E104-BT5032A是一款基于藍(lán)牙5.0傳輸協(xié)議的串口轉(zhuǎn)BLE藍(lán)牙主從一體模塊,BLE5.0藍(lán)牙模塊體積小、功耗低,工作在2.4GHz頻段。E104-BT5032A藍(lán)牙模塊是成都億佰特電子科技有限公司公司基于NORDIC的nRF52832芯片研發(fā),該藍(lán)牙模塊使用通用的AT指令設(shè)置參數(shù),操作簡(jiǎn)單快捷。藍(lán)牙模塊僅支持藍(lán)牙主機(jī)、從機(jī)和觀察者模式,藍(lán)牙模塊在功能上支持低功耗廣播、數(shù)據(jù)透?jìng)?、空中配置。藍(lán)牙模塊可廣泛應(yīng)用于智能穿戴、 家庭自動(dòng)化、家庭安防、個(gè)人保健、智能家電、配飾與遙控器、汽車、照明、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、 智能數(shù)據(jù)采集、智能控制等領(lǐng)域。最大支持連續(xù)傳輸串口波特率921600bps。
2、支持藍(lán)牙包長(zhǎng)可調(diào);
3、支持配置、透?jìng)鲀煞N工作模式;
4、支持開(kāi)機(jī)自動(dòng)廣播,自動(dòng)連接;
5、支持 IBeacon 和普通廣播切換;
6、支持串口喚醒;
7、支持 MAC 綁定連接;
8、支持串口透明和格式傳輸;
9、支持多種串口模式、波特率;
10、支持自定義 16 位 UUID 和 128 位 UUID; 自帶 PCB 板載天線,無(wú)需外接天線;
11、支持藍(lán)牙參數(shù)空中配置功能;最大通訊最遠(yuǎn)距離 70m(@4dBm、2Mbps);
12、支持超低功耗睡眠,同步廣播;
13、支持 MAC 地址綁定,最大綁定數(shù)據(jù)為 8 個(gè)設(shè)備;
14、支持兩種連接模式:手動(dòng)連接,自動(dòng)連接;
15、支持一主多從,最大連接數(shù)據(jù)為 4 個(gè)從機(jī);
16、支持發(fā)射功率動(dòng)態(tài)修改,最大發(fā)射為 4dBm;
17、支持嗅探功能,MTU 最大 247bytes;18、支持 2M,1M 空速; 連傳速率達(dá)到 921600bps。
1、無(wú)線抄表無(wú)線傳感
2、智能家居
3、工業(yè)遙控、遙測(cè)
4、智能樓宇、智能建筑
5、自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集
6、健康傳感器
7、智能穿戴設(shè)備
8、智能機(jī)器人
9、無(wú)線傳感
10、電子標(biāo)簽
11、智能控制
五、E104-BT5032A藍(lán)牙5.0模塊功能說(shuō)明
藍(lán)牙模塊支持3種角色:主機(jī)、從機(jī)、觀察者。
主機(jī)支持連接本公司其他型號(hào)藍(lán)牙模塊產(chǎn)品。藍(lán)牙模塊作為主機(jī)時(shí)最多可連接4個(gè)從機(jī)。支持透?jìng)鲝V播,格式傳輸。支持手動(dòng), 自動(dòng)連接。
該藍(lán)牙模塊從機(jī)可與本公司其他型號(hào)藍(lán)牙產(chǎn)品連接,且僅支持一個(gè)連接。從機(jī)僅支持透?jìng)鳌?/span> 觀察者僅用于打印模塊周圍 ble 設(shè)備廣播信息,不可連接。
1. AT+ROLE=1 選擇主機(jī)角色;
2. 指令 AT+SCAN=1 開(kāi)啟主機(jī)掃描功能;
3. 指令 AT+AUTOCONN 配置上電后,是否自動(dòng)連接;
4. 當(dāng)設(shè)置為手動(dòng)連接后,指令 AT+CONN 配置連接指定設(shè)備;
5. 支持一主多從連接。最大可連接 4 個(gè)從機(jī)。
6. 主機(jī)連接狀態(tài)改變時(shí)打印狀態(tài)信息。參見(jiàn) 6.3 狀態(tài)打印。
設(shè)備可配置按綁定 MAC 地址和服務(wù) UUID 過(guò)濾。
UUID 過(guò)濾依據(jù) AT+UUIDSVR 所配置內(nèi)容過(guò)濾,該過(guò)濾過(guò)條件不可關(guān)閉。如果未開(kāi)啟 MAC 地址過(guò)濾,MAC 匹配,服務(wù) UUID 匹配后自動(dòng)連接從機(jī)。
用戶如需要 MAC 地址過(guò)濾,需要通過(guò) AT+BOND=1 開(kāi)啟過(guò) MAC 地址過(guò)濾,且通過(guò) AT+BONDMAC 向主機(jī)添加 MAC 地址。主機(jī)掃 描到從機(jī)后,如果與綁定列表 MAC 地址,服務(wù) UUID 相同時(shí),主機(jī)自動(dòng)連接到該從機(jī)設(shè)備。
若主機(jī)配置為手動(dòng)連接,將忽略 MAC 地址綁定過(guò)濾,但 svruuid 必須一致。
如果配置為自動(dòng)連接,滿足條件過(guò)濾后自動(dòng)連接從機(jī)。
如果配置為手動(dòng)連接,開(kāi)啟掃描后。主機(jī)將掃描后服務(wù) UUID 匹配的設(shè)備通過(guò) UART 輸出(數(shù)據(jù)格式如圖表 4 主機(jī)輸出掃 描結(jié)果數(shù)據(jù)格式)。用戶使用 AT+CONN 連接到指定從機(jī)設(shè)備。
1. AT+ROLE=0 選擇從機(jī)模式
2. AT+ADV=1 配置普通廣播模式
3. 廣播開(kāi)關(guān)配置為開(kāi)啟,上電完成自動(dòng)進(jìn)入廣播狀態(tài),否則停止廣播設(shè)備不可發(fā)現(xiàn)。
4. 收到主機(jī)連接請(qǐng)求后,建立藍(lán)牙連接停止藍(lán)牙廣播,進(jìn)入數(shù)據(jù)透?jìng)髂J健?/span>
5. 廣播數(shù)據(jù)配置參見(jiàn)5.5 廣播所述。
1. 指令 AT+ROLE=2 選擇觀察模式(重啟生效)
2. 接收到廣播后,將廣播包全部?jī)?nèi)容通過(guò)串口打印輸出。
3. 觀察者設(shè)備不能連接任何設(shè)備。 格式如下:
注:LEN 為 MAC,RSSI信號(hào)指示,廣播數(shù)據(jù)長(zhǎng)度總和。
4. 掃描窗口與掃描間隙與掃描參數(shù)保持一致。
5. 期間 AT 指令有效。
藍(lán)牙模塊支持兩種電源模式:低功耗模式,喚醒模式。
所謂低功耗模式是指模塊進(jìn)入到該模式后 BLE 功能仍繼續(xù)運(yùn)行,關(guān)閉模塊除喚醒引腳之外的外設(shè)。如需要更低功耗,可 通過(guò) AT 指令關(guān)閉廣播、掃描,斷開(kāi)所有連接,設(shè)置更長(zhǎng)的廣播間隙,掃描間隙,連接間隙的方式達(dá)到。
1. AT 指令“AT+SLEEP”立刻進(jìn)入低功耗模式;
2. AT 指令“AT+DISCSLEEP=1”設(shè)置斷開(kāi)連接后進(jìn)入低功耗;
3. AT 指令“AT+ONSLEEP=1”上電立即進(jìn)入低功耗;
4. 通過(guò)引腳 WKP 上升沿,且高電平保持 200ms 及以上后立即進(jìn)入低功耗;模塊進(jìn)入低功耗模式后,通過(guò)串口輸出“STA:sleep”(LOGMSG 未關(guān)閉輸出)。 注:在低功耗模下,連接未斷開(kāi)時(shí),如 ble 接收到空中數(shù)據(jù),或連接狀態(tài)發(fā)生改變量時(shí),模塊臨時(shí)喚醒并輸出相應(yīng)數(shù)據(jù), 數(shù)據(jù)輸出完成后立即進(jìn)入睡眠。此時(shí)進(jìn)入低功耗,或喚醒不會(huì)輸出狀態(tài)數(shù)據(jù)。
所謂喚醒模式是指藍(lán)牙模塊在該模式下,藍(lán)牙模塊所需外設(shè)處于正常工作狀態(tài)。藍(lán)牙模塊喚醒后輸出狀態(tài)“STA:wakeup”。
1. 通過(guò) WKP 引腳下降沿,且低電平保持 200ms 以上后立即喚醒;
2. 串口 RX 引腳喚醒。串口RX下降沿,且低電平保持 50us 及以上立即喚醒。
藍(lán)牙模塊支持兩種數(shù)據(jù)傳輸模式:數(shù)據(jù)透?jìng)鳌⒏袷絺鬏敗?/span>
所謂數(shù)據(jù)透?jìng)魇侵笇⒋诮邮盏臄?shù)據(jù),不經(jīng)任何處理,通過(guò) BLE 發(fā)送到對(duì)方設(shè)備,將 BLE 接收到的數(shù)據(jù),不經(jīng)任何處理, 通過(guò)串口發(fā)送出去。
藍(lán)牙模塊在從機(jī)模式下僅支持?jǐn)?shù)據(jù)透?jìng)鳌?/span>“AT+TRANMD”指令設(shè)置結(jié)果對(duì)從機(jī)無(wú)效。
藍(lán)牙模塊在主機(jī)的模式下,數(shù)據(jù)透?jìng)魇峭ㄟ^(guò)廣播的方式發(fā)送到每個(gè)已連接的從機(jī)模塊。因采用廣播方式發(fā)送,在極限條件下,并不能保證每個(gè)一從機(jī)一定能夠接收到數(shù)據(jù)。通過(guò)指令“AT+TRANMD=1”將主機(jī)設(shè)置為透?jìng)髂J健?
格式傳輸是指:通過(guò)串口發(fā)送到模塊的數(shù)據(jù)和模塊通過(guò)串口的數(shù)據(jù)是必須符合定義的格式傳輸可式方可傳輸。需要說(shuō)明的是,該模塊的格式傳輸同樣支持廣播方式發(fā)送數(shù)據(jù)。
從機(jī)不支持格式傳輸。
向主機(jī)發(fā)送“AT+TRANMD=0”將主機(jī)切換為格式傳輸。數(shù)據(jù)格式如下:
1、從機(jī)編號(hào):0~3 為從機(jī)編號(hào)。該編號(hào)來(lái)自于從機(jī)與主機(jī)連接成功后,主機(jī)打印的“STA:connect,1
2、通過(guò) uarte 輸出的每一包數(shù)據(jù)均為格式輸出。3、若從機(jī)編號(hào)所指定的連接不存在,模塊直接丟棄該包數(shù)據(jù)。
5.4 MAC地址綁定
藍(lán)牙模塊支持 MAC 地址綁定。若開(kāi)啟 MAC 地址綁定功能。設(shè)備僅連接己添加 MAC 地址設(shè)備。
5.5.1 普通廣播信息
廣播信息包括 advertising和scan respone,advertising 為主動(dòng)發(fā)送的廣播報(bào),scan respone 為接收到主機(jī)掃描請(qǐng)求 后回復(fù)的廣播報(bào)。
5.5.1.1 ?Advertising
用戶僅能配置 Manufa data 字段數(shù)據(jù)。
注:該數(shù)據(jù)無(wú)需用戶配置。
1. 指令分別配置 UUID、Major、Minor
2. 指令 AT+ADV=2 配置工作在 iBeacon 廣播模式,立即廣播
3. iBeacon 廣播模式下不支持藍(lán)牙連接
藍(lán)牙模塊支持兩種配置方式:串口配置,空中配置。這兩種配置方式基本一致,空中配置前必須通過(guò) AT+AUTH=123456 的驗(yàn)證密碼,驗(yàn)證通過(guò)后藍(lán)牙模塊才允許使用空中配置??罩信渲谜J(rèn)證周期為本次連接,若設(shè)備斷開(kāi)后重新連接需要重新認(rèn)證。
藍(lán)牙模塊在未建立連接前,處于配置模式。Mod 引腳無(wú)效。
連接成功后根據(jù) mod 引腳電平確定模塊當(dāng)前為配置模式,還是數(shù)據(jù)傳輸模式。當(dāng) mod 為高電平是為數(shù)據(jù)傳輸模式,為低 電平時(shí)為配置模式。
Mod 引腳當(dāng)檢測(cè)有效改變時(shí),鎖存當(dāng)前狀態(tài)。每次狀態(tài)改變保持時(shí)間為 200ms 以上有效。
Mod 引腳對(duì)空中配置不影響。
在配置模式下,主機(jī)向“MAST CHANNEL”通過(guò)發(fā)送數(shù)據(jù),從機(jī)通過(guò)“SLAVE CHANNEL”返回“CONFIG BUSY”。
低功耗藍(lán)牙模塊通過(guò)串口輸出數(shù)據(jù)時(shí),藍(lán)牙模塊置 DATA 引腳為低電平,表示正在發(fā)送數(shù)據(jù)。AT 指令響應(yīng)不改變 DATA 引腳狀態(tài)。 藍(lán)牙模塊可通過(guò) AT+DATALY=1 打開(kāi)數(shù)據(jù)輸出延遲。數(shù)據(jù)輸出延遲打開(kāi)后,藍(lán)牙5.0模塊先拉 DATA 引腳,10ms 后輸出數(shù)據(jù)。
指令 AT+LOGMSG 配置開(kāi)啟狀態(tài)信息串口打印功能。狀態(tài)信息包括:連接、斷開(kāi)、喚醒、睡眠。格式如下:
1、推薦使用直流穩(wěn)壓電源對(duì)該藍(lán)牙模塊進(jìn)行供電,電源紋波系數(shù)盡量小,模塊需可靠接地;
2、請(qǐng)注意電源正負(fù)極的正確連接,如反接可能會(huì)導(dǎo)致模塊永久性損壞;
3、請(qǐng)檢查供電電源,確保在推薦供電電壓之間,如超過(guò)最大值會(huì)造成模塊永久性損壞; 請(qǐng)檢查電源穩(wěn)定性,電壓不能大幅頻繁波動(dòng);
4、在針對(duì)模塊設(shè)計(jì)供電電路時(shí),往往推薦保留 30%以上余量,有整機(jī)利于長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作模塊應(yīng)盡量遠(yuǎn)離電源、變壓器、高頻走線等電磁干擾較大的部分;
5、高頻數(shù)字走線、高頻模擬走線、電源走線必須避開(kāi)模塊下方,若實(shí)在不得已需要經(jīng)過(guò)模塊下方,假設(shè)模塊焊接在 Top Layer,在模塊接觸部分的 Top Layer 鋪地銅(全部鋪銅并良好接地),必須靠近模塊數(shù)字部分并走線在 Bottom Layer;
6、假設(shè)模塊焊接或放置在 Top Layer,在 Bottom Layer 或者其他層隨意走線也是錯(cuò)誤的,會(huì)在不同程度影響模塊的雜散以 及接收靈敏度;
7、假設(shè)模塊周圍有存在較大電磁干擾的器件也會(huì)極大影響模塊的性能,跟據(jù)干擾的強(qiáng)度建議適當(dāng)遠(yuǎn)離模塊,若情況允許可 以做適當(dāng)?shù)母綦x與屏蔽;
8、假設(shè)模塊周圍有存在較大電磁干擾的走線(高頻數(shù)字、高頻模擬、電源走線)也會(huì)極大影響模塊的性能,跟據(jù)干擾的強(qiáng)度建議適當(dāng)遠(yuǎn)離模塊,若情況允許可以做適當(dāng)?shù)母綦x與屏蔽;
9、盡量遠(yuǎn)離部分物理層亦為 2.4GHz 的TTL協(xié)議,例如:USB3.0;
10、天線安裝結(jié)構(gòu)對(duì)無(wú)線模塊性能有較大影響,務(wù)必保證天線外露,最好垂直向上。當(dāng)無(wú)線模塊安裝于機(jī)殼內(nèi)部時(shí),可使用優(yōu)質(zhì)的天 線延長(zhǎng)線,將天線延伸至機(jī)殼外部;
11、天線切不可安裝于金屬殼內(nèi)部,將導(dǎo)致傳輸距離極大削弱。
7.1 影響傳輸距離主要原因
1、當(dāng)存在直線通信障礙時(shí),通信距離會(huì)相應(yīng)的衰減;
2、溫度、濕度,同頻干擾,會(huì)導(dǎo)致通信丟包率提高;
3、地面吸收、反射無(wú)線電波,靠近地面測(cè)試效果較差;
4、海水具有極強(qiáng)的吸收無(wú)線電波能力,故海邊測(cè)試效果差;
5、天線附近有金屬物體,或放置于金屬殼內(nèi),信號(hào)衰減會(huì)非常嚴(yán)重;
6、功率寄存器設(shè)置錯(cuò)誤、空中速率設(shè)置過(guò)高;
7、室溫下電源低壓低于推薦值,電壓越低發(fā)功率越??;
8、使用天線與模塊匹配程度較差或天線本身品質(zhì)問(wèn)題。
7.2 影響模塊損壞的主要原因
1、請(qǐng)檢查供電電源,確保在推薦供電電壓之間,如超過(guò)最大值會(huì)造成模塊永久性損壞;
2、請(qǐng)檢查電源穩(wěn)定性,電壓不能大幅頻繁波動(dòng);
3、請(qǐng)確保安裝使用過(guò)程防靜電操作,高頻器件靜電敏感性;
4、請(qǐng)確保安裝使用過(guò)程濕度不宜過(guò)高,部分元件為濕度敏感器件;
5、如果沒(méi)有特殊需求不建議在過(guò)高、過(guò)低溫度下使用;
7.3 影響誤碼率的主要原因
1、附近有同頻信號(hào)干擾,遠(yuǎn)離干擾源或者修改頻率、信道避開(kāi)干擾;
2、電源不理想也可能造成亂碼,務(wù)必保證電源的可靠性;
3、延長(zhǎng)線、饋線品質(zhì)差或太長(zhǎng),也會(huì)造成誤碼率偏高;
今天的分享就到這里啦,EBYTE每一天都致力于更好的助力物聯(lián)化、智能化、自動(dòng)化的發(fā)展,提升資源利用率,更多產(chǎn)品更多資料,感興趣的小伙伴可以登錄我們的億佰特官網(wǎng)和企業(yè)公眾號(hào)(微信號(hào):cdebyte)進(jìn)行了解,也可以直接撥打400電話咨詢技術(shù)專員!