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 09:12 436 3 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 IO 高低电平(OUT1OUT2 OUT3OUT4OUT5),5路输入引脚(NT1NT2IN3IN4IN5)电平的变化都会主动上报给APPAPP 也可以读取模块12 IO 电平状态(NT1NT2IN3IN4IN5OUT1OUT2 OUT3OUT4OUT5PWRCSTATPWRC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UUID0xFFE0 (服务 UUID 默认 0xFFE0

特征1通道UUID0xFFE1 用于BLE转发串口TX支持READ, 最大长度为128,注释UART TX

特征2通道UUID0xFFE2 用于发串口RXBLE支持READNotify , 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READWrite , 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READNotify , 最大长度为20,注释GPIO STATUS     

 

1.3.    APP 串口透传TXRX

WriteNotify其特征分别为 0xFFE10xFFE2

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

80F101

输出高电平

OUT2

80F200

输出低电平

低电平

80F201

输出高电平

OUT3

80F300

输出低电平

低电平

80F301

输出高电平

OUT4

80F400

输出低电平

低电平

80F401

输出高电平

OUT5

80F500

输出低电平

低电平

80F501

输出高电平

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 UUIDFFE4 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

/

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

AAA-01-V1.01

6

AT+STAT

连接状态

00

7

AT+MAC

MAC 地址

123456789012

8

AT+BAUD

波特率

/

9600

9

AT+NAME

广播名

/

AAA-01

10

AT+ADVIN

广播间隔

/

200ms

11

AT+START

开机睡眠或唤醒模式

/

1

12

AT+HOSTEN

工作模式

/

1

13

AT+POWR

发送功率

/

0dBm

17

AT+MANUID

制造商UUID

/

0x6203

18

AT+MANUADV

制造商广告数据

/

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PA0PA1,并没有选择默认的PA2PA3,主要原因是PA2PA3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GPIOUART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UUID0xFFE0;特征1通道UUID0xFFE1;特征2通道UUID0xFFE2 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。1951912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OUT1OUT2OUT3OUT4OUT5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

80F101

输出 = HIGH

OK

OUT2

80F200

输出 = LOW

OK

80F201

输出 = HIGH

OK

OUT3

80F300

输出 = LOW

OK

80F301

输出 = HIGH

OK

OUT4

80F400

输出 = LOW

OK

80F401

输出 = HIGH

OK

OUT5

80F500

输出 = LOW

OK

80F501

输出 = HIGH

OK

同时状态上报管脚状态

上报状态:80E0

头标识

IN1

IN2

IN3

IN4

IN5

PWRC

OUT1

OUT2

OUT3

OUT4

OUT5

STU

80E0

01

01

01

01

01

01

00

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,手机APP控制测试如下所示:

 

手机APP控制GPIO和状态上报 

2.4.5.     功耗测试

唤醒模式,测得电流为2.64mA,在此模式可以串口数据透传,GPIO控制

睡眠模式,测得电流为7uA

 


总结:蓝牙从机模组涉及到技术:串口模块、蓝牙服务器、AT协议、睡眠与唤醒策略、打印仿真模块、PUM电源管理、flash存储、GPIO检测和GPIO输出等,而这些资源一个FR801xHA芯片就以实现。本次评测的功能已实现,还需更多的测试来保证设备的稳定性,谢谢!欢迎点评!



 

作者: 志与智, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3905966.html

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