初学者
10 分钟

使用NINA-B1和TM4C129ENCZAD释放连接的全部潜力

拥抱蓝牙带来的无线自由

BLE 3 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

BLE 3 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C129ENCZAD

将您的智能解决方案提升到下一个级别。集成蓝牙低功耗(BLE)并飞跃吧!

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

BLE 3 Click基于u-blox的NINA-B1112-04B,这是一个独立的蓝牙模块,内置了开放式CPU。在金属外壳下是一颗来自Nordic Semiconductor的nRF52832,这是一颗64MHz运行的32位ARM Cortex-M4微控制器,具有浮点单元。它配备了64KB的RAM和512KB的Flash存储器,并提供了丰富的外围GPIO引脚,可通过模块侧面的两个4针头连接器使用。NINA-B1112-04B模块通过这些连接器公开了一个通用IO,4个具有模拟功能的GPIO和两个可用作GPIO的NFC引脚。这些引脚可用于某些传感器,因为此模块上的ADC可以使用不同的输入作为采样触发器以8/10/12位分辨率对200KHz进行采样。它甚至配备了一个模拟比较器。BLE 3模块配备了一个RTC,可以在待机模式下运行,并且通常可用于生成精确定时的BLE广告事件(向周围的每个设备广播数据包)。RTC可以从睡眠模式唤醒BLE 3 Click,并检测到NFC场和其他方式。NINA-B1112-04B模块预先编程了一个唯一的48位蓝牙设备地址。如果丢失或

损坏,仍然可以从模块上打印的QR码中恢复相同的地址。该模块附带了支持u-blox蓝牙低功耗串口服务、GATT客户端和服务器、信标、NFC以及同时的外围和中心角色的u-connectXpress软件。该软件允许通过AT命令集进行配置。如前所述,NINA-B1112-04B包含一个近场通信接口,可以作为13.56MHz NFC标签以106Kbps的速率运行。作为NFC标签,可以使用NFC读卡器从模块读取或写入数据,但无法读取其他标签或启动NFC通信。使用此功能从深度睡眠唤醒模块非常方便。BLE 3 Click没有配备NFC天线;但是,可以将外部NFC天线连接到IO_28和IO_29引脚。NINA-B1112-04B模块中的nRF52832可以使用预烧录的软件或作为开放式CPU模块使用。如果是这样,用户可以在此模块上运行自定义应用程序,例如Arm Mbed OS。BLE 3 Click为此目的配备了10针JTAG头。此外,您可以通过u-blox S-Center工具箱软件使用AT命令对NINA-B1112-04B进行配置。该软件可免费下载并在u-blox网站上获得。BLE 3 

Click通过UART、SPI和I2C接口与主机MCU通信。在此Click board™上,有一个处于RTS位置的CS/RTS跳线,因此预设为UART接口,AT命令可以控制此模块的接口。除了标准的UART RX和TX引脚外,还可以使用UART RTS和CTS硬件流控制引脚(RTS在mikroBUS™插座上标记为CS)。UART接口支持高达1Mbps的波特率。如果选择通信方式是4线SPI串行接口,则跳线应放置在CS位置。SPI接口支持高达8MHz的串行时钟频率。标准的2线I2C接口也可以用于与主机MCU的通信。它支持标准(100Kbps)、快速(400Kbps)和250Kbps的传输速度。值得知道的是,NINA-B1112-04B支持时钟拉伸,这会暂停任何I2C通信。最后一个引脚是RST引脚,可用于重置模块。此Click board™只能使用3.3V逻辑电压电平进行操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板必须执行适当的逻辑电压电平转换。但是,该Click board™配备了一个包含函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

BLE 3 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs,来自Texas Instruments,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何

时候都能访问。Fusion for TIVA v8开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项,包括对JTAG、SWD和SWO Trace(单线输出)的支持,并与Mikroe软件环境无缝集成。此外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN(如果MCU卡支持的话)和以

太网也包括在内。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准,为MCU卡提供了标准化插座(SiBRAIN标准),以及两种显示选项,用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

Fusion for Tiva v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

212

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
PB6
RST
SPI Chip Select / UART RTS
PE7
CS
SPI Clock
PA2
SCK
SPI Data OUT
PA5
MISO
SPI Data IN
PA4
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
UART CTS
PB4
INT
UART TX
PA1
TX
UART RX
PA0
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB3
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

BLE 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Fusion for Tiva v8作为您的开发板开始

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
v8 SiBRAIN Access MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

这个库包含 BLE 3 Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • ble3_generic_read - 通用读取函数

  • ble3_generic_write - 通用写入函数

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief Ble3 Click example
 * 
 * # Description
 * This example reads and processes data from BLE 3 clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes driver and wake-up module.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads the received data.
 * 
 * ## Additional Function
 * - ble3_process ( ) - Logs all received messages on UART, and sends the certain message back to the connected device.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ble3.h"
#include "string.h"

#define PROCESS_COUNTER 10
#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 100
#define PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE 100

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static char AT[ ] = "AT\r";
static char ATE1[ ] = "ATE1\r";
static char AT_UBTLN[ ] = "AT+UBTLN=\"BLE 3 Click\"\r";
static char AT_UBTDM[ ] = "AT+UBTDM=3\r";
static char AT_UBTCM[ ] = "AT+UBTCM=2\r";
static char AT_UBTPM[ ] = "AT+UBTPM=2\r";
static char ATO1[ ] = "ATO1\r";

static ble3_t ble3;
static log_t logger;
static uint8_t data_mode = 0;

static char current_parser_buf[ PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE ];

// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS

static int8_t ble3_process ( void )
{
    int32_t rsp_size;
    uint16_t rsp_cnt = 0;
    
    char uart_rx_buffer[ PROCESS_RX_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    uint8_t check_buf_cnt;
    uint8_t process_cnt = PROCESS_COUNTER;
    
    // Clear current buffer
    memset( current_parser_buf, 0, PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE ); 
    
    while( process_cnt != 0 )
    {
        rsp_size = ble3_generic_read( &ble3, uart_rx_buffer, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );

        if ( rsp_size > 0 )
        {  
            // Validation of the received data
            for ( check_buf_cnt = 0; check_buf_cnt < rsp_size; check_buf_cnt++ )
            {
                if ( uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] == 0 ) 
                {
                    uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] = 13;
                }
            }
            // Storages data in current buffer
            rsp_cnt += rsp_size;
            if ( rsp_cnt < PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE )
            {
                strncat( current_parser_buf, uart_rx_buffer, rsp_size );
            }
            
            // Clear RX buffer
            memset( uart_rx_buffer, 0, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );
            
            if (strstr(current_parser_buf, "ERROR")) {
               return -1;
            }
               
            if (strstr(current_parser_buf, "OK")) {
               log_printf( &logger, "%s", current_parser_buf );
               return 1;
            }
               
            if ( data_mode == 1) {
                log_printf( &logger, "%s", current_parser_buf );
                ble3_generic_write( &ble3, "Hello", 5 );
                Delay_ms( 2000 );
                ble3_generic_write( &ble3, "MikroE", 6 );
            }
        } 
        else 
        {
            process_cnt--;
            
            // Process delay 
            Delay_ms( 100 );
        }
    }
    
    return 0;
}

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    ble3_cfg_t cfg;
    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );
    //  Click initialization.

    ble3_cfg_setup( &cfg );
    BLE3_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    ble3_init( &ble3, &cfg );
    
    log_printf( &logger, "Configuring the module...\n" );
    Delay_1sec( );
    
    do {
        ble3_generic_write( &ble3, AT, (uint16_t) strlen( AT ) );
        Delay_100ms( );
    }
    while(ble3_process(  ) != 1);
    
    do {
        ble3_generic_write( &ble3, ATE1, (uint16_t) strlen( ATE1 ) );
        Delay_100ms( );
    }
    while(ble3_process(  ) != 1);
    
    do {
        ble3_generic_write( &ble3, AT_UBTLN, (uint16_t) strlen( AT_UBTLN ) );
        Delay_100ms( );
    }
    while(ble3_process(  ) != 1);
    
    do {
        ble3_generic_write( &ble3, AT_UBTDM, (uint16_t) strlen( AT_UBTDM ) );
        Delay_100ms( );
    }
    while(ble3_process(  ) != 1);
    
    do {
        ble3_generic_write( &ble3, AT_UBTCM, (uint16_t) strlen( AT_UBTCM ) );
        Delay_100ms( );
    }
    while(ble3_process(  ) != 1);
    
    do {
        ble3_generic_write( &ble3, AT_UBTPM, (uint16_t) strlen( AT_UBTPM ) );
        Delay_100ms( );
    }
    while(ble3_process(  ) != 1);
    
    do {
        ble3_generic_write( &ble3, ATO1, (uint16_t) strlen( ATO1 ) );
        Delay_100ms( );
    }
    while(ble3_process(  ) != 1);
    
    data_mode = 1;
    log_printf( &logger, "The module has been configured.\n" );
}

void application_task ( void )
{
    ble3_process(  );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}


// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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