Xadow - BLE (Dual Model) v1.0
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Xadow - BLE (dual model) v1.0 usa o chip Bluetooth de modo duplo CSR, com o microcontrolador de arquitetura ARM que suporta instruções AT. Os usuários podem desenvolver de forma flexível de acordo com a taxa de baud serial, nome do dispositivo e senha de pareamento.
Recursos
- Versão BT: Especificação Bluetooth V4.0 e BLE
- O número máximo de bytes enviados e recebidos por UART é 512
- Outro dispositivo para o módulo no modo SPP: 90 bytes por pacote
- Outro dispositivo para o módulo no 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: +3,3VDC 50mA
- Longo alcance: SPP 30 metros, BLE 60 metros
- Consumo: SPP 13,5mA, BLE 9,5mA
- Temperatura de trabalho: –5 ~ +65 graus Celsius
Especificação
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- K2: Durante o estado conectado, será desconectado ao pressionar K2 por mais de 100ms. Durante o modo de suspensão, é possível restaurar as configurações de fábrica pressionando K2.
- D1: O LED exibe dois modos de trabalho: em modo de suspensão ele pisca lentamente; em estado conectado ele permanece aceso continuamente.
- J1&J2: O conector Xadow padrão.
A tensão de alimentação deste módulo é 2,5V ~ 3,7V, maior que isso pode causar danos permanentes ao dispositivo. 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 o Bluetooth ao PC através do Uart Bee
O Xadow - BLE possui uma interface Xadow padrão com passo de derivação; usamos um Xadow - Breakout para convertê-la em soquete Grove.
Como a interface Xadow é uma porta de simetria axial, é necessário obedecer à direção de montagem. Consulte a imagem abaixo.
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Conectando o Bluetooth à Xadow - Main Board
Conecte o Xadow BLE Slave à Xadow - Main Board e conecte a Main Board ao PC com um cabo USB.
Nota: ao conectar Xadow - BLE à Xadow Main Board, você deve se atentar à direção da conexão. O método de conexão é que o canto chanfrado de um módulo Xadow precisa se conectar ao ângulo reto de outro módulo (veja os quatro cantos de cada módulo Xadow).
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Instruções de Software
Convenções
- No modo EDR, apenas o escravo pode ser configurado, enquanto no modo BLE tanto o mestre quanto o escravo podem ser configurados.
- Configuração padrão de fábrica:
- Nome EDR HMSoft, papel de escravo, PinCode 1234
- Nome BLE HMSoft, papel de escravo, PinCode 000000
- Baud: 115200, N, 8, 1;
- Formato de comando AT:
- Formato de comando AT em maiúsculas, formato de string, sem qualquer outro símbolo (por exemplo, \r ou \n).
- Qualquer comando incorreto não terá resposta.
Comandos AT
1. Comando de teste
| Send | Receive | Parameter |
|---|---|---|
| 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 como 1, receberá uma string de informação.
2. Consultar endereço EDR do módulo
| Send | Receive | Parameter |
|---|---|---|
| AT+ADDE? | OK+ Get: MAC | None |
3. Consultar endereço BLE do módulo
| Send | Receive | Parameter |
|---|---|---|
| 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 ter autenticação |
| S: AT+AUTH[P1] | OK+ Set:[P1] | P1: 0, 1, (Default: 0)/ 0 – Sem autenticação / 1 – Deve ter autenticação |
- 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] | P1: 0, 1, (Default: 0)/ 0 – Não abrir ATOB/ 1 – Abrir modo ATOB |
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 do dispositivo A enviada ao módulo será enviada ao dispositivo B. A string de dados do dispositivo B enviada ao 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] | P1: 1~7, (Default: 6). / 1 - 4800 / 2 – 9600 / 3 – 19200 / 4 – 38400 / 5 – 57600 / 6 – 115200 / 7 - 230400 |
7. Limpar informações de pareamento
| Send | Receive | Parameter |
|---|---|---|
| AT+BONDE | OK+BONDE | Limpar informações de pareamento EDR |
| AT+BONDB | OK+BONDB | Limpar informações de pareamento BLE |
O modo BLE ainda não oferece suporte a isso.
8. Limpar endereço do último dispositivo EDR conectado
| Send | Receive | Parameter |
|---|---|---|
| AT+CLEAE | OK+CLEAE | None |
9. Limpar endereço do último dispositivo BLE conectado
| Send | Receive | Parameter |
|---|---|---|
| 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 uma conexão. |
| S: AT+DUAL[P1] | OK+ Set:[P1] | P1: 0, 1, (Default: 0) / 0 – Permitir conexão dupla. / 1 – Permitir uma conexão. |
- 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 por hardware
| Send | Receive | Parameter |
|---|---|---|
| AT+FIOW? | OK+ Get:[P1] | P1: 0, 1,(Default: 0) / 0: Controle de fluxo por hardware desligado / 1: Controle de fluxo por hardware ligado |
| AT+FIOW[P1] | OK+ Set:[P1] | P1: 0, 1,(Default: 0) / 0: Controle de fluxo por hardware desligado / 1: Controle de fluxo por hardware ligado |
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] | P1: 0, 1,(Default: 0) / 0: Modo balanceado / 1: Modo de alta velocidade |
- No modo balanceado, equilibramos SPP e BLE com uma velocidade estável.
- No modo de alta velocidade, não controlamos a velocidade, portanto 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 reiniciar o módulo.
13. Informações de ajuda do sistema
| Send | Receive | Parameter |
|---|---|---|
| AT+HELP? | Help Information | None |
14. Consultar/Definir notificação de carregamento do módulo
| Send | Receive | Parameter |
|---|---|---|
| AT+INIT? | OK+ Get:[P1] | P1: 0, 1,?, (Default: 0) / 0: Notificação de carregamento desligada / 1: Notificação de carregamento ligada |
| AT+INIT[P1] | OK+ Set:[P1] | P1: 0, 1,?, (Default: 0) / 0: Notificação de carregamento desligada / 1: Notificação de carregamento ligada |
Quando “AT+INIT1” está configurado, após o módulo carregar, o módulo irá enviar a string “OK+INIT” pela UART.
15. Consultar/Definir modo de trabalho do módulo
| Send | Receive | Parameter |
|---|---|---|
| Q: AT+MODE? | OK+ Get:[P1] | P1: 0, 1, (Default: 0) / 0 – Transmissão de dados. / 1 – Controle remoto. |
| S: AT+MODE[P1] | OK+ Set:[ P1] | P1: 0, 1, (Default: 0) / 0 – Transmissão de dados. / 1 – Controle remoto. |
- 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
| Send | Receive | Parameter |
|---|---|---|
| Q: AT+NOTI? | OK+ Get:[P1] | P1: 0, 1, (Default: 0) / 0: Não notificar / 1: Notificar |
| S: AT+NOTI[P1] | OK+ Set:[ P1] | P1: 0, 1, (Default: 0) / 0: Não notificar / 1: Notificar |
- Após AT+NOTI1, o módulo enviará strings de conexão ou desconexão através da
- UART quando o estado do módulo mudar:
- OK+CONE ======== EDR conectado
- OK+LSTE ========= EDR desconectado
- OK+CONB========= BLE conectado
- OK+LSTB ========= BLE desconectado
- OK+LSTA ========= exceto desconectar, o módulo será reiniciado após 500 ms.
17. Consultar/Definir modo de notificação
| Send | Receive | Parameter |
|---|---|---|
| Q: AT+NOTP? | OK+ Get:[P1] | P1: 0, 1; default: 0 / 0: sem endereço / 1: com endereço |
| Q: AT+NOTP[P1] | OK+ Set:[ P1] | P1: 0, 1; default: 0 / 0: sem endereço / 1: com endereço |
Este comando deve funcionar com “AT+NOTI1”; se essa chave estiver ligada, quando o módulo conectar ou desconectar, a string de aviso incluirá o endereço remoto.
18. Consultar/Definir nome EDR do módulo
| Send | Receive | Parameter |
|---|---|---|
| Q: AT+NAME? | OK+ Get:[P1] | P1: nome EDR do módulo, / Comprimento máximo é 12. / Padrão: HMSoft |
| Q: AT+NAME[P1] | OK+ Set:[ P1] | P1: nome EDR do módulo, / Comprimento máximo é 12. / Padrão: HMSoft |
19. Consultar/Definir nome BLE do módulo
| Send | Receive | Parameter |
|---|---|---|
| Q: AT+NAMB? | OK+ Get:[P1] | P1: nome BLE do módulo, / Comprimento máximo é 12. / Padrão: HMSoft |
| S: AT+NAMB[P1] | OK+ Set:[ P1] | P1: nome BLE do módulo, / Comprimento máximo é 12. / Padrão: HMSoft |
20. Consultar/Definir status de saída de PIO1 (LED do sistema)e
| Send | Receive | Parameter |
|---|---|---|
| Q: AT+PIO1? | OK+ Get:[P1] | P1: 0, 1 / 0: Saída desconectada 500ms High 500ms Low, saída conectada High. / 1: Saída desconectada Low, saída conectada High. / Padrão: 0 |
| S: AT+ PIO1 [P1] | OK+ Set:[ P1] | P1: 0, 1 / 0: Saída desconectada 500ms High 500ms Low, saída conectada High. / 1: Saída desconectada Low, saída conectada High. / Padrão: 0 |
21. Consultar/Definir status de saída PIO
| Enviar | Receber | Parâmetro |
|---|---|---|
| Q: AT+PIO[P1]? | OK+ Get:[P1][P2] | P1: 2 |
| S: AT+ PIO[P1][P2] | OK+ Set:[P1][P2] | P1: 2 |
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] | P1: código EDR do módulo / Comprimento máximo: 6 / Padrão: 1234 |
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] | P1: código BLE do módulo / 000000~999999 / Padrão: 000000 |
24. Consultar/Definir bit de paridade 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] | P1: 0, 1, 2, (Padrão: 0) / 0: Sem paridade / 1: Paridade par / 2: Paridade ímpar |
25. Restaurar todos os valores de configuração para as configurações 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 somente 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: Peripheral / 1: Central |
| AT+ROLB[P1] | OK+ Set:[P1] | P1: 0, 1 (padrão: 0) / 0: Peripheral /1: Central |
Este comando terá efeito após o próximo acionamento de energia do módulo ou reset.
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: Somente conectável |
| S: AT+SCAN[P1] | OK+ Set:[P1] | 1: 0, 1, (Padrão: 0) / 0: Descoberta e conectável / 1: Somente conectável |
33. Consultar/Definir bit de parada 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] | P1: 0, 1, (Padrão: 0) / 0: 1 bit de parada / 1: 2 bits de parada |
34. Consultar versão do software
| Enviar | Receber | Parâmetro |
|---|---|---|
| AT+VERR? | Informações da versão | Nenhum |
| AT+VERS? | Informações da versão | Nenhum |
Programação
Configurar o módulo Bluetooth com Serial no Windows
Esta seção mostra como configurar o Bluetooth com PC, alguns métodos básicos de configuração podem ser aprendidos. Configure a conexão de hardware consultando a seção “Instalação de Hardware”. Você verá o LED azul no módulo piscar, 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 correr bem. O
Bluetooth só responde a comandos AT quando nenhuma conexão foi configurada, caso contrário todos os comandos serão vistos como string e enviados. Você pode distinguir o status pelos LEDs indicadores.
Então algumas configurações úteis podem ser enviadas. Aqui estão alguns exemplos de comandos e respostas.
- Testar conexão serial, enviar “AT”, retornará “OK”.
- Restaurar configurações de fábrica, enviar “AT+RENEW”, retornar “OK+RENEW”.
- Redefinir baud rate da porta serial, enviar “AT+BAUD2”, retornar “OK+Set:2”.
- Habilitar autenticação, enviar “AT+AUTH1”, retornar “OK+Set:1”.
- Reiniciar o Bluetooth, enviar “AT+RESET”, retornar ”OK+RESET”.
- Consultar versão do firmware, enviar “AT+VERS?”, retornar “OK+Get:HMSoftV217”.
- Consultar MAC do EDR, enviar “AT+ADDE?”, retornar “OK+Get:000E0E002074”.
- Consultar MAC do BLE, enviar “AT+ADDB?”, retornar “OK+Get:000E0B002074”.
- Definir o nome do EDR, enviar “AT+NAMEHM-13-EDR”, retornar “OK+Set:HM-13-EDR”.
- Definir o nome do BLE, enviar “AT+NAMEHM-13-BLE”, retornar “OK+Set:HM-13-BLE”.
- Definir a senha do EDR, enviar “AT+PINE123451”, retornar “OK+Set:123451”.
- Definir a senha do BLE, enviar “AT+PINB123451”, retornar “OK+Set:123451”.
- Habilitar descoberta e conectável, enviar “AT+SCAN0”, retornar “OK+Set:0”.
- Habilitar informação de notificação de conexão, enviar “AT+NOTI1”, retornar “OK+Set:1”.
- Informação de notificação inclui endereço, enviar “AT+NOTP1”, retornar “OK+Set:1”.
- Habilitar chave de usuário, enviar “AT+PIO01”, retornar “OK+Set:1”.
- Definir para modo Central, enviar “AT+ROLB1”, retornar “AT+ROLB1”. Ou definir para modo Peripheral, enviar “AT+ROLB0”, retornar “AT+ROLB0”.
Usamos dois módulos Bluetooth conectados ao PC, um foi configurado como Central enquanto o outro como Peripheral. Alguns segundos depois eles se encontram e o LED para de piscar, conectados!
Comunicar com iPhone
Este 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 o Bluetooth.
Alimente o Bluetooth e configure-o como função Peripheral. Procure LightBlue na Apple Store e instale-o. Abra o app, você poderá encontrar “HM-13-BLE”, que acabamos de renomear. Toque nele para conectar e 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 ao PC através de BLE, tocando em “Write new value” e escrevendo algumas palavras. Também o PC pode transferir dados para o iPhone com o terminal serial.
Transmissão de dados entre dois Arduinos
Pronto para programar? É hora de fazer algo após a prática. Prepare um par de módulos Bluetooth e 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 o macro definido no início do programa. Para atribuir o Bluetooth à função Central, basta modificar o texto para “#define MASTER 1”, ou “#define MASTER 1” se a função Peripheral for atribuída.
O fluxo do programa de inicialização, consulte o fluxograma a seguir. Antes de tudo precisamos distinguir o baud rate predefinido do Bluetooth. Depois disso, envie comandos para restaurar as configurações de fábrica e altere o baud rate de 115200 para 9600, já que a serial por software não funcionará bem em baud rate alto. Em seguida, outros parâmetros são 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 responderá ao Central.
Clique aqui para baixar o código de teste e abra HM-13_SW.ino com a IDE do Arduino, compile e faça o download para o Arduino Uno. Lembre-se de configurar o Bluetooth para funções diferentes modificando o macro no início. Se você tiver qualquer problema sobre como começar com Arduino, clique aqui para obter ajuda.
Depois de baixar o programa, abra duas janelas de terminal serial, os LEDs nos módulos Bluetooth piscarão, alguns segundos depois, eles param de piscar e ficam acesos, o que indica que estão conectados um ao outro. De acordo com o programa escrito, o Central envia mensagens continuamente para o Peripheral e obtém resposta toda vez.
Recursos
- HM-13 Bluetooth Datasheet
- Código Arduino
- Eagle_Xadow-BLE_(dual_model)_v1.0_sch_pcb]
- PDF_Xadow-BLE_(dual_model)_v1.0
Suporte Técnico & Discussão de Produto
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