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借助 RN4678 和 PIC18F57Q43 的蓝牙魔法实现快速数据传输

摆脱电缆的束缚

RN4678 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 24, 2024

点击板

RN4678 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

探索这种无线方法如何作为线缆的便利替代品,赋予用户无需劳力的数据交换和直观的设备管理,从而增强连接性和生产力。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RN4678 Click基于Microchip的RN4678,这是一款蓝牙® 4.2双模式模块。该Click设计为在3.3V电源上运行。它通过I2C和UART接口与目标微控制器通信,mikroBUS™线上的以下引脚提供附加功能:AN, RST, CS, PWM, INT。Microchip的RN4678是一个完全认证的蓝牙版本4.2模块。使用它可以为您的项目添

加蓝牙无线功能。该模块包括一个板载蓝牙堆栈、电源管理子系统、2.4 GHz收发器和射频功率放大器。通过蓝牙发送或接收数据,通过Bluetooth(BT)经典模式中的SPP和BLE模式中的透明UART实现数据传输。RN4678包含一个整体陶瓷芯片天线。RN4678模块具有强大的AES128加密功能。128位加密是最健壮的

加密算法之一。AES代表高级加密标准,一种对称加密算法。这个Click板™只能在3.3V逻辑电压级别下操作。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板必须执行适当的逻辑电压级别转换。此外,它还配备了一个库,包含功能和示例代码,可以用作进一步开发的参考。

RN4678 Click hardware overview image

功能概述

开发板

PIC18F57Q43 Curiosity Nano 评估套件是一款尖端的硬件平台,旨在评估 PIC18-Q43 系列内的微控制器。其设计的核心是包含了功能强大的 PIC18F57Q43 微控制器(MCU),提供先进的功能和稳健的性能。这个评估套件的关键特点包括一个黄 色用户 LED 和一个响应灵敏的机械用户开关,提供无

缝的交互和测试。为一个 32.768kHz 水晶振荡器足迹提供支持,确保精准的定时能力。套件内置的调试器拥有一个绿色电源和状态 LED,使编程和调试变得直观高效。此外,增强其实用性的还有虚拟串行端口 (CDC)和一个调试 GPIO 通道(DGI GPIO),提供广泛的连接选项。该套件通过 USB 供电,拥有由

 MIC5353 LDO 调节器提供支持的可调目标电压功能,确保在 1.8V 至 5.1V 的输出电压范围内稳定运行,最大输出电流为 500mA,受环境温度和电压限制。

PIC18F57Q43 Curiosity Nano double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

Microchip

引脚数

48

RAM (字节)

8196

你完善了我!

配件

Curiosity Nano Base for Click boards 是一款多功能硬件扩展平台,专为简化 Curiosity Nano 套件与扩展板之间的集成而设计,特别针对符合 mikroBUS™ 标准的 Click 板和 Xplained Pro 扩展板。这款创新的基板(屏蔽板)提供了无缝的连接和扩展可能性,简化了实验和开发过程。主要特点包括从 Curiosity Nano 套件提供 USB 电源兼容性,以及为增强灵活性而提供的另一种外部电源输入选项。板载锂离子/锂聚合物充电器和管理电路确保电池供电应用的平稳运行,简化了使用和管理。此外,基板内置了一个固定的 3.3V 电源供应单元,专用于目标和 mikroBUS™ 电源轨,以及一个固定的 5.0V 升压转换器,专供 mikroBUS™ 插座的 5V 电源轨,为各种连接设备提供稳定的电力供应。

Curiosity Nano Base for Click boards accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Software Button
PA0
AN
Module Reset
PA7
RST
UART RTS
PD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Sleep Wake
PB0
PWM
UART CTS
PA6
INT
UART TX
PC3
TX
UART RX
PC2
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB1
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

RN4678 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity Nano with PIC18F57Q43作为您的开发板开始。

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
PIC18F47Q10 Curiosity Nano front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Board mapper by product8 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
PIC18F57Q43 Curiosity MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step 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

这个库包含了RN4678 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • rn4678_enter_command_mode - 进入命令模式函数

  • rn4678_exit_command_mode - 退出命令模式函数

  • rn4678_set_device_name - 设置设备名称函数

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 RN4678 Click example
 * 
 * # Description
 * This example reads and processes data from RN4678 Clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and configures the Click board.
 * 
 * ## Application Task  
 * Checks for the received data, reads it and replies with a certain message.
 * 
 * ## Additional Function
 * - rn4678_process ( ) - Logs all the received messages/responses on the USB UART, 
 *                        and if it receives "Hello" string it sends the certain message 
 *                        back to the connected device.
 * 
 * @note
 * We have used the Serial Bluetooth Terminal smartphone application for the test. 
 * A smartphone and the Click board must be paired in order to exchange messages with each other.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rn4678.h"
#include "string.h"

#define PROCESS_COUNTER 20
#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 100
#define PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE 100

#define PROCESS_RSP_ERROR  -1
#define PROCESS_RSP_OK     1
#define PROCESS_NO_RSP     0
#define PROCESS_LOG_RSP    0

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

static rn4678_t rn4678;
static log_t logger;

uint8_t DEVICE_NAME_DATA[ 20 ] = { 'R', 'N', '4', '6', '7', '8', ' ', 'c', 'l', 'i', 'c', 'k' };
uint8_t EXTENDED_STRING_DATA[ 10 ] = { 'S', 'l', 'a', 'v', 'e' };
uint8_t PIN_CODE_DATA[ 10 ] = { '1', '2', '3', '4' };
static char current_parser_buf[ PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE ];

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

static int8_t rn4678_process ( char * response )
{
    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;
    int8_t rsp_flag = 0;
    
    // Clear current buffer
    memset( current_parser_buf, 0, PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE ); 
    
    while( process_cnt != 0 )
    {
        rsp_size = rn4678_generic_read( &rn4678, 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, "ERR" ) ) {
                Delay_100ms( );
                rsp_flag = PROCESS_RSP_ERROR;
                break;
            }
            
            if ( PROCESS_LOG_RSP != response )
            {
                if ( strstr( current_parser_buf, response ) ) {
                    Delay_100ms( );
                    rsp_flag = PROCESS_RSP_OK;
                    break;
                }
            }
            else
            {
                rsp_flag = PROCESS_RSP_OK;
                process_cnt = 1;
            }
            
            if ( strstr( current_parser_buf, "Hello" ) ) {
                rn4678_generic_write( &rn4678, "MikroE\r\n", 8 );
                Delay_100ms( );
                break;
            }
        } 
        else 
        {
            process_cnt--;
            
            // Process delay 
            Delay_ms ( 100 );
        }
    }
    
    if ( PROCESS_NO_RSP != rsp_flag )
    {
        log_printf( &logger, "%s", current_parser_buf );
        log_printf( &logger, "\r\n---------------------------\r\n" );
        return rsp_flag;
    }
    
    return PROCESS_NO_RSP;
}

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    rn4678_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.

    rn4678_cfg_setup( &cfg );
    RN4678_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    rn4678_init( &rn4678, &cfg );

    rn4678_enable ( &rn4678 );
    Delay_ms ( 1000 );
    rn4678_hw_reset ( &rn4678 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "Configuring the module...\n" );
    
    do
    {    
        log_printf( &logger, " --- Command mode --- \r\n" );
        rn4678_enter_command_mode( &rn4678 );
    }
    while( rn4678_process( "CMD" ) != 1 );
    
    do
    {
        log_printf( &logger, " --- Device name --- \r\n" );
        rn4678_set_device_name( &rn4678, &DEVICE_NAME_DATA[ 0 ] );
    }
    while( rn4678_process( "AOK" ) != 1 );

    do
    {
        log_printf( &logger, " --- Status string --- \r\n" );
        rn4678_set_extended_status_string( &rn4678, &EXTENDED_STRING_DATA[ 0 ] );
    }
    while( rn4678_process( "AOK" ) != 1 );

    do
    {
        log_printf( &logger, " --- Operating mode --- \r\n" );
        rn4678_set_operating_mode( &rn4678, 0 );
    }
    while( rn4678_process( "AOK" ) != 1 );

    do
    {
        log_printf( &logger, " --- Authentication --- \r\n" );
        rn4678_set_authentication( &rn4678, 1 );
    }
    while( rn4678_process( "AOK" ) != 1 );

    do
    {
        log_printf( &logger, " --- Pin code --- \r\n" );
        rn4678_set_security_pin_code( &rn4678, &PIN_CODE_DATA[ 0 ] );
    }
    while( rn4678_process( "AOK" ) != 1 );

    do
    {
        log_printf( &logger, " --- Exit command mode --- \r\n" );
        rn4678_exit_command_mode( &rn4678 );
    }
    while( rn4678_process( "END" ) != 1 );
    
    log_printf( &logger, "The module has been configured.\n" );
    
    rn4678_set_cts_pin( &rn4678, 0 );
}

void application_task ( void )
{
    rn4678_process( PROCESS_LOG_RSP );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}


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

额外支持

资源

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