原创 国内首款低功耗蓝牙直驱模块及功能分析

       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。为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WIFI，Bluetooth 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BRTS和BCTS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：

ü Ø 连接间隔调整

ü Ø 模块重命名

ü Ø 波特率调整

ü Ø 获取物理地址MAC 16

ü Ø 模块复位

         模块的服务(部分自定义)包括：

ü Ø 蓝牙数据通道【服务UUID：0xFFE5】

ü Ø 串口数据通道【服务UUID：0xFFE0】

ü Ø PWM输出(4路) 【服务UUID：0xFFB0】

ü Ø ADC输入(2路) 【服务UUID：0xFFD0】

ü Ø 可编程IO (8路) 【服务UUID：0xFFF0】

ü Ø 定时翻转输出 (2路) 【服务UUID：0xFFF0】

ü Ø 防劫持密钥【服务UUID：0xFFC0】

ü Ø 电池电量报告【服务UUID：0x180F】

ü Ø RSSI报告【服务UUID：0xFFA0】

ü Ø 模块参数设置【服务UUID：0xFF90】

ü Ø 设备信息【服务UUID：0x180A】

         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：

1. 默认20ms连接间隔，连接快速，之后用户可以自由调整；

2. 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；

3. 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）；

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

5. 高速透传转发，最快可达4K/S，可稳定工作在2.5K-2.8K；

6. 支持移动设备APP修改模块名称，串口波特率，掉电保存；

7. 支持移动设备APP对模块进行远程复位；

8. 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）；

9. 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；

10. 支持连接状态，广播状态提示脚/普通IO灵活配置；

11. 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）；

12. 2个可编程定时单次/循环翻转输出口。（智能预约定时应用）；

13. 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）；

14. 四路可编程PWM(120Hz)输出。（调光，调速等应用）；

15. 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）；

16. 支持模块电量提示，电量读取，可自动通知。（设备电量提醒）；

17. 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；

18. 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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