初学者
10 分钟

使用NINA-B1和STM32G071RB释放连接的全部潜力

拥抱蓝牙带来的无线自由

BLE 3 Click with Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

BLE 3 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G071RB

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

Nucleo-64 搭载 STM32G071RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

36864

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 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器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
PC12
RST
SPI Chip Select / UART RTS
PB12
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
UART CTS
PC14
INT
UART TX
PA2
TX
UART RX
PA3
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

原理图

BLE 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32G071RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 front image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
EEPROM 13 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU MB 1 Mini B Conn - 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
Clicker 4 for STM32F4 HA 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

通过调试模式的应用程序输出

1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。

2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。

DEBUG_Application_Output

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

这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。

/*!
 * \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

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。