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原创【富芮坤物联网开发板评测】基于富芮坤FR801xHA蓝牙从机评测

 2020-7-15 09:12  3154 22 3 分类: 智能硬件

1. 蓝牙从机模组设计需求 1.1. 蓝牙从机模组端口

默认支持模块与手机APP数据透传， APP可以控制模块的 5路 IO 高低电平（OUT1、OUT2、 OUT3、OUT4、OUT5），5路输入引脚(NT1、NT2、IN3、IN4、IN5)电平的变化都会主动上报给APP，APP 也可以读取模块12路 IO 电平状态（NT1、NT2、IN3、IN4、IN5、OUT1、OUT2、 OUT3、OUT4、OUT5、PWRC、STAT）。PWRC为切换透传和AT命令管脚，在睡眠时作为唤醒管脚，STAT为连接与否管脚。

蓝牙从机模组

1.2. 蓝牙UUID 服务

服务UUID：0xFFE0 （服务 UUID 默认 0xFFE0）

特征1通道UUID：0xFFE1 （用于BLE转发串口TX，支持READ和, 最大长度为128，注释UART TX）

特征2通道UUID：0xFFE2 （用于发串口RX转BLE，支持READ和Notify , 最大长度为128，注释UART TX）

特征3通道UUID: 0xFFE3 （用于BLE配置参数和控制GPIO，支持READ和Write , 最大长度为20，注释GPIO CTL）

特征4通道UUID: 0xFFE4（用于读取GPIO状态，支持READ和Notify , 最大长度为20，注释GPIO STATUS）

1.3. APP 串口透传TX和RX

Write和Notify其特征分别为 0xFFE1和0xFFE2

手机连接后既可以串口数据透传，PWRC拉低为AT命令

1.4. APP 控制 OUT 输出引脚电平：

其特征为0xFFE3，手机连接后可以控制

IO端口	指令（Hex）	功能	出厂默认
OUT1	80F100	输出低电平	低电平
OUT1	80F101	输出高电平	低电平
OUT2	80F200	输出低电平	低电平
OUT2	80F201	输出高电平	低电平
OUT3	80F300	输出低电平	低电平
OUT3	80F301	输出高电平	低电平
OUT4	80F400	输出低电平	低电平
OUT4	80F401	输出高电平	低电平
OUT5	80F500	输出低电平	低电平
OUT5	80F501	输出高电平	低电平

1.5. APP 读取 GPIO 引脚电平状态：

其特征为 0xFFE4

上报状态：80E0

头标识	IN1	IN2	IN3	IN4	IN5	PWRC	OUT1	OUT2	OUT3	OUT4	OUT5
80E0	01	01	01	01	01	01	00	00	00	00	00

80E0表示上报GPIO状态头标识01表示高电平、00表示低电平

一帧：80E00101010101010000000000

读状态：

APP 向特征 UUID：FFE4 发送80E1查询 GPIO状态

答复：

头标识	IN1	IN2	IN3	IN4	IN5	PWRC	OUT1	OUT2	OUT3	OUT4	OUT5
80E1	01	01	01	01	01	01	00	00	00	00	00

80E1表示上报GPIO状态头标识01表示高电平、00表示低电平

一帧：80E10101010101010000000000

1.6. 支持AT命令表

特别说明：AT 指令需要加结束符\r\n。

序列	指令	功能	主/从	默认
1	AT+RST	软复位	S	—
2	AT+ DEFAULT	恢复(默认)出厂设置	S	—
3	AT+SLEEP	睡眠	执行	—
4	AT+ DISC	指令断开连接	执行	—
5	AT+VER	版本号	读	AAA-01-V1.01
6	AT+STAT	连接状态	读	00
7	AT+MAC	MAC 地址	读	123456789012
8	AT+BAUD	波特率	读/写	9600
9	AT+NAME	广播名	读/写	AAA-01
10	AT+ADVIN	广播间隔	读/写	200ms
11	AT+START	开机睡眠或唤醒模式	读/写	1
12	AT+HOSTEN	工作模式	读/写	1
13	AT+POWR	发送功率	读/写	0dBm
17	AT+MANUID	制造商UUID	读/写	0x6203
18	AT+MANUADV	制造商广告数据	读/写	0x0303000000000000

2. 蓝牙从机模组评测报告 2.1. 评测工具

1） BLE调试宝，手机APP BLE调试工具（手机应用商店下载）

（1）（2）（3）

2）串口调试助手

3） USB转串口工具

2.2. 电路连接图

模组连线示意图

连接线路图

串口选择PA0和PA1，并没有选择默认的PA2和PA3，主要原因是PA2和PA3在复位时会进入boot层发Freqchip的字样

2.3. 系统拓扑图

系统拓扑图

支持多台（8台）手机或BLE主机同时连接设备，控制设备的GPIO和UART通信。

2.4. 评测项 2.4.1. 建立蓝牙服务

搜索设备图蓝牙服务列表

经过手机BLE调试宝搜索和连接如上图所示：服务UUID：0xFFE0；特征1通道UUID：0xFFE1；特征2通道UUID：0xFFE2 ；特征3通道UUID: 0xFFE3；特征4通道UUID: 0xFFE4；

2.4.2. AT收发命令

BLE从机设备在未被连接或者PWR被拉低时发送AT命令，依次发送：上电 +Ready

[17:13:11.619]发→◇AT+VER?

[17:13:11.646]收←◆+VER:AAA-01-1.01

+OK

[17:13:12.340]发→◇AT+STAT?

[17:13:12.396]收←◆+STAT:00

+OK

[17:13:12.836]发→◇AT+MAC?

[17:13:12.875]收←◆+MAC:901122ffffe5

+OK

[17:13:16.701]发→◇AT+BAUD?

[17:13:16.743]收←◆+BAUD:4

+OK

[17:13:17.155]发→◇AT+NAME?

[17:13:17.175]收←◆+NAME:AAA_01

+OK

[17:13:17.636]发→◇AT+ADVIN?

[17:13:17.687]收←◆+ADVIN:1

+OK

[17:13:18.074]发→◇AT+START?

[17:13:18.642]发→◇AT+HOSTEN?

[17:13:18.694]收←◆+HOSTEN:0

+OK

[17:13:19.362]发→◇AT+POWR?

[17:13:19.413]收←◆+POWR:0

+OK

[17:13:21.090]发→◇AT+STARTEN?

[17:13:21.140]收←◆+STARTEN:0

+OK

[17:13:21.674]发→◇AT+MANUID?

[17:13:21.715]收←◆+MANUID:6203

+OK

[17:13:22.226]发→◇AT+MANUADV?

[17:13:22.243]收←◆+ERR:1003

[17:13:23.978]发→◇AT+RST

[17:13:24.450]收←◆+Ready

[17:13:24.674]发→◇AT+DEFAULT

[17:13:24.740]收←◆+DEFAULT

+OK

[17:13:25.706]发→◇AT+SLEEP

[17:13:25.761]收←◆+SLEEP

AT调试窗口

2.4.3. 数据透传测试

手机APP连接上BLE从机设备后，进入数据透传

串口工具 —> 手机APP发送数据

发送：《国歌》是表现一个国家民族精神的歌曲，是被政府和人民认为能代表该国家政府和人民意志的乐曲，是用来歌颂与鼓励一个民族的信心与凝聚力的。一般来说它们都会带有爱国主义色彩、呼唤起人们内心深处的国家情怀。

手机APP —>串口工具发送数据

发送：《歌唱祖国》由王莘作词、作曲，是一首爱国歌曲。1951年9月12日，周恩来总理亲自签发了中央人民政府令：在全国广泛传唱《歌唱祖国》。歌曲已经成为中国各种重大活动的礼仪曲、开场曲或结束曲。1989年，歌曲荣获中国唱片总公司金唱片奖。

如下图所示：

串口工具数据透传（1）手机APP 数据透传（2）

2.4.4. GPIO控制和状态上报

上电开机万用表测得OUT1、OUT2、OUT3、OUT4、OUT5都为低电平，接下去手机APP连接设备并发送命令。

IO端口	发送指令（Hex）	万用表测量	测量结果
OUT1	80F100	输出 = LOW	OK
OUT1	80F101	输出 = HIGH	OK
OUT2	80F200	输出 = LOW	OK
OUT2	80F201	输出 = HIGH	OK
OUT3	80F300	输出 = LOW	OK
OUT3	80F301	输出 = HIGH	OK
OUT4	80F400	输出 = LOW	OK
OUT4	80F401	输出 = HIGH	OK
OUT5	80F500	输出 = LOW	OK
OUT5	80F501	输出 = HIGH	OK