低功耗蓝牙(BLE)模块及v2.1协议概述

chinarfstar · 发表于 2013-10-8 21:14:53

低功耗蓝牙(BLE)模块及v2.1协议概述

协议版本：V2.10（透传+直驱）

概述

模块可以工作在桥接模式(透传模式)和直驱模式。

模块启动后会自动进行广播，已打开特定APP的手机会对其进行扫描和对接，成功之后便可以通过BLE协议对其进行监控。

桥接模式下，用户CPU可以通过模块的通用串口和移动设备进行双向通讯，用户也可以通过特定的串口AT指令，对某些通讯参数进行管理控制。用户数据的具体含义由上层应用程序自行定义。移动设备可以通过APP对模块进行写操作，写入的数据将通过串口发送给用户的CPU。模块收到来自用户CPU串口的数据包后，将自动转发给移动设备。此模式下的开发，用户必须负责主CPU的代码设计，以及智能移动设备端APP代码设计。

直驱模式下，用户对模块进行简单外围扩展，APP通过BLE协议直接对模块进行驱动，完成智能移动设备对模块的监管和控制。此模式下的软件开发，用户只须负责智能移动设备端APP代码设计。

主要特点：

1. 使用简单，无需任何蓝牙协议栈应用经验；

2. 用户接口使用通用串口设计，全双工双向通讯，最低波特率支持4800bps；

3. 同时支持桥接模式(串口透传)，或者直接驱动模式(无需额外CPU)；

4. 默认20ms连接间隔，连接快速；

5. 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；

6. 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）；

7. 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）；

8. 高速透传转发，最快可达4K/S，可稳定工作在2.5K-2.8K；

9. 支持移动设备APP修改模块名称，掉电保存；

10. 支持移动设备APP修改串口波特率，掉电保存；

11. 支持移动设备APP对模块进行远程复位；

12. 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）；

13. 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；

14. 包括调试口在内的全IO外扩；

15. 支持连接状态，广播状态提示脚/普通IO灵活配置；

16. 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）；

17. 2个可编程定时单次/循环翻转输出口。（智能预约定时应用）；

18. 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）；

19. 四路可编程PWM(120Hz)输出。（调光，调速等应用）；

20. 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）；

21. 支持模块电量提示，电量读取，可自动通知。（设备电量提醒）；

22. 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；

23. 支持单脚位下地(长按)3s恢复出厂设置，APP远程恢复出厂设置；

24. 支持AT指令调整发射功率；

25. 支持AT指令修改广播间隔；

26. 支持AT指令附加自定义广播数据，自定义设备识别码；

27. 支持AT指令设定数据延时 (用户CPU串口接收准备时间)；

28. 支持PWM输出初始化状态自定义 (全高，全低，掉电前PWM输出状态值)；

29. 支持PWM频率自定义（61.036 Hz <=f <= 8 kHz，默认120Hz）；

30. 广播内容提示模块实时系统状态，包括电池电量，自定义设备识别码，四路PWM当前输出值，当前IO状态等；

31. 极低功耗的待机模式，CC2540芯片官方数据睡眠电流0.4uA，模块实测功耗如下：

事件	平均电流 (积分计算*1)	平均电流 (电表测量*2)	持续时间	测试条件/备注
模块睡眠功耗	0.35uA	0.3-0.4uA	－	EN悬空
广播	202uA	0.14～0.54mA	3.85ms	广播周期250ms
连接事件	243uA	0.41 mA	2.25ms	连接周期100ms
单次BLE 数据接收事件	332uA	0.65 mA	3.0ms	(20bytes,10次/秒)
模块接收数据并串口发送	497uA	2.68mA	5.1ms	(20bytes,10次/秒)
单次BLE 数据发送事件	342uA	0.69mA	3.2ms	(20bytes,10次/秒)