Mitutoyo三丰 无线蓝牙数据发送器 协议解析

关于三丰（Mitutoyo）无线蓝牙数据发送器的通信协议，我查阅了公开的技术资料。需要说明的是，三丰官方并未直接公开其蓝牙数据格式的完整文档，目前的信息主要基于其硬件规格、行业通用协议（Digimatic）以及开发者的逆向工程。

源碼下載：https://gitee.com/iotccncom/mitutoyo.git

https://item.taobao.com/item.htm?id=1030507208136&spm=a213gs.v2success.0.0.2e4d4831ZMJDPL

下面我会先整理出已知的协议规范，再提供一份基于这些规范编写的C语言解析代码。作者维信息：iotccncom

1. 协议解析

1.1 物理层与连接

• 无线标准：设备基于Bluetooth 4.2 Low Energy规范进行通信 -2-3-4。

• 数据协议：虽然使用蓝牙传输，但数据内容遵循三丰专有的Digimatic 协议。这是一种串行通信协议，用于从卡尺、千分尺等测量工具输出数据 -3-5-6。

1.2 Digimatic 数据帧格式

Digimatic 协议的数据格式通常是固定的。当发送器（如 U-WAVE-TCB）通过蓝牙发送数据时，它会模拟传统 Digimatic 有线输出的数据结构。

一个标准的 Digimatic 数据帧通常由13 位或15 位组成。以常见的 13 位格式为例，其结构如下：

1.3 小数点与单位解码

• 小数点：DP1、DP2、DP3 三位组合起来表示小数点的位置。例如，对于显示为12.34的数据，小数点组合指示小数点后第二位。

• 单位：UNIT 位指示当前测量单位是公制（mm）还是英制（inch）。

1.4 蓝牙传输特性

• 连接方式：部分型号（如U-WAVE fit Bluetooth®）不需要专用的接收器，可以直接连接到PC、智能手机或平板电脑 -1-2。

• 多设备连接：一台PC最多可以同时连接7个发送器 -3-4-5。

• 数据输出：在PC上，设备通常表现为一个虚拟串口（Bluetooth SPP - 串行端口配置文件）或HID键盘。如果模拟为键盘，数据会像从键盘输入一样被光标所在位置的软件接收 -4。

2. C语言代码实现

以下代码模拟了从蓝牙接收数据（假设通过串口读取），然后解析三丰Digimatic协议数据帧的过程。该代码假设你从串口缓冲区读取到了完整的13位数据包。

#include <stdio.h> #include <stdint.h> #include <stdbool.h> #include <string.h> // 定义Digimatic数据包结构体 typedef struct { bool is_negative; // 是否为负数 char digits[7]; // 存储6位数字 + 终止符 uint8_t decimal_point_pos; // 小数点位置 (0-6, 0表示无小数点) bool is_mm; // 单位: true=mm, false=inch bool is_alarm; // 报警状态 (如电池低电量) uint16_t raw_data; // 原始13位数据 (用于调试) } Mitutoyo_Data_t; // 函数声明 uint16_t read_raw_data_from_ble_serial(void); bool parse_digimatic_13bit(uint16_t raw_frame, Mitutoyo_Data_t *parsed_data); void print_measurement(const Mitutoyo_Data_t *data); /** * @brief 解析13位Digimatic数据帧 * @param raw_frame 从蓝牙读取的原始13位数据 (通常存储在一个16位整数的低13位) * @param parsed_data 指向存储解析结果的结构体的指针 * @return 解析成功返回true，失败返回false */ bool parse_digimatic_13bit(uint16_t raw_frame, Mitutoyo_Data_t *parsed_data) { if (parsed_data == NULL) { return false; } // 清零结构体 memset(parsed_data, 0, sizeof(Mitutoyo_Data_t)); parsed_data->raw_data = raw_frame; // --- 位解析 (基于13位数据布局) --- // 符号位 (Bit 12, 掩码: 0x1000) parsed_data->is_negative = (raw_frame & 0x1000) ? true : false; // 数字位 (Bits 11-6, 掩码: 0x0FC0) // 注意: 数字位通常是以BCD码 (二进制编码的十进制数) 形式存储的 uint8_t bcd_digits = (raw_frame & 0x0FC0) >> 6; // 将BCD码转换为字符串数字 // BCD码中，每4位表示一个十进制数 0-9。这里6个数字压缩在8位中？ // 实际情况是：6个数字需要24位(6*4)，但这里只有8位，所以通常这6个数字是“有符号”或特殊编码。 // 实际上，更常见的Digimatic实现是将数字位分为多个4位组。 // 为了简化示例，这里模拟一个常见的模式：数字位存储了6位数字的ASCII偏移量或简单数值。 // 真实情况下，你需要查阅具体型号的Digimatic输出细节。 // 示例假设数字部分直接存储了数值，例如 123456 -> 0x123456 太大，无法放入8位。 // 因此，这个例子更倾向于展示如何解析标志位，数字部分需根据实际情况处理。 // 一个更合理的解释：原始数据通过移位寄存器发送，我们接收到的16位数据中， // 数字位通常是分开的。为了演示，我们将这6个数字填充为示例值 "123456"。 // 在实际工程中，你需要从raw_frame的特定Bit区间提取每个数字的BCD码。 // 这里仅为演示，填充示例数字。真实代码需要根据硬件文档逐位提取BCD。 // 例如: digit1 = (raw_frame >> 8) & 0x0F; 等等... snprintf(parsed_data->digits, sizeof(parsed_data->digits), "123456"); // 小数点指示 (Bits 5-3, 掩码: 0x0038) uint8_t dp_code = (raw_frame & 0x0038) >> 3; // 根据三丰协议，dp_code 指示小数点位置。例如： // 000: 无小数点, 001: 小数点后1位 (X.X), 010: 后2位 (X.XX), 011: 后3位, 100: 后4位... switch (dp_code) { case 0x00: parsed_data->decimal_point_pos = 0; break; case 0x01: parsed_data->decimal_point_pos = 1; break; case 0x02: parsed_data->decimal_point_pos = 2; break; case 0x03: parsed_data->decimal_point_pos = 3; break; case 0x04: parsed_data->decimal_point_pos = 4; break; case 0x05: parsed_data->decimal_point_pos = 5; break; case 0x06: parsed_data->decimal_point_pos = 6; break; default: parsed_data->decimal_point_pos = 0; break; } // 单位指示 (Bit 2, 掩码: 0x0004) parsed_data->is_mm = (raw_frame & 0x0004) ? false : true; // 假设0为mm，1为inch // 报警位 (Bit 1, 掩码: 0x0002) parsed_data->is_alarm = (raw_frame & 0x0002) ? true : false; // Bit 0 通常是奇偶校验或停止位，此处忽略 return true; } /** * @brief 打印解析后的测量数据 */ void print_measurement(const Mitutoyo_Data_t *data) { if (data->is_alarm) { printf("警告: 测量错误或电池电量低\n"); return; } printf("测量值: %c%s",>设备兼容性：U-WAVE系列有多种型号（如U-WAVE-TMB/TCB等），不同型号的通信细节可能略有不同 -2。