Grove - BLE (dual model) v1.0

Grove - BLE (dual model) v1.0 usa chip Bluetooth de modo duplo CSR. O chip é baseado na arquitetura ARM e suporta instruções AT. Os usuários podem desenvolver de forma flexível de acordo com a taxa de baud serial, nome do equipamento, senha de pareamento.

Recursos

• Versão BT: Especificação Bluetooth V4.0 e BLE
• Máximo de bytes de envio e recebimento UART é 512
• Outro dispositivo para o módulo em modo SPP: 90 bytes por pacote
• Outro dispositivo para o módulo em modo BLE: 20 bytes por pacote
• Dois modos de transmissão de dados, modo balanceado e modo de alta velocidade
• Frequência de trabalho: banda ISM de 2,4GHz
• Método de modulação: GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying)
• Potência de RF: -23dbm, -6dbm, 0dbm, 6dbm.
• Velocidade: Assíncrona: 3K Bytes
• Síncrona: 3K Bytes
• Segurança: Autenticação e criptografia
• Serviço: Escravo SPP, Periférico BLE, UUID FFE0,FFE1
• Alimentação: +3,3/+5,0VDC 50mA
• Longo alcance: SPP 30 metros, BLE 60 metros
• Consumo: SPP 13,5mA, BLE 9,5mA
• Temperatura de trabalho: –5 ~ +65 graus Celsius

dica

Para mais detalhes sobre módulos Grove, consulte Grove System

Plataformas Suportadas

Arduino	Raspberry Pi

cuidado

As plataformas mencionadas acima como suportadas são uma indicação da compatibilidade teórica ou de software do módulo. Na maioria dos casos, fornecemos apenas biblioteca de software ou exemplos de código para a plataforma Arduino. Não é possível fornecer biblioteca de software / código de demonstração para todas as possíveis plataformas de MCU. Portanto, os usuários precisam escrever sua própria biblioteca de software.

Visão Geral de Hardware

K2: Durante o status conectado, ele pode ser desconectado pressionando o botão K2 por mais de 100ms. Durante o modo de suspensão, ele pode ser restaurado pressionando o botão K2 (configurações de fábrica).

U1: U1 é o módulo sem fio, inclui circuito automático de reset de energização.

D1: O LED funciona em dois modos: Sleeping é indicado por piscar lentamente e o status Connected é indicado por iluminação contínua.

J1: O conector Grove padrão.

Caution

A velocidade de transmissão BLE é mais lenta do que a transmissão SPP, então selecionamos a menor na concepção, de acordo com o planejamento de velocidade de um produto BLE de modo duplo.

Instalação de Hardware

Conectando Bluetooth ao PC através do UART Bee

O Bluetooth fornece uma porta serial com soquete Grove padrão, a maioria dos conversores USB-UART pode ser usada. Aqui usamos um UartSBee V5 para conectar o Bluetooth e o PC.

Conectando Bluetooth ao Arduino

Como o Arduino Uno não possui soquete Grove, usamos o Seeeduino Lotus em seu lugar. Você também pode usar Arduino com Grove Base Shield V2. Como exemplo, D2 e D3 são usados como UART por software. Então, conecte o cabo Grove ao soquete "D2"

Instruções de Software

Convenções

• No modo EDR, apenas o escravo pode ser configurado, enquanto tanto o mestre quanto o escravo podem estar em modo BLE.
• Configuração padrão de fábrica:
  • Nome EDR HMSoft, papel de Slave, PinCode 1234
  • Nome BLE HMSoft, papel de Slave, PinCode 000000
  • Baud: 115200, N, 8, 1;
• Formato de comando AT:
  • Formato de comando AT em maiúsculas, formato string, sem qualquer outro símbolo. (por exemplo, //r ou //n).
  • Qualquer comando incorreto não terá resposta.

Comandos AT

1. Comando de Teste

Enviar	Receber	Parâmetro
AT	OK/ER/Disconnect link	None

Se o módulo não estiver conectado a um dispositivo remoto, receberá: “OK”

Se o módulo tiver um erro, receberá: “ER”

Se o módulo estiver conectado, o módulo será desconectado do dispositivo remoto; se “AT + NOTI” estiver configurado para 1, receberá uma string de informação

2. Consultar endereço EDR do módulo

Enviar	Receber	Parâmetro
AT+ADDE?	OK+ Get: MAC	None

3. Consultar endereço BLE do módulo

Enviar	Receber	Parâmetro
AT+ADDB?	OK+ Get: MAC	None

4. Consultar/Definir modo de Autenticação

Send	Receive	Parameter
Q: AT+AUTH?	OK+ Get:[P1]	P1: 0, 1, (Default: 0) 0 – Sem autenticação 1 – Deve autenticar
S: AT+AUTH[P1]	OK+ Set:[P1]

AT+AUTH0: permite fazer uma conexão insegura. AT+AUTH1: toda conexão deve ter autenticação.

5. Consultar/Definir modo A para B

Send	Receive	Parameter
Q: AT+ATOB?	OK+ Get:[P1]	P1: 0, 1, (Default: 0) 0 – Não abrir ATOB 1 – Abrir modo ATOB
S: AT+ATOB[P1]	OK+ Set:[P1]

Este comando deve funcionar com o comando AT+MODE0. Quando o dispositivo A (modo SPP) se conecta ao módulo e o dispositivo B (modo BLE) também se conecta ao módulo, a string de dados enviada do dispositivo A para o módulo será enviada ao dispositivo B. A string de dados enviada do dispositivo B para o módulo também será enviada ao dispositivo A.

6. Consultar/Definir taxa de baud

Send	Receive	Parameter
Q: AT+BAUD?	OK+ Get:[P1]	P1: 1~7, (Default: 6). 1 - 4800 2 – 9600 3 – 19200 4 – 38400 5 – 57600 6 – 115200 7 - 230400
S: AT+BAUD[P1]	OK+ Set:[P1]

7. Limpar informações de pareamento

Enviar	Receber	Parâmetro
AT+BONDE	OK+BONDE	Limpar informações EDR
AT+BONDB	OK+BONDB	Limpar informações BLE

O modo BLE ainda não suporta isso.

8. Limpar endereço do último dispositivo EDR conectado

Enviar	Receber	Parâmetro
AT+CLEAE	OK+CLEAE	None

9. Limpar endereço do último dispositivo BLE conectado

Enviar	Receber	Parâmetro
AT+CLEAB	OK+CLEAB	None

10. Consultar/Definir modo de trabalho DUAL do módulo

Send	Receive	Parameter
Q: AT+DUAL?	OK+ Get:[P1]	P1: 0, 1, (Default: 0) 0 – Permitir conexão dupla. 1 – Permitir apenas uma conexão.
S: AT+DUAL[P1]	OK+ Set:[P1]

AT+DUAL0: permite duas conexões ao mesmo tempo (SPP e BLE). AT+DUAL1: Permite apenas uma conexão ao mesmo tempo (SPP ou BLE)

11. Consultar/Definir chave de controle de fluxo de hardware

Send	Receive	Parameter
AT+FIOW?	OK+ Get:[P1]	P1: 0, 1,(Default: 0) 0: Controle de fluxo de hardware desligado 1: Controle de fluxo de hardware ligado
AT+FIOW[P1]	OK+ Set:[P1]

12. Consultar/Definir modo de velocidade de transmissão de dados do módulo

Send	Receive	Parameter
AT+HIGH?	OK+ Get:[P1]	P1: 0, 1,(Default: 0) 0: Modo balanceado 1: Modo de alta velocidade
AT+HIGH[P1]	OK+ Set:[P1]

No modo balanceado, equilibramos SPP e BLE com uma velocidade estável. No modo de alta velocidade, não controlamos a velocidade, então o modo SPP terá alta velocidade. No modo de alta velocidade, o módulo perde a função do pino RESETB, mas você ainda pode usar o comando “AT+RESET” para resetar o módulo.

13. Informações de Ajuda do Sistema

Enviar	Receber	Parâmetro
AT+HELP?	Help Information	None

14. Consultar/Definir notificação de módulo carregado

Enviar	Receber	Parâmetro
AT+INIT?	OK+ Get:[P1]	P1: 0, 1,?, (Padrão: 0) 0: Notificação de carregamento desligada 1: Notificação de carregamento ligada
AT+INIT[P1]	OK+ Set:[P1]

Quando “AT+INIT1” estiver configurado, após o módulo ser carregado, o módulo irá enviar a string “OK+INIT” através da UART.

15. Consultar/Definir modo de trabalho do módulo

Enviar	Receber	Parâmetro
Q: AT+MODE?	OK+ Get:[P1]	P1: 0, 1, (Padrão: 0) 0 – Transmissão de dados. 1 – Controle remoto.
S: AT+MODE[P1]	OK+ Set:[ P1]

AT+MODE0: Apenas transfere dados quando a conexão é estabelecida. AT+MODE1: Transfere dados e responde a comandos AT.

16. Consultar/Definir informações de notificação

Enviar	Receber	Parâmetro
Q: AT+NOTI?	OK+ Get:[P1]	P1: 0, 1, (Padrão: 0) 0: Não Notificar 1: Notificar
S: AT+NOTI[P1]	OK+ Set:[ P1]

Após AT+NOTI1, o módulo irá enviar uma string de conexão ou desconexão através da UART quando o estado do módulo for alterado:

OK+CONE ======== conexão EDR

OK+LSTE ========= desconexão EDR

OK+CONB========= conexão BLE

OK+LSTB ========= desconexão BLE

OK+LSTA ========= exceto desconexão, o módulo irá reiniciar após 500 ms.

17. Consultar/Definir modo de notificação

Enviar	Receber	Parâmetro
Q: AT+NOTP?	OK+ Get:[P1]	P1: 0, 1; padrão: 0 0: sem endereço 1: com endereço
Q: AT+NOTP[P1]	OK+ Set:[ P1]

Este comando deve funcionar com “AT+NOTI1”; se esta chave estiver ligada, quando o módulo se conectar ou desconectar, a string de aviso incluirá o endereço remoto.

18. Consultar/Definir nome EDR do módulo

Enviar	Receber	Parâmetro
Q: AT+NAME?	OK+ Get:[P1]	P1: nome EDR do módulo, O comprimento máximo é 12. Padrão: HMSoft
Q: AT+NAME[P1]	OK+ Set:[ P1]

19. Consultar/Definir nome BLE do módulo

Enviar	Receber	Parâmetro
Q: AT+NAMB?	OK+ Get:[P1]	P1: nome BLE do módulo, O comprimento máximo é 12. Padrão: HMSoft
S: AT+NAMB[P1]	OK+ Set:[ P1]

20. Consultar/Definir status de saída de PIO1 (LED do sistema)e

Enviar	Receber	Parâmetro
Q: AT+PIO1?	OK+ Get:[P1]	P1: 0, 1 0: Sem conexão, saída 500ms Alto 500ms Baixo; conectado, saída Alta. 1: Sem conexão, saída Baixa; conectado, saída Alta. Padrão: 0
S: AT+ PIO1 [P1]	OK+ Set:[ P1]

21. Consultar/Definir status de saída de PIO

Enviar	Receber	Parâmetro
Q: AT+PIO[P1]?	OK+ Get:[P1][P2]	P1: 2B (HM-12) P2: 23 (HM-13) 0: Saída Baixa 1: Saída Alta ?: Consultar
S: AT+ PIO[P1][P2]	OK+ Set:[P1][P2]

22. Consultar/Definir código PIN EDR

Enviar	Receber	Parâmetro
Q: AT+PINE?	OK+ Get:[P1]	P1: código EDR do módulo Comprimento máximo: 6 Padrão: 1234
S: AT+PINE[P1]	OK+ Set:[P1]

23. Consultar/Definir código PIN BLE

Enviar	Receber	Parâmetro
Q: AT+PINB?	OK+ Get:[P1]	P1: código BLE do módulo 000000~999999 Padrão: 000000
S: AT+PINB[P1]	OK+ Set:[P1]

24. Consultar/Definir bit de paridade da UART

Enviar	Receber	Parâmetro
Q: AT+PARI?	OK+ Get:[P1]	P1: 0, 1, 2, (Padrão: 0) 0: Sem paridade 1: Paridade par 2: Paridade ímpar
S: AT+PARI[P1]	OK+ Set:[P1]

25. Restaurar todos os valores de configuração para os de fábrica

Enviar	Receber	Parâmetro
AT+RENEW	OK+RENEW	Nenhum

26. Reiniciar módulo

Enviar	Receber	Parâmetro
AT+RESET	OK+RESET	Nenhum

27. Consultar valor de RSSI BLE

Enviar	Receber	Parâmetro
AT+RSSB?	OK+RSSB: [P1]	P1: valor de RSSI 9999: Sem conexão 9998: Tente mais tarde 9997: Erro de leitura Xxxx: valor de RSSI

Este comando deve ser usado depois que “AT+MODE1” estiver configurado. Este comando é usado apenas pelo dispositivo Bluetooth remoto.

28. Consultar valor de RSSI EDR

Enviar	Receber	Parâmetro
AT+RSSE?	OK+RSSE: [P1]	P1: valor de RSSI 9999: Sem conexão 9998: Tente mais tarde 9997: Erro de leitura Xxxx: valor de RSSI

29. Consultar endereço do último dispositivo EDR conectado

Enviar	Receber	Parâmetro
AT+RADE?	OK+Get:MAC Address	Nenhum

30. Consultar endereço do último dispositivo BLE conectado

Enviar	Receber	Parâmetro
AT+RADB?	OK+Get:MAC Address	Nenhum

31. Consultar/Definir função Master e Slave

Enviar	Receber	Parâmetro
AT+ROLB?	OK+ Get:[P1]	P1: 0, 1 (padrão: 0) 0: Periférico 1: Central
AT+ROLB[P1]	OK+ Set:[P1]

Este comando terá efeito após o próximo acionamento de energia ou reinicialização do módulo.

32. Consultar/Definir modo de trabalho EDR

Enviar	Receber	Parâmetro
Q: AT+SCAN?	OK+ Get:[P1]	P1: 0, 1, (Padrão: 0) 0: Descoberta e conectável 1: Apenas conectável
S: AT+SCAN[P1]	OK+ Set:[P1]

33. Consultar/Definir bit de parada da UART

Enviar	Receber	Parâmetro
Q: AT+STOP?	OK+ Get:[P1]	P1: 0, 1, (Padrão: 0) 0: 1 bit de parada 1: 2 bits de parada
S: AT+STOP[P1]	OK+ Set:[P1]

34. Consultar versão do software

Enviar	Receber	Parâmetro
AT+VERR? AT+VERS?	Informação de Versão	Nenhum

Programação

Configurar o módulo Bluetooth com Serial no Windows

Esta seção mostra como configurar o Bluetooth com o PC; alguns métodos básicos de configuração podem ser aprendidos. Configure a conexão de hardware consultando a seção “Hardware Installation”. Você verá o LED azul no módulo piscando, indicando que nenhuma conexão está configurada.

Abra um terminal serial e configure Baud Rate:115200, Databits: 8, Stopbits: 1 e No Flow Control. Envie “AT” para o Bluetooth com o terminal serial e “OK” será retornado se tudo estiver correto. O Bluetooth só responde a comandos AT quando nenhuma conexão foi estabelecida, caso contrário todos os comandos serão vistos como string e enviados. Você pode distinguir o status através da indicação do LED.

Então algumas configurações úteis podem ser enviadas. Aqui estão alguns exemplos de comandos e respostas.

1. Testar a conexão serial, enviar “AT”, retornará “OK”.

2. Restaurar configurações de fábrica, enviar “AT+RENEW”, retornará “OK+RENEW”.

3. Redefinir a taxa de transmissão da porta serial, enviar “AT+BAUD2”, retornará “OK+Set:2”.

4. Habilitar autenticação, enviar “AT+AUTH1”, retornará “OK+Set:1”.

5. Reiniciar o Bluetooth, enviar “AT+RESET”, retornará ”OK+RESET”.

6. Consultar versão do firmware, enviar “AT+VERS?”, retornará “OK+Get:HMSoftV217”.

7. Consultar MAC de EDR, enviar “AT+ADDE?”, retornará “OK+Get:000E0E002074”.

8. Consultar MAC de BLE, enviar “AT+ADDB?”, retornará “OK+Get:000E0B002074”.

9. Definir o nome de EDR, enviar “AT+NAMEHM-13-EDR”, retornará “OK+Set:HM-13-EDR”.

10. Defina o nome do BLE, envie “AT+NAMEHM-13-BLE”, retorno “OK+Set:HM-13-BLE”.

11. Defina a senha do EDR, envie “AT+PINE123451”, retorno “OK+Set:123451”.

12. Defina a senha do BLE, envie “AT+PINB123451”, retorno “OK+Set:123451”.

13. Habilite descoberta e conectividade, envie “AT+SCAN0”, retorno “OK+Set:0”.

14. Habilite notificação de informações de conexão, envie “AT+NOTI1”, retorno “OK+Set:1”.

15. Notificação de informações inclui endereço, envie “AT+NOTP1”, retorno “OK+Set:1”.

16. Habilite a tecla do usuário, envie “AT+PIO01”, retorno “OK+Set:1”.

17. Configure para o modo Central, envie “AT+ROLB1”, retorno “AT+ROLB1”.

Ou configure para o modo Peripheral, envie “AT+ROLB0”, retorno “AT+ROLB0”.

Usamos dois módulos Bluetooth conectados ao PC, um foi configurado como Central enquanto o outro é Peripheral. Alguns segundos depois eles se encontram e o LED para de piscar, conectados!

Comunicar com iPhone

Esse tipo de módulo Bluetooth possui dois protocolos: Bluetooth EDR (Enhanced Data Rate) e Bluetooth Low Energy. Ele pode se comunicar com qualquer dispositivo que tenha um desses protocolos. Alguns celulares Android com SO superior a 4.3 e iPhone4 ou posterior têm capacidade BLE. Usamos um iPhone para demonstrar como usar um celular para interagir com Bluetooth.

Alimente o Bluetooth e configure-o como função Peripheral. Procure por LightBlue na Apple Store e instale-o. Abra o app, você deve encontrar “HM-13-BLE”, que acabamos de renomear. Toque nele para conectar, depois toque em “Properties” para controlá-lo. A tecla “Hex” no canto superior direito serve para alterar o formato dos dados, talvez String seja mais fácil de visualizar. Toque em “Listen for notifications” para habilitar o recebimento de dados. Então podemos enviar dados para o PC através de BLE, toque em “Write new value” e escreva algumas palavras. O PC também pode transferir dados para o iPhone com o terminal serial.

Transmissão de dados entre dois Arduinos

Pronto para programar? É hora de fazer algo depois da prática. Prepare um par de módulos Bluetooth e um Arduino ou outra plataforma para controlá-los. Aqui usamos dois Arduino Uno. Configure a conexão como mencionado na seção “Instalação de Hardware”.

O programa de Central e Peripheral usa o mesmo código, a única diferença é a macro definida no início do programa. Para atribuir o Bluetooth ao papel de Central, basta modificar o texto para “/#define MASTER 1”, ou “/#define MASTER 1” se o papel de Peripheral for atribuído.

Para o fluxo do programa de inicialização, consulte o fluxograma a seguir. Antes de tudo, precisamos distinguir a taxa de baud pré-configurada do Bluetooth. Depois disso, envie comandos para restaurar as configurações de fábrica e altere a taxa de baud de 115200 para 9600, já que a serial por software não funciona bem em baud rate alta. Em seguida, outros parâmetros foram configurados no Bluetooth, com o comando Reset ao final.

Após a inicialização, o Central e o Peripheral farão coisas diferentes; o Central enviará mensagens para o Peripheral em intervalos e imprimirá o que receber do Peripheral, enquanto o Peripheral apenas responde ao Central.

Clique aqui para baixar o código de teste e abra HM-13/_SW.ino com a Arduino IDE, compile e faça o download para o Arduino Uno. Lembre-se de configurar o Bluetooth para funções diferentes modificando a macro no início. Se você tiver qualquer problema sobre como começar com o Arduino, clique aqui para obter ajuda.

Depois de fazer o download do programa, abra duas janelas de terminal serial, os LEDs no Bluetooth piscarão; alguns segundos depois, eles param de piscar e permanecem acesos, o que indica que eles se conectaram um ao outro. De acordo com o modo como o programa foi escrito, o Central envia mensagens continuamente para o Peripheral e recebe retorno todas as vezes.

Visualizador Online de Esquemático

Recursos

• HM-13 Bluetooth Module Datasheet
• Código Arduino
• EAGLE/Grove-BLE/(dual/_model)/_v1.0/_sch/_pcb
• PDF/Grove-BLE/(dual/_model)/_v1.0/_sch

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