蓝牙(BLE)模块及协议

深圳市信驰达科技有限公司SHENZHENRFSTARTECHNOLOGYCO.,LTD.1低功耗蓝牙(BLE)模块及协议协议版本：V2.21u（透传+直驱）RF-CC2541A1RF-BM-S01ARF-BM-S02ARF-BM-S02IA深圳信驰达科技有限公司更新日期：2015年6月19日深圳市信驰达科技有限公司SHENZHENRFSTARTECHNOLOGYCO.,LTD.2前言如何快速低成本地开发智能手机新外设―论低功耗蓝牙技术在智能移动设备中的应用―USB协议的产生，让个人电脑的外设如雨后春笋般地涌现。同样，做为智能手机最新开放的低功耗蓝牙(BLE)无线应用技术，也有异曲同工之妙。BLE技术给电子产品桥接智能手机提供了可能。相对WIFI，Bluetooth2.0等无线技术，有着能耗低，连接迅速，通讯距离更远等优势，让智能手机的外围电子设备有了更开阔的发展前景。做为国际蓝牙联盟(BT-SIG)成员之一，德州仪器(TI)于2012年强势推出CC254x系列单芯片(SOC)低功耗蓝牙收发器，经典51内核，最强优势在于丰富的外围(21个IO,UART,SPI,USB2.0,PWM,ADC,analogcomparator,op-amp)，超宽的工作电压(2v-3.6v)，极低的能耗(0.4uA)，极小的唤醒延时(4us)。为方便低功耗蓝牙(BLE)应用技术在各个行业产品中的移植和使用，中国TI无线领域战略合作伙伴信驰达科技特别推出了低功耗蓝牙透传模块，已经有两款模块成功通过了蓝牙技术联盟BQB(EPL)，FCC，CE，ROHS认证：RF-BM-S01v1.1(全引脚):详见：=27655，RF-BM-S02(小尺寸精简版，非全引脚):详见：=34109其他模块认证中。模块做为智能手机外设的桥梁，使得主机端应用开发异常简单。在桥接模式下(串口)，用户的现有产品或者方案配合此透传模块，能十分方便地和移动设备(需支持蓝牙4.0)相互通深圳市信驰达科技有限公司SHENZHENRFSTARTECHNOLOGYCO.,LTD.3讯，实现超强的智能化控制和管理。而在直驱模式下，用户直接使用模块扩展简单外围，就能快速设计出方案甚至产品，以最低成本最高效地推出特有的个性化移动设备新外设。RF-BM-S01A低功耗蓝牙模块，采用TI的CC2541作为核心处理器。模块运行在2.4GHzISMband，GFSK调制方式（高斯频移键控），40频道2MHz的通道间隙，3个固定的广播通道，37个自适应自动跳频数据通道，物理层可以和经典蓝牙RF组合成双模设备，2MHz间隙能更好地防止相邻频道的干扰。宽输出功率调节(-23dBm～0dBm)，-93dBm高增益接收灵敏度。此模块的设计目的是迅速桥接电子产品和智能移动设备，可广泛应用于有此需求的各种电子设备，如仪器仪表，物流跟踪，健康医疗，智能家居，运动计量，汽车电子，休闲玩具等。随着安卓4.3智能设备对BLE技术的集成，智能手机标配BLE必将成为时尚，手机外设的市场需求将成级数倍增。用户可借此模块，以最短的开发周期整合现有方案或产品，以最快的速度占领市场，同时为企业的发展注入崭新的技术力量。深圳市信驰达科技有限公司SHENZHENRFSTARTECHNOLOGYCO.,LTD.4版本更新记录版本号文档日期更新内容V2.02013/04/27第一次发布V2.02013/05/14将两种模块脚位定义表分开，防止用户看错，损坏模块修正文档中的一些表述错误V2.12013/07/19修正RSSI读取服务中读取周期设定的错误；填补无权限快速写漏洞，在密码提交成功前，禁止任何写操作；支持通过IO0(P12)下拉3秒来恢复出厂设置(此功能上电10秒内有效)；测试模式和恢复模式分开触发，进入测试模式不恢复任何系统参数；支持AT指令调整发射功率；支持AT指令修改广播间隔；支持AT指令附加自定义广播数据，支持实时更新，掉电不保存；支持AT指令设定数据延时(用户CPU串口接收准备时间)；支持AT指令自定义设备识别码，掉电保存，会包含在广播数据中。支持PWM输出初始化状态自定义：全高，全低，最后保存的PWM输出状态值（掉电保存）；支持PWM频率自定义（61.036Hz=f=8kHz，默认120Hz）广播内容提示模块系统状态，包括电池电量，自定义设备识别码，四路PWM输出值，IO状态等；优化flash写操作，延长flash使用寿命；AT指令处理逻辑优化，如果是TTM:开头的包，视为AT指令，否则做透传数据处理。如果以TTM:开头，而后面的字串无法解析，输出TTM:ERR\r\n\0；串口DMA收发机制优化，为协调低速单片机使用，默认波特率为9600，可自修改为高速波特率，掉电保存，最低波特率支持4800；为防止电池电压降低带来的测量误差，ADC的参考源设定为内部标准参考源1.25V；深圳市信驰达科技有限公司SHENZHENRFSTARTECHNOLOGYCO.,LTD.5V2.2u2013/12/26移植最新TI官方BLE协议栈v1.3.2底层，优化对IO7的兼容性广播中的数据自动加载ADC采集结果，或者PWM输出状态，都为四个字节。自动加载最后操作的通道数据(ADC/PWM)；增加两路电平脉宽计数功能。IO4,O5,两个IO支持电平计数功能；添加发射功率，产品识别码，自定义广播内容，广播周期服务通道设置可以通过APP对这些系统参数进行设置；修正在对IO进行写期间对已经设定定时跳变IO的影响；添加RTC实时时钟，添加对IO和PWM的定时控制，默认不开启此功能，只有在用户设定了任何定时事件之后才启用；四路PWM添加渐变/突变自定义功能，并且渐变持续时间自定义；恢复出廠設定的腳位下拉3秒修改为5秒后恢复，避免误触发；新增IO配置和输出状态保存功能，可自定义IO的初始化状态；区分浅恢复和深度恢复模式，灵活恢复用户数据，而保留产品必须配置；增加从TX输出蓝牙正常断线和超时断线字串提示；增加自定义广播内容掉电保存功能；增加脉冲使能模式，可以实现软开机软关机在脉冲使能模式下，增加远程关机模式版本号添加后缀u，表示串口透传版本，用来区分SPI透传版本v2.2s；脉冲使能模式下，增加广播30秒无连接自动进入休眠模式机制优化脉冲使能模式下的IO6提示方式，增加超时掉线报警（方波信号）V2.21u2014/03/11为避免干扰误进入测试模式，取消测试模式，使用正常工作模式测试；优化连接间隔参数设定，消除大连接间隔设置失败的错误；优化超时断开时间和连接间隔的匹配，提高重连效率；优化串口事件响应机制；纠正因广播周期修改后导致IO6异常的错误；除去EN下地时刻的多余功耗；修改版本号v2.21u；V2.21u2015/01/07增加BM-S02I版模块封装尺寸脚位定义；深圳市信驰达科技有限公司SHENZHENRFSTARTECHNOLOGYCO.,LTD.6V2.21u2015/06/19增加附录GBLE模块硬件规格说明；注：1.文档会不定期优化更新，在使用此文档前，请确保是最新版本；2.获取最新协议或文档，请到信驰达科技官方网址下载：=7&classid=12&act=2深圳市信驰达科技有限公司SHENZHENRFSTARTECHNOLOGYCO.,LTD.7目录目录.......................................................................................................................................................................7概述................................................................................................................................................................9工作模式示意图.........................................................................................................................................12封装尺寸脚位定义.....................................................................................................................................13CC2541A1版（双面板工艺）..........................................................................................................13BM-S01A版v1.1（BQB认证，四层板工艺）..............................................................................16BM-S02A版（BQB认证，四层板工艺）......................................................................................18BM-S02IA版（四层板工艺）..........................................................................................................20串口透传协议说明(桥接模式)...................................................................................................................22串口AT指令：...........................................................................................................................................25连接间隔设定.....................................................................................................................................25模块重命名.........................................................................................................................................25波特率设定....................................................................................................................