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国内首款BLE直驱模块及功能分析

已有 915 次阅读2013-5-16 17:55 |个人分类:低功耗蓝牙文档| 关键词: 直驱模块, CC2540, iPhone

BLE(低功耗蓝牙)技术是最近最热门的词汇之一,BLE可以让电子设备很方便地和智能设备(手机)互联。进一步简化低功耗蓝牙(BLE)应用技术在各个行业产品中的移植和使用,中国TI无线领域战略合作伙伴信驰达科技特别推出了低功耗蓝牙模块,其中RF-BM-S01模块通过了蓝牙技术联盟BQB认证。特别地,在为苹果智能设备开发外设时,可以绕过MFI认证,就这个特点很值得看好此类模块的应用前景对于安卓系统的智能设备,只要底层支持BLE,同样可以使用模块进行设计你的个性化外设。而且BLE技术相对WIFIBluetooth 2.0等无线技术,有着能耗低,连接迅速,通讯距离更远等优势。

RF-BM-S01蓝牙模块可以同时工作在桥接(透传)模式和直驱两种模式下。桥接模式下(串口),用户的可以通过串口将自己的电子设备和智能设备(需支持蓝牙4.0)之间建立双向通讯。而直驱模式下,用户可以直接使用模块扩展简单外围,就能快速设计出方案甚至产品,以最低成本最高效地推出特有的个性化移动设备新外设。借此模块,甚至可以进一步通过智能设备的上网功能,直接建立设备和服务器,云应用等更高级的的通讯网络,对其设备实现智能化控制和管理

上图是信驰达科技官方对模块的“桥接模式”和“直驱模式”的一个示意性解释。

从上图可以看出,在桥接模式下(透传模式),模块通过串口和客户的MCU相连,其中包括TX,RX,EN,BRTS,BCTS五条信号线,其中EN是总使能开关,当抬高后,模块将会进入彻底睡眠状态(<0.4uA),当EN置低后,模块会进入广播态,此时可以开启APP对模块进行搜索和连接,连接成功之后,MCU和手机便可以进行全双工通讯。另外两条BRTSBCTS是用来唤醒对方的信号线,在要求低功耗的应用中,双方可以通过这两根线来唤醒对方,开始接收数据。

在直驱模式下,用户可以直接通过智能设备对模块进行指令控制。模块提供了丰富的接口,包括蓝牙广播指示,连接指示,6路双向可编程IO,四路可编程PWM,两路14bit ADC采集接口,用户可以通过服务中的通道对这些资源进行编程控制,十分方便。只设计简单的外围扩展电路,就能构成最小BLE控制系统,而直接省下MCU的成本开销。

除此之外,用户甚至可以同时使用两种工作模式,当用户的MCU不够强大时,可以通过模块的外扩接口来弥补MCU的不足,分担部分驱动工作。

此模块的强大不仅仅在于两种模式的应用,更是提供了诸多附加功能,其中包括丰富的AT指令,以及自定义或标准蓝牙服务,为应用提供了更可靠,更先进的智能控制。

如模块的AT指令包括:

Ø 连接间隔调整

Ø 模块重命名

Ø 波特率调整

Ø 获取物理地址MAC 16

Ø 模块复位

模块的服务(部分自定义)包括:

Ø 蓝牙数据通道【服务UUID0xFFE5

Ø 串口数据通道【服务UUID0xFFE0

Ø PWM输出(4【服务UUID0xFFB0

Ø ADC输入(2【服务UUID0xFFD0

Ø 可编程IO (8【服务UUID0xFFF0

Ø 定时翻转输出 (2【服务UUID0xFFF0

Ø 防劫持密钥【服务UUID0xFFC0

Ø 电池电量报告【服务UUID0x180F

Ø RSSI报告【服务UUID0xFFA0

Ø 模块参数设置【服务UUID0xFF90

Ø 设备信息【服务UUID0x180A

此外,模块还提供了快速测试模式,可以在无硬件连接的情况下,单独测试蓝牙以及串口通讯。

 

现归纳主要特点如下

默认20ms连接间隔,连接快速,之后用户可以自由调整

支持AT指令修改串口波特率,软件复位模块,获取MAC地址,修改模块名;

支持AT指令调整蓝牙连接间隔,控制不同的转发速率。(动态功耗调整);

串口数据包长度,可以是200byte以下(200)的任意长度。(大包自动分发);

高速透传转发,最快可达4K/S,可稳定工作在2.5K-2.8K

支持移动设备APP修改模块名称,串口波特率,掉电保存;

支持移动设备APP对模块进行远程复位;

支持移动设备APP调节蓝牙连接间隔,掉电不保存。(动态功耗调整);

支持快速测试,无需连接任何外部零件测试无线和串口通信;

支持连接状态,广播状态提示脚/普通IO灵活配置;

6个双向可编程IO,外部中断引发输入检测,全低功耗运行。(触发报警,照明控制,遥控玩具,等各种输入输出开关量应用);

2个可编程定时单次/循环翻转输出口。(智能预约定时应用);

两路ADC输入(14 bit),使能/禁止,采样周期自由配置。(测温湿度,光度等应用);

四路可编程PWM(120Hz)输出。(调光,调速等应用);

模块端RSSI连续采集,可读可自动通知APP,使能/禁止,采集频度自由设定。(寻物防丢报警应用);

支持模块电量提示,电量读取,可自动通知。(设备电量提醒);

支持防劫持密码设置,修改和恢复,防止第三方恶意连接。也可不使用。独立的密码操作结果通知,方便APP编程;

极低功耗的待机模式,CC2540芯片官方数据睡眠电流0.4uA 

RF-BM-S01蓝牙模块可以广泛地应用于有此类通讯需求的各种行业设备中,如仪器仪表,物流跟踪,健康医疗,智能家居,运动计量,汽车电子,休闲玩具等。信驰达科技官方模块资料中的附录中提到了不少有趣的应用,都有机会成为阁下企业未来新的增长点。另外随着安卓智能设备对BLE技术的集成加速,智能手机标配BLE必将成为时尚,手机外设的市场需求将成级数倍增。那么,在不久的将来,此模块即将迎来更广阔的应用前景,我们将拭目以待。


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