ GitHub - ha-hudsonread-heater-control

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