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30 分钟

基于BLE 4.2的易于使用/即插即用解决方案,使用RN4870和ATmega328P

简化连接

RN4870 click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 25, 2024

点击板

RN4870 click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

启用蓝牙低能耗(Bluetooth Low Energy,BLE)连接以实现设备之间的数据交换。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RN4870 Click基于Microchip的RN4870,这是一款蓝牙® 4.2低功耗模块。此Click设计为在3.3V电源上运行。它通过UART使用ASCII命令接口与目标微控制器进行通信,mikroBUS™线上的附加功能由以下引脚提供:PWM, INT, RST, CS。Microchip的

RN4870模块提供了实现蓝牙4.2低能耗连接的完整解决方案。宿主微控制器可以通过几个简单的ASCII命令动态配置RN系列中的所有产品。RN4870支持外设和中心通用访问配置文件(GAP)角色,主动扫描其他可连接设备,而不是等待传入的连接请求。外设通常

是广播信息给中心设备的小型、低功耗设备,如传感器和监测器。中心设备可以与多个外设通信。它还支持远程命令模式,允许远程设备通过蓝牙远程访问命令模式。模块包含一个内置的陶瓷芯片天线。

RN4870 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项,具有 14 个数字输入/输出引脚,其中六个支持 PWM 输出,以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电

源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮,提供了为板 子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机,也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板,它成为 Arduino 平台的基准,"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地

位。这个名称选择,意为意大利语中的 "一",是为了 纪念 Arduino Software(IDE)1.0 的推出。最初与 Arduino Software(IDE)版本1.0 同时推出,Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型,体现了该平台的演进。

Arduino UNO Rev3 double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

28

RAM (字节)

2048

你完善了我!

配件

Click Shield for Arduino UNO 具有两个专有的 mikroBUS™ 插座,使所有 Click board™ 设备能够轻松与 Arduino UNO 板进行接口连接。Arduino UNO 是一款基于 ATmega328P 的微控制器开发板,为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来测试新概念并构建基于 ATmega328P 微控制器的原型系统,结合了性能、功耗和功能的多种配置选择。Arduino UNO 具有 14 个数字输入/输出引脚(其中 6 个可用作 PWM 输出)、6 个模拟输入、16 MHz 陶瓷谐振器(CSTCE16M0V53-R0)、USB 接口、电源插座、ICSP 头和复位按钮。大多数 ATmega328P 微控制器的引脚都连接到开发板左右两侧的 IO 引脚,然后再连接到两个 mikroBUS™ 插座。这款 Click Shield 还配备了多个开关,可执行各种功能,例如选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平,以及选择 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换电压转换器使用任何 Click board™,无论 Click board™ 运行在 3.3V 还是 5V 逻辑电压电平。一旦将 Arduino UNO 板与 Click Shield for Arduino UNO 连接,用户即可访问数百种 Click board™,并兼容 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的设备。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Module Reset
PD2
RST
UART RTS
PB2
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
PWM Signal
PD6
PWM
UART CTS
PC3
INT
UART TX
PD0
TX
UART RX
PD1
RX
General-Purpose I/O
PC5
SCL
General-Purpose I/O
PC4
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

RN4870 click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Arduino UNO Rev3作为您的开发板开始。

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly
Arduino UNO Rev3 front image hardware assembly
Barometer 13 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Arduino UNO Rev3 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 image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Arduino UNO 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RN4870 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • rn4870_read - 如果设置了标志,此功能从'void rn4870_receive'函数获取消息

  • rn4870_receive - 此功能接收字符,等待'#'字符开始解析消息,等待'*'字符停止解析消息,并且如果接收到完整且格式正确的消息则设置标志

  • rn4870_connect - 此功能通过确保连接并进入数据流模式,连接到具有所需寄存器地址的从设备。

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 Rn4870 Click example
 * 
 * # Description
 * This example reads and processes data from RN4870 clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes UART driver. Initializes device and parser.
 * 
 * ## Application Task  
 * If 'MASTER' - connects to 'SLAVE', sends message and disconnects. If 'SLAVE' - waits for connect request 
 * and message from 'MASTER' and LOGs received message.
 * 
 * ## Additional Function
 * - rn4870_process ( ) - The general process of collecting presponce 
 *                                   that sends a module.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rn4870.h"
#include "string.h"

#define PROCESS_COUNTER 10
#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 500
#define PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE 500

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

// #define DEMO_APP_RECEIVER
#define DEMO_APP_TRANSMITER

static rn4870_t rn4870;
static log_t logger;

uint8_t RN4870_ADDR_MASTER[ 13 ] = {'D', 'F', '0', '0', '0', '0', '0', '6', '8', '7', '9', '0'};
uint8_t RN4870_ADDR_SLAVE[ 13 ] = {'D', 'F', '1', '1', '1', '1', '1', '6', '8', '7', '9', '0'};
uint8_t message_payload[ 17 ] = {'M', 'i', 'k', 'r', 'o', 'E', 'l', 'e', 'k', 't', 'r', 'o', 'n', 'i', 'k', 'a'};

uint8_t dev_type;
uint8_t receive_buffer[ 255 ];
uint8_t msg_flag = 0;
char *ptr;

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

static void rn4870_process ( void )
{
    int32_t rsp_size;
    
    char uart_rx_buffer[ PROCESS_RX_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    uint8_t check_buf_cnt;
    

    rsp_size = rn4870_generic_read( &rn4870, &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++ )
        {
            rn4870_receive( &rn4870, uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] );
        }
    }
}

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    rn4870_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.

    rn4870_cfg_setup( &cfg );
    RN4870_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    rn4870_init( &rn4870, &cfg );
    Delay_ms( 100 );
    
    dev_type = RN4870_DEVICETYPE_MASTER;

#ifdef DEMO_APP_TRANSMITER
    log_info( &logger, "RN4870 DEVICE TYPE MASTER" );
    rn4870_initialize( &rn4870, &RN4870_ADDR_MASTER[ 0 ] );
#endif
#ifdef DEMO_APP_RECEIVER
    log_info( &logger, "RN4870 DEVICE TYPE SLAVE" );
    rn4870_initialize( &rn4870, &RN4870_ADDR_SLAVE[ 0 ] );
    ptr = &receive_buffer[ 7 ];
#endif

    memset( &rn4870.device_buffer, 0, 255 );
    log_printf( &logger, " >>> app init done <<<  \r\n" );
}

void application_task ( void )
{
    rn4870_process(  );
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITER
    rn4870_connect( &rn4870, &RN4870_ADDR_SLAVE[ 0 ] );
    Delay_ms( 100 );
    log_printf( &logger, ">>> sending data  <<<\r\n" );
    rn4870_send( &rn4870, RN4870_MTYPE_MSG, RN4870_DTYPE_STRING, RN4870_ID_MASTER, &message_payload[ 0 ] );
    Delay_ms( 100 );
    rn4870_disconnect( &rn4870 );
    Delay_ms( 100 );
#endif

#ifdef DEMO_APP_RECEIVER
    msg_flag = rn4870_read( &rn4870, &receive_buffer[ 0 ] );

    if ( msg_flag == 1 )
    {
        log_printf( &logger, ">>> data received <<<\r\n" );
        log_printf( &logger, ">>> data : " );
        log_printf( &logger, "%s\r\n", ptr );     
    }
#endif
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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