BLE透傳模塊

BLE(Bluetooth Low Energy)，是相對于傳輸音頻和視頻的傳統(tǒng)藍(lán)牙來說，一般稱為低功耗藍(lán)牙。BLE在對功耗要求比較高，傳輸數(shù)據(jù)量少的可穿戴應(yīng)用中得到廣泛應(yīng)用。隨著智能手機(jī)(標(biāo)配BLE功能)的普及，通過BLE透傳模塊可以方便地實(shí)現(xiàn)手機(jī)對各種設(shè)備的數(shù)據(jù)讀取和無線控制，BLE透傳模塊在IOT領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

中穎電子近年來連續(xù)推出多款BLE SOC芯片,包括BLE4.2協(xié)議版本的SH87F8801、BLE5.0版本的SH87F8805和BLE5.2版本的SH87F8818等。中穎BLE SOC產(chǎn)品有著良好的穩(wěn)定性和可靠性，尤其適合工業(yè)領(lǐng)域藍(lán)牙應(yīng)用需求。中穎電子推出多款藍(lán)牙透傳模塊廣泛應(yīng)用于電表、工控、醫(yī)療、電動(dòng)車解鎖等領(lǐng)域。

圖1. SH-BLEM01 模塊正面圖(帶屏蔽罩)

本文主要介紹如何通過第三方APP nRFConnect實(shí)現(xiàn)手機(jī)和中穎藍(lán)牙模塊之間數(shù)據(jù)傳輸。通過這款A(yù)PP可以查看藍(lán)牙模塊的廣播數(shù)據(jù)信息，連接藍(lán)牙藍(lán)牙后，通過特定的特征值獲取藍(lán)牙模塊的軟硬件版本信息。配合這款A(yù)PP，可以在前期開發(fā)中快速打通數(shù)據(jù)傳輸通道。幫助客戶提高開發(fā)效率，實(shí)現(xiàn)快速導(dǎo)入實(shí)現(xiàn)BLE無線功能。

中穎BLE透傳模塊引腳介紹

以下以SH-BLEM01為例介紹一下中穎BLE模塊的管腳排列。

圖2. BLEM01引腳分布圖

透傳模塊接3V3腳和GND就可以上電工作，P26(EN腳起作用時(shí)需要接地)接地后就可以發(fā)出廣播。P06(RX)和P07(TX)用于透傳的UART腳，分別接MCU串口的TX和RX腳，默認(rèn)的波特率是9600.手機(jī)APP連接之后，MCU可以通過串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

手機(jī)端APP nRFconnect下載

一般開發(fā)者在第一次使用中穎的BLE透傳模塊，為了能夠快速的實(shí)現(xiàn)手機(jī)和藍(lán)牙模塊的連接和基本數(shù)據(jù)傳輸，我們推薦第三方Nordic的nRF connect進(jìn)行透傳模塊的基本調(diào)試。

IOS系統(tǒng)手機(jī)可以在應(yīng)用商店搜索：nrf connect或者安卓手機(jī)也可以通過通過以下百度網(wǎng)盤鏈接鏈接：

https://pan.baidu.com/s/1NKocfCF0PO8VP6C7OvsIuA

提取碼：88XX。資料中包括nrfConnect的apk安裝文件和透傳模塊的規(guī)格書資料。

nRF connect使用方法

nRF connect下載安裝好之后圖標(biāo)如下圖(以安卓手機(jī)為例)。打開這款軟件可以搜索到所有正在廣播的BLE設(shè)備，以下介紹如何借助這款軟件查看廣播數(shù)據(jù)和連接BLE透傳模塊。

圖3. nRF Connect安裝后圖標(biāo)

廣播數(shù)據(jù)查看

中穎的藍(lán)牙模塊上電，打開nRF connect，可以看到如下界面：

圖4. nRF connect搜索到的BLE設(shè)備

nRF connec 將掃描到的BLE設(shè)備的的廣播信息顯示出來，圖片中第一個(gè)設(shè)備就是中穎BLE透傳，從顯示設(shè)備信息中可以看到以下內(nèi)容：

1. 廣播名稱-“SWBLE-220228A6”

2. MAC地址

3. 信號(hào)強(qiáng)度RSSI -60dBm

4. 廣播間隔200ms

點(diǎn)擊對應(yīng)的RSSI左邊的三角形圖標(biāo)可以看到詳細(xì)的廣播數(shù)據(jù)：從當(dāng)前設(shè)備的廣播數(shù)據(jù)中可以獲得以下信息：藍(lán)牙type，部分的service的UUID，廣播名稱、連接間隔、TX power等，有些廣播數(shù)據(jù)中還會(huì)有廠商自定義信息。

圖5. BLE設(shè)備的廣播信息

點(diǎn)擊RAW，顯示原始的16進(jìn)制數(shù)據(jù)。

圖6. 廣播原始數(shù)據(jù)

通過廣播數(shù)據(jù)可以篩選需要連接的設(shè)備。nRF connect可以設(shè)置篩選條件，通過條件篩選后，可以更快速找到需要的設(shè)備。

圖7. 設(shè)置廣播篩選條件

設(shè)置了篩選條件“sw，-75dBm”之后，看到廣播設(shè)備列表中只顯示一個(gè)設(shè)備，就是中穎BLE透傳模塊。這個(gè)方法可以快速找到對應(yīng)的設(shè)備，日常使用中非常方便。

圖8. 設(shè)置廣播篩選條件后的設(shè)備列表

連接設(shè)備

找到需要連接的設(shè)備之后，點(diǎn)擊Connect圖標(biāo)即可與藍(lán)牙模塊建立連接。建立連接之后，nRF connect APP會(huì)自動(dòng)獲取本設(shè)備包含的服務(wù)(service)。其中設(shè)備信息服務(wù)(Device information)和用于透傳的服務(wù)(對應(yīng)的UUID：0000ffe0和UUID：0000ffe5)較為常用。

圖9. 連接設(shè)備的服務(wù)列表

點(diǎn)擊設(shè)備信息服務(wù)，可以看到服務(wù)里面包含的特征值。點(diǎn)擊向下的箭頭讀取對應(yīng)的特征值的數(shù)據(jù)：

硬件版本信息

固件版本信息

協(xié)議棧版本信息

通過讀取這些信息，可以得到當(dāng)前設(shè)備的關(guān)鍵版本信息。

圖10. Device Information服務(wù)關(guān)鍵信息

選中透傳服務(wù)(對應(yīng)的UUID：0000ffe0和UUID：0000ffe5)點(diǎn)開之后，可以分別看到0000ffe4和0000ffe9兩個(gè)特征值，對應(yīng)的屬性分別是notify和write。這兩個(gè)特征值表示數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬蓚€(gè)通道，notify用于手機(jī)APP的數(shù)據(jù)接收(BLE透傳模塊發(fā)送)，write用于APP向模塊發(fā)送數(shù)據(jù)(BLE透傳模塊接收)。用nRF connect APP進(jìn)行數(shù)據(jù)接收時(shí)候需要先點(diǎn)擊特征值左側(cè)向下三個(gè)箭頭圖標(biāo)，打開notify的使能，這樣模塊的才能發(fā)出數(shù)據(jù)。

圖11. 數(shù)據(jù)收發(fā)特征值

通過Write屬性特征值向模塊寫數(shù)據(jù)的時(shí)候，點(diǎn)擊向上的箭頭即可輸入發(fā)送的數(shù)據(jù)。一些常用的命令可以保存在APP中，輸入特定的名稱便于記錄。再次發(fā)送的時(shí)候只需要點(diǎn)擊load，選中需要發(fā)送的命令點(diǎn)擊“send”即可發(fā)送，如圖12所示。

圖12. APP發(fā)送數(shù)據(jù)操作

向右滑動(dòng)APP界面，可以切換到數(shù)據(jù)收發(fā)的log窗口界面。在這個(gè)窗口界面，傳輸過程中收發(fā)到的數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的時(shí)間都有記錄。可以方便地對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和記錄，如下圖所示。

圖13. APP發(fā)送數(shù)據(jù)操作

如果用PC軟件配合USB轉(zhuǎn)串口的轉(zhuǎn)接板可以通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)給BLE透傳模塊，模塊再將收到的數(shù)據(jù)通過notify特征值發(fā)給手機(jī)段。同樣的，手機(jī)下發(fā)的數(shù)據(jù)藍(lán)牙模塊通過串口發(fā)送到電腦，在串口調(diào)試軟件上顯示出來。下圖顯示就是串口工具收發(fā)數(shù)據(jù)的過程。

圖14. 串口調(diào)試工具數(shù)據(jù)收發(fā)界面

我們同時(shí)推薦SSCOM這款PC端串口調(diào)試工具來模擬跟藍(lán)牙模塊的串口通信。正確連接USB轉(zhuǎn)串口轉(zhuǎn)接板之后，選擇對應(yīng)的串口和對應(yīng)的波特率(默認(rèn)9600)，點(diǎn)擊打開串口，即可進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)操作了。這款軟件也可以將常用的數(shù)據(jù)和命令保存，修改數(shù)據(jù)名稱進(jìn)行保存，發(fā)送對應(yīng)的命令時(shí)只需點(diǎn)擊相應(yīng)的名稱即可發(fā)送。

總結(jié)

以上介紹了中穎電子BLE透傳模塊的基本特點(diǎn)以及如何借助第三方APP快速實(shí)現(xiàn)手機(jī)和BLE透傳模塊的連接和數(shù)據(jù)傳輸，希望能對廣大開發(fā)者、用戶快速上手使用中穎電子的BLE透傳模塊有所幫助。

原文標(biāo)題：使用nRF connect APP實(shí)現(xiàn)手機(jī)和BLE進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸

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審核編輯：湯梓紅