树梅派Buildroot 蓝牙配置——与ESP32通过SPP通讯

硬件背景

树莓派 4B 使用 CYW43455 芯片，这是一颗 WiFi + 蓝牙二合一芯片：

• WiFi 通过 SDIO 连接，驱动为 brcmfmac
• 蓝牙 通过 UART 连接，驱动为 hci_uart + Broadcom 协议

RPi 4B 有两个 UART：PL011（ttyAMA0）和 mini-UART（ttyS0）。默认情况下 PL011 用于蓝牙，但我们通常使用 miniuart-bt overlay 将蓝牙切换到 mini-UART，把更稳定的 PL011 留给串口控制台。

请在执行完毕 基础配置 之后再进行本博客配置

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第一步：menuconfig 配置

进入buildroot源码根目录

make menuconfig

需要启用以下包：

固件

Target packages → Hardware handling → Firmware
  [*] brcmfmac-sdio-firmware-rpi       (WiFi + 蓝牙固件)
       [*] Install Bluetooth firmware   ← 关键！
  [*] linux-firmware
       [*] Broadcom bcm43xxx

bluez5-utils（蓝牙协议栈）

Target packages → Networking applications → bluez5-utils
  [*] Enable bluez5-utils
  [*]   Install CLI client              (提供 bluetoothctl)
  [*]   Install tools                   (提供 btattach, hcitool 等)
  [*]   Install deprecated tools        (提供 rfcomm — 必须！)

⚠️ 踩坑注意： rfcomm 命令在 deprecated tools 里。启用后如果 configure 仍然是 --disable-deprecated，需要执行 make bluez5_utils-dirclean && make 强制重新 configure。

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第二步：config.txt（无需手动编辑）

raspberrypi4_64_defconfig 默认的 config_4_64bit.txt 已经包含：

dtoverlay=miniuart-bt
arm_64bit=1

miniuart-bt overlay 的作用是将蓝牙切换到 mini-UART（ttyS0），释放 PL011（ttyAMA0）给串口控制台。

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第三步：内核模块

蓝牙需要 hci_uart 内核模块。Buildroot 默认的内核配置中它是 =m（模块），不会自动加载（mdev 不像 udev 那样能自动加载模块）。

方案一：init 脚本加载（推荐）

在 /etc/init.d/S99wifi 中添加 modprobe hci_uart，或通过 rootfs overlay：

#!/bin/sh

case "$1" in
  start)
        printf "Starting WiFi: "
        modprobe hci_uart
        modprobe brcmfmac
        for i in $(seq 1 20); do
                [ -d /sys/class/net/wlan0 ] && break
                sleep 0.5
        done
        wpa_supplicant -B -iwlan0 -c/etc/wpa_supplicant.conf
        sleep 3
        udhcpc -iwlan0
        [ $? = 0 ] && echo "OK" || echo "FAIL"
        ;;
  stop)
        printf "Stopping WiFi: "
        killall wpa_supplicant
        echo "OK"
        ;;
  restart|reload)
        "$0" stop
        "$0" start
        ;;
  *)
        echo "Usage: $0 {start|stop|restart}"
        exit 1
esac

exit $?

方案二：手动加载

modprobe hci_uart

验证：

hciconfig -a
# 应该看到 hci0 设备

方案三：编译进内核

在 kernel config 中将 CONFIG_BT_HCIUART=y（而非 =m），一劳永逸。

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第四步：蓝牙服务

bluez5-utils 安装后会自动添加 /etc/init.d/S40bluetoothd，开机自启 bluetoothd。无需手动操作。

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第五步：配对设备

bluetoothctl

# 在 bluetoothctl 交互式终端中：
[bluetooth]# power on
[bluetooth]# agent on
[bluetooth]# default-agent
[bluetooth]# scan on
[bluetooth]# pair XX:XX:XX:XX:XX:XX
[bluetooth]# trust XX:XX:XX:XX:XX:XX    # 可选，用于自动重连
[bluetooth]# connect XX:XX:XX:XX:XX:XX
[bluetooth]# exit

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第六步：SPP / RFCOMM 连接

如果你的蓝牙设备使用串口协议（SPP），需要创建 RFCOMM 设备：

# 绑定 ESP32 的 MAC 地址到 /dev/rfcomm0
rfcomm bind 0 XX:XX:XX:XX:XX:XX (换成自己的蓝牙Mac号)

# 验证
ls -la /dev/rfcomm0

然后就可以像读写串口一样使用 /dev/rfcomm0：

./esp32-spp-reader /dev/rfcomm0

释放 RFCOMM 设备：

rfcomm release 0

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总结

步骤	内容
buildroot 配置	bluez5-utils + deprecated tools + BT firmware
config.txt	dtoverlay=miniuart-bt
内核模块	modprobe hci_uart
服务	bluetoothd
配对	bluetoothctl → power on → pair → trust
SPP	rfcomm bind 0 <MAC> → /dev/rfcomm0