蓝牙4.0模块开发指南

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蓝牙4.0广泛应用于可穿戴设备、智能控制系统、智能家居等领域。我们在使用过程中难免遇到不同的问题。本帖以深圳市馒头科技有限公司的MT-BLE系列蓝牙4.0模块为例，将蓝牙4.0模块各种使用情景写给各位需要应用到蓝牙4.0的技术人员。


第一节  MTSerialBle简介

第二节  通信演示


第三节  IO口操作


第四节   常用指令


第五节 串口指令


第六节 主机指令

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深圳市馒头科技：http://www.mantoukeji.cn/

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第一节   MTSerialBle简介

    先介绍下MTSerialBle透传模块，MTSerialBle是深圳市馒头科技设计的低功耗蓝牙(BLE)透传模块，模块支持主从一体，可以实现模块和模块之间的数据传输，也可以和Android或IOS进行完美的数据传输。模块集成4路PWM输出，1路12位ADC输入，7个标准IO控制，6个按键触发。用户使用完全不必关心蓝牙协议，直接通过串口传输数据即可，是开发智能设备的完美选择。
    MTSerialBle接口图如下所示：


1.1     使用示例
1.1.1  使用智能手机和电器设备通讯
    通过MTSerialBle的透传功能，可以建立起智能手机和普通设备的连接桥梁，相当于手机端直接和设备的串口建立起了连接。

1.1.2   智能灯控
    通过MTSerialBle的IO控制功能，可以省去外挂的MCU，直接通过PWM和IO控制多彩LED的亮度和颜色。

1.1.3   取代电缆线
    通过MTSerialBle的主从一体功能，将两个模块分别设置为主从模块，就可实现模块之间的相互通信，此功能可以用于一些使用电缆通信的场景，使用BLE取代通信电缆。


1.1.4   智能门锁
    通过MTSerialBle的IO控制功能，可以省去外挂的MCU，直接通过PWM和IO控制外围电路，实现智能门锁。

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第二节   通信演示
1.1     手机和模块
    手机与模块之间传输数据，我们将模块的串口通过USB转串口接入到PC，通过PC端的串口助手完成数据的收发。这里需要注意，手机必须支持蓝牙4.0功能才能和模块通讯。

1.1.1  连接模块到电脑



1.1.2   设置为从机
  

1.1.3   数据收发

  

1.1.4   Android系统

    Android系统可以使用我们公司开发的BLE调试工具（MTBleTools）进行操作，可以通过应用市场或百度网盘下载此工具。
           

1.1.5  IOS系统

    IOS系统下可以使用LightBlue进行操作，可以在APP Store内搜索安装。

1．  搜索连接设备

      

2．  数据收发

      

3．  发送指令

      



1.2     模块和模块

    模块和模块传输数据，必须保证两个模块都是MTSerialBle透传模块，分别工作在主从模式，并且用户自定义数据一致。
    以下我们使用两个MT254xCoreSTest演示模块之间互相透传数据。
1.2.1   连接模块到电脑

  

1.2.2  分别设置为主从

  

1.2.3   互发数据

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第三节    I/O口操作

    为了保持我们在之前51单片机、STM32对I/O口控制的习惯性，MT-BLE蓝牙4.0模块的AT指令操作I/O口仍然保留这个操作写法。



    如上图所示：

    1. GND、VCC不解释，DC、DD：烧写引脚；

    2. PIO0、PIO1、PIO2、PIO3、PIO4、PIO5、PIO6，这7个引脚为I/O口高低电平输出与读取；

    3. PWM0、PWM1、PWM2、PWM3，这4个引脚为4路PWM输出；

    4. ADC，这个引脚为AD采样；



1.1     查询/设置——LED提示方式

指令	应答	参数
查询：AT+LED?	OK+LED: Para	Para：S，N    S：待机慢闪，连接后常亮    N：待机暗，连接后亮    亮—低电平    暗—高电平    默认Para =S
设置：AT+LED[Para]	OK+LED: Para

提示：可以通过此引脚判断设备是否处于连接状态

示例：

Send: AT+LED?                    // 查询当前LED提示方式

Recv: OK+LED:S                  // 当前为 待机慢闪，连接后常亮

Send: AT+LED[N]                // 设置LED提示方式为待机暗，连接后亮

Recv: OK+LED:N                 // 设置成功

1.2      查询/设置——单个IO电平

指令	应答	参数
查询：AT+PIO[Para1]?	OK+PIO: Para1#Para2	Para1：    IO 编号：0---6    Para2：    IO电平  0或1
设置：AT+PIO[Para1,Para2]	OK+PIO: Para1#Para2

注意：当设置IO电平时，IO自动切换为上拉输出模式。当查询IO电平时，IO自动切换为上拉输入模式。

示例：

Send: AT+PIO[0]?                 // 查询PIO0的电平

Recv: OK+PIO:0#1               // 当前PIO0的电平为高

Send: AT+PIO[1][0]              // 设置PIO1输出低电平

Recv: OK+PIO:1#0               // 电平设置成功

    这个用途，我们可以通过蓝牙控制电平驱动电路。

1.3     查询/设置——多个IO电平

指令	应答	参数
查询：AT+MPIO[Para1]?	OK+MPIO: Para1#Para2	Para1: 多个IO的集合    0x00--------0x7F    每一位对应一个IO     Para2：IO对应的电平    0x00--------0x7F    每一位对应一个IO的电平
设置：AT+MPIO[Para1,Para2]	OK+MPIO: Para1#Para2

注意：当设置IO电平时，IO自动切换为上拉输出模式。当查询IO电平时，IO自动切换为上拉输入模式。

示例：

Send: AT+MPIO[0F]?           // 查询PIO0、PIO1、PIO2、PIO3的状态

Recv: OK+MPIO:0F#0A   //  PIO0到PIO3的电平分别为 低、高、低、高

Send: AT+MPIO[70,AA]      // 设置PIO4到PIO6分别输出 低、高、低

Recv: OK+MPIO:70#20       // 设置成功  注意这里

1.4      查询/设置——PWM输出

指令	应答	参数
查询：AT+PWM[Para1]?	OK+PWM: Para1#Para2#Para3	Para1：    PWM编号:  0---3    Para2：    PWM输出频率    100-10000Hz    0：停止PWM    Para3:    PWM占空比  1---100    0：停止PWM
设置：    AT+PWM[Para1,Para2,Para3]	OK+PWM: Para1#Para2#Para3

注意：4路PWM输出的频率无法单独设置，必须是一样的，当前输出的频率为最后设置的频率。

示例：

Send: AT+PWM[1]?                                // 查询PWM1的当前设置

Recv: OK+PWM:1#1000#50                   // PWM1的当前设置为1000Hz，占空比50%

Send: AT+PWM[2,1500,20]                    // 设置PWM2为输出频率为：1500Hz  占空比：20%

Recv: OK+PWM:2#1500#20                   // 设置成功

1.5     查询/设置——IO主动上报功能

指令	应答	参数
查询：AT+EPIO?	OK+EPIO: Para	Para: 多个IO的集合    0x00-----0x7E    每一位对应一个IO    默认值：00
设置：AT+EPIO[Para]	OK+EPIO: Para

注意：PIO0没有主动上报功能; 设置主动上报功能后，相应IO自动切换为输入模式。

使用建议：常态为高电平，触发时为低电平。

使能IO主动上报功能后，当对应IO电平发生变化时，与之连接的设备将会接收到相应的提示

Recv: OK+MPIO:7E#3E                //  PIO6当前电平低，PIO1~PIO5为高

Recv: OK+MPIO:70#70                 //  PIO4~PIO6为高

Recv: OK+MPIO:0E#03                //  PIO1~PIO2为高，PIO3为低

示例：

Send: AT+EPIO?                   //查询当前IO主动上报功能

Recv: OK+EPIO:10               // 当前PIO4开启了主动上报功能

Send: AT+EPIO[7E]        // 设置PIO1~PIO6都开启主动上报功能

Recv: OK+EPIO:7E              // 设置成功

1.6     查询——ADC当前电压

指令	应答	参数
查询：AT+ADC?	OK+ADC: Para	Para：    ADC电压值 0-1250mV

注意：由于adc采样内部基准源，所以采集电压的范围为0-1250mV。

示例：

Send: AT+ADC?                   // 查询ADC当前电压值

Recv: OK+ADC:100             // ADC当前为100mV

  
  

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第四节   常用指令

1.1     测试

指令	应答	参数
AT+	OK+	无

示例：

Send: AT+                    //测试指令

Recv: OK+                   //指令测试成功

1.2      固件版本查询

指令	应答	参数
查询：AT+VERS?	OK+版本信息	无

示例：

Send: AT+VERS?                           //查询固件版本

Recv: OK+MTSeriBleV220           //当前固件版本为V220

1.3      查询/设置——设备名

指令	应答	参数
查询：AT+NAME?	OK+NAME: Para	Para：模块名称    最长允许11个字符，包括字母、数字、下划线。    默认Para=MTSeriBlexx
设置：AT+NAME[Para]	OK+NAME: Para

示例：

Send: AT+NAME?                                            //查询当前设备名

Recv: OK+NAME:MTSeriBle12                      // 当前设备名为：MTSeriBle12

Send: AT+NAME[Serial]                                  //设置设备名为Serial

Recv:OK+NAME:Serial                                    //设备名成功设置为Serial

1.4      恢复出厂设置

指令	应答	参数
AT+RENEW	OK+RENEW	无（此指令会使模块重启）

示例：

Send: AT+RENEW                //恢复出厂设置

Recv: OK+RENEW               //模块即将重启

1.5      重启模块

指令	应答	参数
AT+RESET	OK+RESET	无（此指令会使模块重启）

示例：

Send: AT+RESET                  //重启模块

Recv: OK+RESET                 //模块即将重启

1.6      查询——当前工作状态

指令	应答	参数
查询：AT+STAS?	OK+STAS: Para	Para：A~E    A:空闲    B:广播    C:扫描    D:连接建立    E:连接断开

示例：

Send: AT+STAS?                  //查询当前状态

Recv: OK+STAS:B               //设备当前正在广播

1.7     查询/设置——状态通知使能

指令	应答	参数
查询：AT+NOTI?	OK+NOTI: Para	Para：Y，N    Y：使能通知    N：禁止通知    默认Para=Y
设置：AT+NOTI[Para]	OK+NOTI: Para

注意：使能通知后，模块将会主动从串口输出当前的状态。禁止通知后，串口只输出无线端传输的数据以及指令的响应。

示例：

Send: AT+NOTI?                  // 查询通知是否使能

Recv: OK+NOTI:Y               // 当前通知为使能状态

Send: AT+NOTI[N]              // 设置通过为禁止

Recv: OK+NOTI:N               // 设置成功

1.8     查询/设置——模块工作方式

指令	应答	参数
查询：AT+IMME?	OK+IMME: Para	Para：Y，N    Y：上电立即自动工作    N：上电等待指令    默认para=Y
设置：AT+IMME[Para]	OK+IMME: Para

注意：上电工作在主从模式下分别对应如下功能

从机模式下：

自动工作为开始广播，如果为手动工作方式，则需要通过指令开启广播。详见4.3。

主机模式下：

开始扫描设备并且尝试连接，如果有成功连接过的设备在信号范围内，则会自动连接此设备。如果为手动工作方式，这需要通过指令进行扫描和连接操作，详见第5章。

示例：

Send: AT+IMME?                          //查询工作方式

Recv: OK+IMME:Y                       //当前为上电自动工作方式

Send: AT+IMME[N]                      //设置为手动工作方式

Recv: OK+IMME:N                       //设置成功

1.9      查询/设置——主从模式

指令	应答	参数
查询：AT+ROLE?	OK+ROLE: Para	Para：C，P    C：主机    P：从机    默认para=P
设置：AT+ROLE[Para]	OK+ROLE: Para

注意：设置指令会使模块重启

示例：

Send: AT+ROLE?                           // 查询当前模式

Recv: OK+ROLE: P                        //当前为从机模式

Send: AT+ROLE[C]                       //设置为主机模式

Recv: OK+ROLE:C                        //设置成功，模块即将重启

1.10  远控指令

指令	应答	参数
AT+R[Para]	远控指令应答	Para：AT指令

说明：在指令模式下，此指令可将AT指令发送至远端模块。此指令只适用模块与模块之间，如果为模块与手机之间，可以通过指令服务实现对远端模块的控制，详见《MTSerialBle-App开发指南》。

示例：

Send: AT+R[AT+VERS?]                        //查询远端模块的固件版本

Recv: OK+MTSeriBleV150                     //远端模块的固件版本为150

Send: AT+R[AT+PIO[1,1]]                     //设置远端模块的PIO1输出高电平

Recv: OK+PIO:1#1                                  //远端模块的PIO1输出电平为高

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第5节 串口指令

由于USB CDC串口参数为自适应，所以串口指令对USB CDC 串口无效，例如USBDongle。

1.1     查询/设置——串口波特率

指令	应答	参数
查询：AT+BAUD?	OK+BAUD: Para	Para：A~G    A：2400    B：4800    C：9600    D：19200    E：38400    F：57600    G：115200    H：230400    默认para=G
设置：AT+BAUD[Para]	OK+BAUD: Para

注意：USBDongle的串口参数为自适应，所以此指令设置无效。使用USBDongle，当PC端的波特率设置为9600时，USBDongle自动进入指令模式。

示例：

Send: AT+BAUD?                // 查询当前波特率

Recv: OK+BAUD:G             // 当前波特率为115200

Send: AT+BAUD[C]             // 设置串口波特率为9600

Recv: OK+BAUD:C             // 设置成功

1.2     查询/设置——串口停止位

指令	应答	参数
查询：AT+STOP?	OK+STOP: Para	Para：A~B    A：1位停止位    B：2位停止位    默认para=A
设置：AT+STOP[Para]	OK+STOP: Para

示例：

Send: AT+STOP?                  // 查询串口停止位

Recv: OK+STOP:A               // 当前停止位为1位

Send: AT+STOP[B]              // 设置停止位为 2位

Recv: OK+STOP:B               // 设置成功

1.3     查询/设置——串口发送延时时间

指令	应答	参数
查询：AT+SDLY?	OK+SDLY: Para	Para：0~10000(单位：ms)    0：不延时    默认Para =0
设置：AT+SDLY[Para]	OK+SDLY: Para

注意：串口发送延时——当无线端收到数据后RDY口将会输出低电平，并且开始延时这个时间后开始从串口输出数据，可以利用此功能唤醒外部MCU。

此值建议设置为MCU从唤醒到能够接收数据的时间。

示例：

Send: AT+SDLY?                           // 查询串口发送延时

Recv: OK+SDLY:1000                            // 当前串口发送延时为 1000ms

Send: AT+SDLY[0]                        // 设置串口发送延时0ms——广播发送延时

Recv: OK+SDLY:0                         // 设置成功

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邓燊森
深圳市馒头科技有限公司
ADD: 广东省深圳市宝安区石岩街道塘头路口宏发科技园H2栋2楼
TEL: +86(755)27657416
FAX: +86(755)23347853

Mobile: (0)188 2346 0424

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第5章 主机指令
主机指令在从机模式下无效。模块工作在主机时，只能与MTSerialBle透传从机连接。
5.1        扫描从机
指令        应答        参数
AT+SCAN        OK+SCAN: Para1#Para2……        Para1:扫描到的设备数量
Para2：扫描到的设备地址列表
注意：默认扫描时间为5秒，完成5秒扫描后才有响应。
示例：
Send: AT+SACN                                                                                                // 开始扫描从设备
Recv: OK+SCAN:3#112233445566#223344556677#334455667788                        // 扫描到3个从设备

Send: AT+SACN                        // 开始扫描从设备
Recv: OK+SCAN:0                // 没有扫描到从设备

当开启扫描显示设备名或显示信号强度时，扫描响应将会携带设备名和信号强度,具体响应如下。

1．        开启显示设备名：
Recv: OK+SCAN:2#112233445566@abc#223344556677@bcd                        // 扫描到2个从设备
        设备MAC地址        设备名
设备1        112233445566        abc
设备2        223344556677        bcd

2．        开启显示信号强度：
Recv: OK+SCAN:2#112233445566@-50#223344556677@-63                        // 扫描到2个从设备
        设备MAC地址        信号强度
设备1        112233445566        -50dBm
设备2        223344556677        -63dBm

3．        同时显示设备名和信号强度
Recv: OK+SCAN:2#112233445566@abc@-50#223344556677@bcd@-63        // 扫描到2个从设备
        设备MAC地址        设备名        信号强度
设备1        112233445566        abc        -50dBm
设备2        223344556677        bcd        -63dBm


5.2        设置/查询——扫描参数
指令        应答        参数
查询：AT+RANG?        OK+RANG：Para1#Para2        Para1：持续扫描时间
范围：1~10
单位：秒/S
默认值：5
Para2：扫描信号范围
范围：10~100
单位：dBm
默认值：100
设置：
AT+RANG[Para1,Para2]        OK+RANG：Para1#Para2        
注意：扫描时间为主设备查找从设备的时间，如果从设备当前在信号范围内广播，一般情况5秒内可以扫描到。扫描信号范围可用户过滤较远的设备，只扫描离主设备近的从设备，此值越小距离越近。
例如我们设置参数为AT+RANG[10,50]，则表示持续扫描10秒，并且只扫描信号强度大于-50dBm的设备。
示例：
Send: AT+RANG?                        // 查询当前扫描参数
Recv: OK+RANG:5#100                // 持续扫描5秒，只扫描信号强度在-100dBm以内的设备

Send: AT+RANG[10,50]                // 设置扫描参数为持续扫描10秒，只扫描-50dBm以内的设备
Recv: OK+RANG:10#50                // 设置成功


5.3        连接搜索结果中指定序号的设备
指令        应答        参数
AT+CONN[Para]        连接成功：OK+CONN：Para
连接失败：FAIL+LINK        Para:要连接的设备在搜索结果中的索引号
注意：此索引号要小于SCAN指令返回的搜索到的设备数量，编号从0开始。
示例：
Send: AT+CONN[0]                // 连接扫描结果中第0个设备
Recv: OK+CONN:0                // 开始连接

如果使能了通知功能，在开启广播时将还会接收到
Recv:WAR+LINK:Y                // 连接建立
Recv:FAIL+LINK                // 连接失败


5.4        连接指定地址的设备
指令        应答        参数
AT+CON[Para]        连接成功：OK+CON:xxxxxxxx
连接失败：FAIL+LINK        Para:要连接的设备MAC地址
注意：蓝牙的MAC地址为6Byte，用字符串表示为12个字符，例如112233445566。
示例：
Send: AT+CON[112233445566]                // 连接MAC地址为112233445566的从设备
Recv: OK+CON:112233445566                // 开始连接

如果使能了通知功能，在开启广播时将还会接收到
Recv:WAR+LINK:Y                // 连接建立
Recv:FAIL+LINK                // 连接失败







5.5        连接最后一次连接成功的设备
指令        应答        参数
AT+CONL        连接成功：OK+CONL
连接失败：FAIL+LINK        无
注意：如果最后一次连接成功的设备当前正在信号范围内广播，则可以直接连接成功，否则连接失败。
示例：
Send: AT+CONL                // 连接最后一次连接成功的设备
Recv: OK+CONL        // 开始连接

如果使能了通知功能，在开启广播时将还会接收到
Recv:WAR+LINK:Y                // 连接建立
Recv:FAIL+LINK                // 连接失败





5.6        扫描时是否显示设备名
指令        应答        参数
查询：AT+SNAME?        OK+SNAME：Para        Para：是否显示设备名
Y：显示
N：不显示
默认para=N
设置：AT+SNAME[Para]        OK+SNAME：Para        
示例：
Send: AT+SNAME?                // 查询扫描时是否显示设备名
Recv: OK+SNAME:N                // 扫描时不显示设备名

Send: AT+SNAME[Y]                // 设置扫描时显示设备名
Recv: OK+SNAME:Y                // 设置成功



5.7        扫描时是否显示信号强度
指令        应答        参数
查询：AT+SRSSI?        OK+SRSSI：Para        Para：是否显示信号强度
Y：显示
N：不显示
默认para=N
设置：AT+SRSSI[Para]        OK+SRSSI：Para        
示例：
Send: AT+SRSSI?                // 查询扫描时是否显示信号强度
Recv: OK+SRSSI:N                // 扫描时不显示信号强度

Send: AT+SRSSI[Y]                // 设置扫描时显示信号强度
Recv: OK+SRSSI:Y                // 设置成功

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签到。。。
邓燊森
深圳市馒头科技有限公司
ADD: 广东省深圳市宝安区石岩街道塘头路口宏发科技园H2栋2楼
TEL: +86(755)27657416
FAX: +86(755)23347853
Mobile: (0)188 2346 0424
http://www.mantoukeji.cn/  
E-mail: dengshensen@163.com

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深圳市馒头科技专注BLE技术开发及模块、iBeacon基站供应，在BLE领域深深扎根。为客户定制众多方案，如：BT温度计、婴儿温度检测、疫苗监控手持仪、小区蓝牙门禁系统等等。

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