藍(lán)牙40 透傳模塊規(guī)格書

1、 BLE4.0透傳模塊使用手冊BluetoothLowEnergyUARTmoduleSpecification RadioLandSmart Wireless Solutions目錄引言.2l產(chǎn)品概述.2l產(chǎn)品特點(diǎn).2l功耗測試.3l模塊工作示意圖.4l模塊尺寸及腳位定義.5l串口透傳協(xié)議說明.7ØØØØØØØØØØ串口相關(guān)指令.8測試指令.8修改模塊名稱.9修改藍(lán)牙模塊波特率.9修改廣播間隔.9修改連接間隔.9查詢模塊MAC地址.10重啟模塊.10恢復(fù)出廠設(shè)置.10查詢固件版本號(hào).10lBL

2、E協(xié)議說明（APP接口）.11ØØØØØ藍(lán)牙數(shù)據(jù)通道【服務(wù)UUID:0xFFF0】.11串口數(shù)據(jù)通道【服務(wù)UUID:0xFFF0】.11模塊參數(shù)設(shè)置通道【服務(wù)UUID:0xFFF0】.12電池電量報(bào)告【服務(wù)UUID:0x180F】.12設(shè)備信息【服務(wù)UUID:0x180A】.13lAPP測試BLE通信.14參考代碼.16參考原理圖.17版本信息.171. RadioLandSmart Wireless Solutions引言感謝您使用藍(lán)牙低功耗透傳模塊，為了更好更快更有效的使用本模塊，請?jiān)谑褂们罢J(rèn)真仔細(xì)地閱讀本說明書。我們將提供完整硬件、軟件參

3、考方案，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，為您節(jié)省成本投入。l產(chǎn)品概述模塊啟動(dòng)后會(huì)自動(dòng)進(jìn)行廣播，已打開特定APP的手機(jī)會(huì)對其進(jìn)行掃描和對接，成功連接后便可以通過BLE協(xié)議對其進(jìn)行操作。用戶CPU可以通過模塊的串口和移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行雙向通訊，用戶也可以通過特定的串口AT指令，對某些通訊參數(shù)進(jìn)行管理控制。用戶數(shù)據(jù)的具體含義由上層應(yīng)用程序自行定義。移動(dòng)設(shè)備可以通過APP對模塊進(jìn)行寫操作，寫入的數(shù)據(jù)將通過串口發(fā)送給用戶的MCU。模塊收到來自用戶CPU串口的數(shù)據(jù)包后，將自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)給移動(dòng)設(shè)備。用戶必須負(fù)責(zé)主MCU的代碼設(shè)計(jì)，以及智能移動(dòng)設(shè)備端APP代碼設(shè)計(jì)。l產(chǎn)品特點(diǎn)主要特點(diǎn)：1.使用簡單，無需任何藍(lán)牙協(xié)議棧應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)；2.用戶

4、接口使用通用串口設(shè)計(jì)，全雙工雙向通訊；3.默認(rèn)20ms連接間隔，連接快速；4.待機(jī)休眠功耗0.4uA；5.支持IO口指示藍(lán)牙連接狀態(tài)，可接LED指示燈；6.支持AT指令修改串口波特率，軟件復(fù)位模塊，獲取MAC地址，修改模塊名；7.支持AT指令調(diào)整藍(lán)牙廣播間隔，控制不同連接速度。（動(dòng)態(tài)功耗調(diào)整）8.支持AT指令調(diào)整藍(lán)牙連接間隔，控制不同的轉(zhuǎn)發(fā)速率。（動(dòng)態(tài)功耗調(diào)整）；9.串口數(shù)據(jù)包長度，可以是300byte以下(含300)的任意長度。（大包自動(dòng)分發(fā)，波特率115200）10.高速透傳轉(zhuǎn)發(fā)，最快可達(dá)4K/S，可穩(wěn)定工作在2.5K-2.8K；11.支持移動(dòng)設(shè)備APP修改模塊名稱，掉電保存；12.支持移

5、動(dòng)設(shè)備APP修改串口波特率，掉電保存；13.支持移動(dòng)設(shè)備APP對模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)位；14.支持模塊電量提示，電量讀取，可自動(dòng)通知。（設(shè)備電量提醒）；2. RadioLandSmart Wireless Solutionsl功耗測試測試選用CC2540A1模塊作為測試對象，供電電壓為3.2V，VCC腳串接一個(gè)萬用表，測量模塊不同狀態(tài)時(shí)的電流參數(shù)。由于BLE模塊工作狀態(tài)下的電流為波動(dòng)電流，本例測試只能作為參考值，官方測試需要在模塊電源端串接10R電阻，用示波器測得壓降波形，在進(jìn)行積分計(jì)算。工作狀態(tài)測試電流值測試條件備注深度休眠，需要IO口喚醒待機(jī)模式廣播模式連接模式0.30.5uA160uA790u

6、A560uAEN腳懸空EN腳拉低，廣播周期為250ms未連接已連接EN腳拉低,連接周期為100msEN拉低，APP端間隔1s給數(shù)據(jù)通道FFF6寫數(shù)據(jù)BLE傳輸狀態(tài)串口喚醒模式980uA已連接已連接8.25mAEN拉低，UART_WAKE拉低3. RadioLandSmart Wireless Solutionsl模塊工作示意圖圖1：模塊工作示意圖4. RadioLandSmart Wireless Solutionsl模塊尺寸及腳位定義圖2：CC254X-MINI尺寸接口圖圖3：CC254X尺寸接口圖5. RadioLandSmart Wireless Solutions芯片腳位名稱輸入/輸出

7、功能腳模塊腳位名稱功能說明VCCGND3.3VGNDVCCGND-模塊電源（3V-3.6V）模塊地GND模塊使能線，低有效帶內(nèi)部上拉0：模塊開始工作，進(jìn)入廣播狀直到連接到移動(dòng)設(shè)備ENP2.0P2.0輸入1：無論模塊當(dāng)前狀態(tài)，立即進(jìn)入睡眠狀態(tài)（0.4uA）UART_TXDUART_RXDP0.3(TXD)P0.2(RXD)P0.3P0.2輸出輸入模塊串口發(fā)送腳模塊串口接收腳串口喚醒，數(shù)據(jù)發(fā)送請求0：喚醒模塊串口，開始向模塊RX腳發(fā)送數(shù)據(jù)UART_WAKEUART_INTP0.4(CTS)P0.5(RTS)P0.4P0.5輸入輸出1：主機(jī)無數(shù)據(jù)發(fā)送，將此信號(hào)線至1，讓模塊進(jìn)入休眠串口中斷信號(hào)，用來

8、喚醒主機(jī)0：模塊TX腳有數(shù)據(jù)，主機(jī)啟動(dòng)接收1：模塊TX腳無數(shù)據(jù)，主機(jī)關(guān)閉接收模塊狀態(tài)指示腳，帶上拉，可接LED1：模塊未連接STATUSP1.6P2.2P1.6P2.2輸出-0：模塊已連接DEBUG_DC調(diào)試線，可不接DEBUG_DDRESETP2.1RST_NDP/SCLDM/SDAP2.1RST-調(diào)試線，可不接模塊復(fù)位腳，低有效USB/I2C接口，未使用USB/I2C接口，未使用DP/SCLDM/SDAUSB_P/SCLUSB_M/SDA6. RadioLandSmart Wireless Solutionsl串口透傳協(xié)議說明所謂的透明傳輸，不管傳的是什么，所采用的設(shè)備只是起一個(gè)通道作用，

9、把要傳輸?shù)膬?nèi)容完好的傳到對方！透明傳輸不用關(guān)心下層協(xié)議的傳輸，比如你要寄信，只需要寫地址交給郵局就行了，然后對方就能收到你的信，但是中途經(jīng)過多少車站，火車，郵遞員，你根本不知道，所以對于你來說郵遞的過程是透明的。由于是透明傳輸，用戶需要自己定義數(shù)據(jù)格式，做好上層數(shù)據(jù)校驗(yàn)處理。不同串口波特率和BLE連接間隔，以及不同的發(fā)送間隔，模塊會(huì)有不同的數(shù)據(jù)吞吐能力，大數(shù)據(jù)量應(yīng)用建議選用高速波特率115200bps以上。模塊可以從串口接收最大300bytes數(shù)據(jù)包,每個(gè)無線包最大20bytes（BLE協(xié)議決定最大包20字節(jié)），超過300bytes用戶需自行分包處理。移動(dòng)設(shè)備端APP必須自行分包，每包20字節(jié)

10、，模塊收到APP數(shù)據(jù)，會(huì)依次轉(zhuǎn)發(fā)到串口。模塊在BLE通訊過程中一般為從機(jī)(peripheral),需要主機(jī)（移動(dòng)設(shè)備）發(fā)起連接，需要用戶自主編寫APP，完成掃描、連接、數(shù)據(jù)收發(fā)。123串口參數(shù)配置，默認(rèn)波特率為115200bps,數(shù)據(jù)位8bytes,無校驗(yàn)位，1停止位。模塊藍(lán)牙名稱默認(rèn)為SerialCom，客戶可通過AT指令修改，并可掉電保存。EN為高電平時(shí)，模塊處于完全睡眠狀態(tài)，此時(shí)功耗最低0.4uA。置低EN腳后，模塊切換到工作狀態(tài)，并以默認(rèn)100ms間隔開始廣播，直到連接到移動(dòng)端設(shè)備。EN腳從低到高跳變，無論模塊當(dāng)前狀態(tài)，立即進(jìn)入睡眠狀態(tài)。45發(fā)射功率默認(rèn)0dBm。打開APP的手機(jī)與模塊

11、連接成功后，主機(jī)（MCU）如有數(shù)據(jù)要發(fā)送到串口，需先將模塊UART_WAKE拉低，使模塊進(jìn)入活動(dòng)狀態(tài)，MCU可在延時(shí)100us后發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，主動(dòng)將UART_WAKE腳拉高，使模塊退出串口接收模式。6當(dāng)模塊有數(shù)據(jù)上傳請求時(shí)，模塊UART_INT腳會(huì)從高電平變?yōu)榈碗娖?，可以用來喚醒MCU，MCU可以通過檢測UART_INT腳電平變化判斷是否有數(shù)據(jù)接收。模塊UART_TXD數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，UART_INT腳自動(dòng)變?yōu)楦唠娖健?MCU檢測到有數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)盡快進(jìn)入接收狀態(tài)，如果沒有及時(shí)接收，模塊會(huì)一直等待接收，無法進(jìn)入低功耗模式。89若UART_WAKE腳一直保持低電平，會(huì)有較大功耗。模塊只支

12、持透傳模式，不帶任何校驗(yàn)格式，用戶可自行定義封包格式。注：每次讀寫串口數(shù)據(jù)，都需要將CTS腳拉低。如客戶對功耗要求不高，可將CTS腳一直拉低，測試串口透傳只需四根線（TX，RX，VCC，GND）。7. RadioLandSmart Wireless SolutionsØ串口相關(guān)指令掉電保存遠(yuǎn)控支持指令列表格式有效回應(yīng)相關(guān)參數(shù)-測試指令A(yù)T+TESTAT+NAME=paraAT+NAME?OKrn-是-是是是Para:模塊藍(lán)牙名稱，不超過15字節(jié)修改/查詢模塊名稱OK+NAME:pararnPara:2400230400默認(rèn)115200AT+BPS=paraAT+BPS?是-是是否修改

13、/查詢波特率OK+BPS:pararnAT+ADVI=paraAT+ADVI?Para:0002010240默認(rèn)間隔100ms是修改/查詢廣播間隔修改/查詢連接間隔OK+ADVI:pararnOK+CONI:pararnAT+CONI=para是否Para:00104000默認(rèn)間隔20msAT+CONI?AT+MAC?Para為6字節(jié)16進(jìn)制數(shù)查詢MAC地址重啟模塊OK+MAC:pararnOK+RSTrn-是是是是AT+RSTAT+RENEWAT+VER-恢復(fù)出廠設(shè)置查詢固件版本號(hào)OK+RENEWrnOK+VER:pararn-Para為固件版本Ø測試指令向模塊串口RX輸入以下字符

14、串“AT+TEST”模塊串口TX回應(yīng)“OK”表示所用波特率正常，串口可以正常通信。注：該指令支持APP通道，可快速驗(yàn)證串口通信及BLE通信。8. RadioLandSmart Wireless SolutionsØ修改模塊名稱向模塊串口RX輸入以下字符串“AT+NAME=radioland”表示新藍(lán)牙名稱為radioland，藍(lán)牙名稱不得超過15個(gè)字節(jié)模塊串口TX回應(yīng)?！癘K+NAME:radioland”藍(lán)牙名稱修改成功，如果藍(lán)牙處于連接狀態(tài)，藍(lán)牙名稱不會(huì)變，斷開連接后重新掃描即可看到新藍(lán)牙名稱；廣播狀態(tài)時(shí)重新掃描可看到新藍(lán)牙名稱。測試表明，由于IOS版本關(guān)系，設(shè)備名稱修改在IOS

15、6中可立即變更，在IO5中無法立即變更。注：此名稱掉電保存。Ø修改藍(lán)牙模塊波特率向模塊串口RX輸入以下字符串“AT+BPS=19200”19200為新波特率，默認(rèn)波特率為115200。模塊串口TX回應(yīng)“OK+BPS:19200”模塊波特率已經(jīng)改為19200，使用新波特率19200才能串口通信。注：此名稱掉電保存。由于波特率影響串口指令的使用，用戶可以通過PC進(jìn)行設(shè)置波特率，也可以通過移動(dòng)設(shè)備的BLEAPP接口進(jìn)行設(shè)置。見模塊參數(shù)設(shè)置【服務(wù)UUID：0xFFF5】。Ø修改廣播間隔向模塊串口RX輸入以下字符串“AT+ADVI=00020”表示將模塊廣播間隔調(diào)整為20ms,廣播間

16、隔調(diào)整范圍0002010240，即20ms到10.24s之間，默認(rèn)廣播間隔為100ms。模塊串口TX回應(yīng)“OK+ADVI:00020”重啟模塊后，模塊20ms的廣播間隔發(fā)出廣播。注：廣播間隔越小，主機(jī)查找從機(jī)時(shí)間越短。廣播間隔越大，模塊廣播狀態(tài)下越省電。IOS系統(tǒng)建議最大廣播間隔為1285ms，所以如果模塊是用來和IOS設(shè)備連接，廣播時(shí)間間隔盡量不要超過1285ms。Ø修改連接間隔向模塊串口RX輸入以下字符串“AT+CONI=0100”表示將模塊連接間隔調(diào)整為100ms,連接間隔調(diào)整范圍00104000，即10ms到4之間，默認(rèn)連接間隔為20ms。模塊串口TX回應(yīng)“OK+CONI=0

17、100”設(shè)置完成需重新啟動(dòng)模塊，模塊和主機(jī)以100ms的連接間隔進(jìn)行連接。注：連接間隔越小，數(shù)據(jù)交換速度越快。連接間隔越大，連接狀態(tài)下功耗越大。蘋果IOS通信時(shí)，連接間隔必須大于20ms。9. RadioLandSmart Wireless SolutionsØ查詢模塊 MAC地址向模塊串口RX輸入以下字符串“AT+MAC?”模塊串口回應(yīng)“4F4B2B4D41433AB4994C715C77”由于模塊MAC地址為六位十六進(jìn)制碼，串口調(diào)試助手要切換到十六進(jìn)制顯示，后面六位“B4994C715C77”即為MAC地址，ASCII碼顯示狀態(tài)下“OK+MAC：”后為MAC地址，此時(shí)為亂碼狀態(tài)為

18、正常現(xiàn)象。Ø重啟模塊向模塊串口RX輸入以下字符串“AT+RST”模塊串口TX回應(yīng)“OK+RST”等待50ms模塊斷開連接自動(dòng)重啟，此時(shí)需要重新掃描連接。Ø恢復(fù)出廠設(shè)置向模塊串口RX輸入以下字符串“AT+RENEW”模塊串口TX回應(yīng)“OK+RENEW”模塊恢復(fù)出廠設(shè)置后，50ms后自動(dòng)重啟，此時(shí)需要重新調(diào)整參數(shù)后再重新掃描連接。注：若串口通信異常，無法通過串口恢復(fù)出廠設(shè)置，可以通過移動(dòng)設(shè)備的BLEAPP接口進(jìn)行設(shè)置。見模塊參數(shù)設(shè)置【服務(wù)UUID：0xFFF5】Ø查詢固件版本號(hào)向模塊串口RX輸入以下字符串“AT+VER”模塊串口TX回應(yīng)“OK+VER:RL2541-V

19、1.7”表示模塊當(dāng)前固件版本為RL2541-V1.7。10. RadioLandSmart Wireless SolutionslBLE協(xié)議說明（APP接口）Ø藍(lán)牙數(shù)據(jù)通道【服務(wù) UUID:0xFFF0】特征值UUID可執(zhí)行操作Read/Write字節(jié)數(shù)20默認(rèn)值12345備注寫入數(shù)據(jù)會(huì)從串口TX輸出FFF6(handle:0x0023)說明：藍(lán)牙輸入轉(zhuǎn)發(fā)到串口輸出。APP通過BLEAPI接口向此通道寫操作后，數(shù)據(jù)將會(huì)從串口TX輸出。詳細(xì)操作規(guī)則見串口透傳協(xié)議說明章節(jié)。Ø串口數(shù)據(jù)通道【服務(wù) UUID:0xFFF0】特征值UUID可執(zhí)行操作字節(jié)數(shù)20默認(rèn)值12345備注從串口

20、RX輸入的數(shù)據(jù)將會(huì)在此通道產(chǎn)生通知發(fā)給移動(dòng)設(shè)備FFF7(handle:0x0026)Read/Nofitication說明：串口輸入轉(zhuǎn)發(fā)到藍(lán)牙輸出。如果打開了FFF7通道的通知使能開關(guān)（如果使用BTool操作，需向0x0026+1=0x0027寫入0100），主CPU通過串口向模塊RX發(fā)送的合法數(shù)據(jù)后，將會(huì)在此通道產(chǎn)生一個(gè)notify通知事件，APP可以直接在回調(diào)函數(shù)中進(jìn)行處理和使用。詳細(xì)操作規(guī)則見串口透傳協(xié)議說明章節(jié)。11. RadioLandSmart Wireless SolutionsØ模塊參數(shù)設(shè)置通道【服務(wù) UUID:0xFFF0】特征值UUID可執(zhí)行操作字節(jié)數(shù)20默認(rèn)值1

21、2345備注寫入指令，產(chǎn)生通知返回到移動(dòng)設(shè)備FFF5(handle:0x001F)Write/Nofitication說明：向通道寫相關(guān)AT指令可以修改模塊參數(shù)，如果打開了FFF5通道的通知使能開關(guān)（如果使用BTool操作，需向0x001F+1=0x0020寫入0100），每次寫入命令，將會(huì)在此通道產(chǎn)生一個(gè)notify通知事件（回應(yīng)信息），APP可以直接在回調(diào)函數(shù)中進(jìn)行處理和使用。詳細(xì)操作規(guī)則見串口透傳協(xié)議說明章節(jié)。Ø電池電量報(bào)告【服務(wù) UUID:0x180F】特征值UUID可執(zhí)行操作字節(jié)數(shù)1默認(rèn)值備注讀取當(dāng)前電量百分比或自動(dòng)產(chǎn)生通知供電電量的百分比2A19(handle:0x002

22、B)Read/Nofitication說明：電池電量讀取或通知通道。APP通過BLEAPI接口向2A19通道讀操作，來獲取當(dāng)前模塊的供電電量的百分比。如果打開了此通道的通知使能（如果使用BTOOL操作，需向0x002B+1=0x002C寫入0100），每讀取到一次電量后，將會(huì)在此通道產(chǎn)生一個(gè)notify通知事件，附帶了電量百分比，最大值：100%(3V)，最小值：0%(2V),APP可以直接在回調(diào)函數(shù)中進(jìn)行處理和使用。12. RadioLandSmart Wireless SolutionsØ設(shè)備信息【服務(wù) UUID:0x180A】特征值UUID可執(zhí)行操作Read字節(jié)數(shù)默認(rèn)值備注系統(tǒng)

23、ID，xxxxxxxxxxxx（低字節(jié)在前）為模塊芯片物理地址2A23(handle:0x0030)xxxxxx0000xxxxxx(Hex)82A26(handle:0x0036)模塊固件版本號(hào)Read11RL2541-V1.7說明：模塊信息讀取通道。2A23為模塊信息獲取通道，可以通過對此通道進(jìn)行讀操作，來獲取此模塊ID。格式xxxxxx0000xxxxxx其中xx部分為模塊芯片的物理地址MAC，六個(gè)字節(jié)，低字節(jié)在前。2A26為模塊軟件版本號(hào)讀取通道，可以通過對此通道進(jìn)行讀操作，來獲取模塊軟件版本，格式為RL2541-VX.x為版本號(hào)。13. RadioLandSmart Wireless

24、 Solutionsl APP測試BLE通信TI官方測試APPLightBlue測試BLE通信。LightBlue可以在AppStore下載到。打開iphone4S/ipad中的AppStore，搜索“LightBlue”，下載安裝測試。打開LightBlue后，掃描設(shè)備，模塊默認(rèn)名稱SerialCom,點(diǎn)擊連接設(shè)備，APP會(huì)自動(dòng)查找相應(yīng)BLE服務(wù)，打開服務(wù)藍(lán)牙數(shù)據(jù)通道(UUID:FFF6),將APP數(shù)據(jù)格式改為UTF-8,向通道內(nèi)寫入字符串“01234567890123456789”，最大20字節(jié)。如果此時(shí)模塊串口已經(jīng)連接了MCU或者串口終端，即可進(jìn)行串口雙向通信，本測試藍(lán)牙模塊和PC上串行

25、終端連接，用于發(fā)送接收串行數(shù)據(jù)。如下圖：串口終端有數(shù)據(jù)發(fā)送到手機(jī)APP，必須保持UART_WAKE為低電平，防止模塊進(jìn)入休眠。APP端需要開啟notification功能，LightBlue開啟開關(guān)為Listenfornotifications。下圖所示：14. RadioLandSmart Wireless SolutionsAPP編程時(shí)，根據(jù)低功耗藍(lán)牙協(xié)議，移動(dòng)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)可以通過藍(lán)牙數(shù)據(jù)通道(發(fā)送)的對應(yīng)服務(wù)（UUID）進(jìn)行寫操作。模塊數(shù)據(jù)到移動(dòng)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送，是通過通知的形式進(jìn)行，因此在APP啟動(dòng)后需要打開串口數(shù)據(jù)通道(接收)對應(yīng)服務(wù)(UUID)的通知(Notification)使能,之后模塊串口收到的數(shù)據(jù)包會(huì)自動(dòng)發(fā)送到移動(dòng)設(shè)備。15. RadioLandSmart Wireless Solutionsl參考代碼說明：模塊需要控制的腳有EN，UART_WAKE腳，這兩個(gè)控制較常態(tài)高位（自帶上拉），置低觸發(fā)。如果模塊有數(shù)據(jù)要發(fā)，模