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树莓派+ubuntu的蓝牙

news 2025/10/12 6:06:39

第一部分：树莓派4B派+ubuntu的蓝牙被禁用

1. 问题描述

树莓派4B安装了ubuntu20.04, 如下命令启动蓝牙：

bluetoothctl

power on

报错：No default controller available

2. 导致原因：ubuntu针对树莓派4B的UART配置

在 /boot/firmware/config.txt 中调整，添加或确保有以下行：

# 对于树莓派 4B
dtoverlay=miniuart-bt
# 或者
dtoverlay=pi3-miniuart-bt

检查串口配置

ls -la /dev/ttyAMA*
ls -la /dev/serial*# 检查 GPIO 配置
vcgencmd get_config int | grep uart

3. 解决方法：修复 UART 冲突

树莓派的蓝牙可能与串口冲突，编辑配置：sudo nano /boot/firmware/config.txt

确保配置正确：启用 UART（但不要与蓝牙冲突）

enable_uart=1
# 对于树莓派 4B 蓝牙
dtoverlay=pi3-miniuart-bt
# 或者禁用板载蓝牙使用 USB 蓝牙适配器
# dtoverlay=disable-bt

禁用前

禁用后

- /dev/ttyAMA0 → 蓝牙
- /dev/serial0 → 蓝牙（符号链接）
- 蓝牙控制器：hci0 可用

- /dev/ttyAMA0 → 可用作普通串口
- /dev/serial0 → 可用作普通串口
- 蓝牙控制器：不存在

hciconfig -a
hci0: Type: Primary Bus: UART
BD Address: B8:27:EB:XX:XX:XX ACL MTU: 1021:8 SCO MTU: 64:1
UP RUNNING
RX bytes:1234 acl:0 sco:0 events:98 errors:0
TX bytes:2000 acl:0 sco:0 commands:98 errors:0

hciconfig -a

Can't get device info: No such device

dtoverlay=pi3-disable-bt = 完全禁用板载蓝牙硬件
你的问题：这个配置导致蓝牙控制器不可用
解决方案：注释或删除这行配置，然后重启

检查你的 /boot/firmware/config.txt 文件，如果存在这行配置，注释掉它就能解决蓝牙无法启动的问题。

第二部分：树莓派4B的串口资源

1. 深入理解配置

dtoverlay=pi3-disable-bt什么意思？

这是禁用树莓派板载蓝牙的设备树覆盖配置：

dtoverlay：设备树覆盖（Device Tree Overlay）
pi3-disable-bt：针对树莓派3禁用蓝牙，在4B上也适用

这行配置的作用是：

在启动早期加载特殊驱动
断开蓝牙硬件与系统的连接，使蓝牙控制器对操作系统不可见
释放蓝牙占用的硬件资源（特别是UART），释放的UART：/dev/ttyAMA0，影响引脚GPIO引脚：GPIO 14/15 (TX/RX)

为什么要禁用蓝牙？

场景一：需要专用串口

禁用蓝牙后，可以独占使用串口，用于：GPS模块、传感器、Arduino通信等

echo "dtoverlay=pi3-disable-bt" | sudo tee -a /boot/firmware/config.txt

场景二：解决硬件冲突

当蓝牙与串口设备冲突时，错误信息可能包括：

"device or resource busy"
"no such device"

场景三：使用外部USB蓝牙

禁用板载蓝牙，使用性能更好的USB蓝牙

检查当前状态

查看是否已禁用

# 检查config.txt
grep "pi3-disable-bt" /boot/firmware/config.txt# 检查蓝牙状态
hciconfig -a
# 如果显示 "No such device" 说明蓝牙已禁用# 检查串口状态
ls -la /dev/ttyAMA*

查看详细的硬件映射

# 查看设备树覆盖
dtoverlay -l# 查看GPIO分配
raspi-gpio get 14-15# 查看UART状态
dmesg | grep -i tty

启用/禁用操作

禁用蓝牙的配置

# 编辑配置文件
sudo nano /boot/firmware/config.txt# 添加或取消注释这行：
dtoverlay=pi3-disable-bt# 重启生效
sudo reboot

启用蓝牙的配置

# 编辑配置文件
sudo nano /boot/firmware/config.txt# 注释或删除这行：
# dtoverlay=pi3-disable-bt# 或者完全移除
sudo sed -i '/pi3-disable-bt/d' /boot/firmware/config.txt# 重启生效
sudo reboot

临时禁用

# 不修改config.txt，临时禁用
sudo hciconfig hci0 down
sudo systemctl stop bluetooth# 重新启用
sudo hciconfig hci0 up
sudo systemctl start bluetooth

仅释放串口

# 使用更精细的控制，只切换UART用途
dtoverlay=miniuart-bt
# 或者
dtoverlay=pi3-miniuart-bt

树莓派4B都有哪些设备会用到串口？

树莓派4B的串口资源比较有限，多个设备会竞争使用。以下是详细的串口使用情况：

2. 树莓派4B串口硬件架构

树莓派4B有多个UART：
- UART0 (PL011)：高性能UART，通常用于蓝牙
- UART1 (miniUART)：简化版UART，性能较低
- UART2-UART5：额外的UART（需要配置）

主要使用串口的设备如下：

板载蓝牙（最主要用户）

硬件：Broadcom BCM4345 Bluetooth/WiFi芯片
使用的串口：UART0 (PL011) - /dev/ttyAMA0
用途：蓝牙数据通信
配置：默认启用，通过设备树配置

控制台串口

使用的串口：UART1 (miniUART) - /dev/ttyS0
用途：系统调试、串口登录
启用方式：在/boot/firmware/config.txt 中，enable_uart=1

GPIO引脚上的UART

引脚：GPIO 14 (TX) 和 GPIO 15 (RX)
可配置为：UART0（蓝牙）或 UART1（控制台），取决于设备树配置

外部串口设备

GPIO串口设备常见应用：GPS模块、串口传感器、Arduino通信、工业控制器、机器人控制器

USB转串口设备：

# 插入USB转串口适配器后
/dev/ttyUSB0
/dev/ttyUSB1

3. 设备树配置选项

查看当前串口映射

# 查看所有串口设备
ls -la /dev/tty*# 查看串口映射
ls -la /dev/serial* # 查看详细的硬件信息
dmesg | grep -i tty

常用配置组合

配置1：蓝牙优先（默认）

# /boot/firmware/config.txt
# 蓝牙使用 UART0，控制台禁用
enable_uart=0

配置2：控制台优先

# /boot/firmware/config.txt
enable_uart=1
dtoverlay=miniuart-bt
# 或
dtoverlay=pi3-miniuart-bt

配置3：禁用蓝牙，释放串口

# /boot/firmware/config.txt  
enable_uart=1
dtoverlay=pi3-disable-bt

具体设备使用案例

案例1：GPS模块连接

# 硬件：GPS模块连接到 GPIO14/15
# 配置：需要禁用蓝牙或使用USB串口
# 设备文件：/dev/ttyAMA0 或 /dev/ttyUSB0

案例2：Arduino通信

# 硬件：Arduino通过USB连接
# 设备文件：/dev/ttyACM0
# 或者通过GPIO连接：/dev/ttyAMA0

案例3：传感器网络

# 硬件：多个RS485传感器
# 需要：USB转多串口适配器
# 设备文件：/dev/ttyUSB0, /dev/ttyUSB1, ...

查看串口使用情况

#!/bin/bash
echo "=== 树莓派4B串口状态 ==="echo "1. 串口设备列表:"
ls -la /dev/tty* | grep -E "(AMA|S|USB|ACM)"echo "2. 当前串口映射:"
ls -la /dev/serial* 2>/dev/null || echo "无serial链接"echo "3. 内核消息中的串口:"
dmesg | grep -i tty | tail -10echo "4. 进程使用的串口:"
lsof | grep -E "/dev/tty(AMA|S|USB|ACM)" | head -10

串口分配冲突分析

默认配置下的冲突

GPIO14/15 → UART0 → 蓝牙 (/dev/ttyAMA0)
控制台 → UART1 (/dev/ttyS0) → 禁用

启用控制台后的冲突

GPIO14/15 → UART0 → 蓝牙 (/dev/ttyAMA0) 
控制台 → UART1 (/dev/ttyS0) → GPIO14/15 复用

解决冲突的方法

方法1：使用USB串口适配器

# 插入USB转串口适配器
# 自动识别为 /dev/ttyUSB0
# 不占用板载串口资源

方法2：配置串口复用

# 在 /boot/firmware/config.txt 中
# 蓝牙使用miniUART，GPIO使用PL011
dtoverlay=miniuart-bt
enable_uart=1

方法3：软件串口（性能较低）

# 使用GPIO模拟串口
import serial
# 或者使用pigpio的软件串口

4. 推荐配置方案

UART类型	最大波特率	特性
PL011 (UART0)	4M baud	高性能，有FIFO
miniUART	32K baud	基本功能，依赖CPU频率
软件串口	115200	占用CPU，稳定性差
USB串口	12M baud	稳定，不占用GPIO

方案A：需要蓝牙和串口控制台

# /boot/firmware/config.txt
enable_uart=1
dtoverlay=miniuart-bt
core_freq=250

方案B：需要高速串口设备

使用 /dev/ttyAMA0 连接高速设备

# /boot/firmware/config.txt  
enable_uart=1
dtoverlay=pi3-disable-bt

方案C：多串口需求

启用额外的硬件UART

# /boot/firmware/config.txt
enable_uart=1
dtoverlay=uart2
dtoverlay=uart3
dtoverlay=uart4
dtoverlay=uart5

验证配置，创建测试脚本 check_serial.sh：

#!/bin/bash
echo "=== 串口配置验证 ==="echo "1. Config.txt 设置:"
grep -E "(uart|dtoverlay)" /boot/firmware/config.txtecho "2. 可用串口设备:"
for device in /dev/ttyAMA0 /dev/ttyS0 /dev/serial0 /dev/serial1; doif [ -e "$device" ]; thenecho "✓ $device 存在"elseecho "✗ $device 不存在"fi
doneecho "3. 蓝牙状态:"
hciconfig -a 2>/dev/null && echo "✓ 蓝牙可用" || echo "✗ 蓝牙不可用"echo "4. GPIO串口测试:"
if [ -e "/dev/ttyAMA0" ]; thenecho "✓ GPIO串口可用"
elseecho "✗ GPIO串口不可用"
fi

冲突解决：根据需求选择合适的设备树配置，或者使用USB串口适配器来扩展串口资源。

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http://www.dtcms.com/a/469118.html