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使用BT121和STM32G071RB突破传统有线连接的限制

告别电线,迎接无限可能

BT Click with Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

BT Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G071RB

简化您的生活,并通过我们的蓝牙解决方案简化您的设备。是时候更智能地连接,而不是更费力。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

BT Click 基于 Silicon Labs 的 BT121,这是一款双模蓝牙智能准备模块解决方案,提供了将蓝牙智能和蓝牙基本速率/增强数据速率 (BR/EDR) 无线技术集成的无与伦比的灵活性。它包含高性能蓝牙无线电、低功耗 ARM Cortex MCU 和 Bluegiga 蓝牙智能准备堆栈软件,使其成为极易使用的设备。此外,它包含两种可配置的省电模式。电源模式 1 是浅睡眠状态,所有时钟和外设运行,但处理器核心停止;而电源模式 2 是深睡眠状态,大多数外设和系统时钟处于电源关闭状态。BT121 模块内部生成所有所需的时钟信号。内部 MCU 和外部外设使用的时钟与连接到内部 RTC 的内部 32.768kHz 晶体同步,该 RTC 始终可用以唤醒模块。通电后,RTC 振荡器稳定大约需要两秒钟。为避免此延迟,建议不要关闭 BT121 的电源,而是将模块设置为最低功耗模式,以提供最小的电流消耗。该 Click 板™ 使用 UART

通信接口作为其默认通信协议,支持所有标准波特率,最高可达 4Mbps。它还允许用户使用 I2C 接口配置模块并自行编写库。除了标准的 UART TX/RX 引脚外,还具有路由到 mikroBUS™ 插座上的 CS 和 PWM 引脚的 UART RTS/CTS 引脚,推荐在每个应用程序中使用以确保可靠的数据传输。需要特别提到的是此 Click 板™ 的工作方式,以便用户可以正确使用它。在 MIKROE 提供的示例代码中,使用了 Serial Bluetooth Terminal Android 应用程序。通过点击给定链接,用户将被引导到 Play Store 上的免费 Android 应用程序,需要下载并安装以将设备与 BT Click 配对。只有在成功配对后,BT Click 才会在 Serial Bluetooth Terminal Android 应用程序中可见。BT121 模块具有内置固件,可以使用模块更新功能。通过在 RST 引脚保持 BT121 模块的内置 ARM® Cortex® MCU 处于复位状态,可以

通过 UART 接口更新模块,通常这会释放 UART 通信线以供设备固件更新协议 (DFU) 使用。DFU 协议包含与通过配置的主机接口控制固件更新相关的命令和事件,仅在模块引导到 DFU 模式时可用。除了所有功能外,BT Click 还具有其他组件,例如 2 个 LED 指示灯以及多个板载按钮。根据示例代码,标记为 LED1 的蓝色 LED 可视化地指示成功建立连接,而标记为 LED2 的红色 LED 报告连接建立失败。板载按钮没有精确定义的功能,可以配置为标准通用数字 I/O,用户可以根据需要配置它们。该 Click 板™ 只能在 3.3V 逻辑电压水平下工作。在使用不同逻辑电平的 MCU 之前,必须执行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

BT 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

Analog Output
PC0
AN
Reset
PC12
RST
UART CTS
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Boot Mode
PC8
PWM
UART RTS
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!”

Click board™ 原理图

BT Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 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 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click 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
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

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

该库包含 BT Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • bt_set_local_name - 设置设备的本地名称功能

  • bt_send_package - 向 Click 板发送数据包功能

  • bt_read_package - 等待命令或事件类型的消息到达,然后读取完整消息并将其存储到 pkg 结构的功能

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 main.c
 * @brief BT Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of BT Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and configures the Click board.
 *
 * ## Application Task
 * Handles most of the events required for this example, the packages of events not 
 * supported in this example will be just displayed on the USB UART.
 * The event handler will display all messages sent from the remote device on the USB UART and 
 * send back the predefined response message "DONE".
 * There are two specific commands which can be sent from the remote device:
 * "led blink" - calls @b bt_led_blink function for a 5 seconds time period.
 * "check buttons" - calls @b bt_check_buttons function.
 *
 * ## Additional Function
 * - static void bt_event_handler ( bt_t *ctx )
 * - static void bt_led_blink ( bt_t *ctx )
 * - static void bt_check_buttons ( bt_t *ctx )
 *
 * @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 Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "bt.h"

static bt_t bt;
static log_t logger;

/**
 * @brief BT event handler function.
 * @details This function handles most of the events required for this example.
 * It will respond to all messages sent from the remote device with a message "DONE".
 * There are two specific commands which can be sent from the remote device:
 * "led blink" - calls @b bt_led_blink function for a 5 seconds time frame.
 * "check buttons" - calls @b bt_check_buttons function.
 * @param[in] ctx : Click context object.
 * See #bt_t object definition for detailed explanation.
 * @return None.
 * @note The Click board must be configured and the remote device must be connected to it.
 */
static void bt_event_handler ( bt_t *ctx );

/**
 * @brief BT led blink function.
 * @details This function toggles the LEDs on the Click board.
 * @param[in] ctx : Click context object.
 * See #bt_t object definition for detailed explanation.
 * @param[in] time_s : LED blinking time in seconds.
 * @return None.
 * @note None.
 */
static void bt_led_blink ( bt_t *ctx, uint16_t time_s );

/**
 * @brief BT check buttons function.
 * @details This function checks all buttons state and displays the result on the USB UART.
 * @param[in] ctx : Click context object.
 * See #bt_t object definition for detailed explanation.
 * @return None.
 * @note None.
 */
static void bt_check_buttons ( bt_t *ctx );

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    bt_cfg_t bt_cfg;    /**< Click config object. */

    /** 
     * 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 );
    Delay_ms ( 100 );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.

    bt_cfg_setup( &bt_cfg );
    BT_MAP_MIKROBUS( bt_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = bt_init( &bt, &bt_cfg );
    if ( UART_ERROR == init_flag ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    log_printf( &logger, " Default Config : %s\r\n\n", ( char * )
                         ( BT_OK == bt_default_cfg ( &bt ) ? "OK" : "FAIL" ) );

    log_printf( &logger, " Set Local Name : %s\r\n\n", ( char * )
                        ( BT_OK == bt_set_local_name ( &bt, "MikroE - BT Click" ) ? "OK" : "FAIL" ) );
    
    log_printf( &logger, " Delete Bondings : %s\r\n\n", ( char * )
                        ( BT_OK == bt_delete_bondings ( &bt ) ? "OK" : "FAIL" ) );
    
    log_printf( &logger, " Set Bondable Mode : %s\r\n\n", ( char * )
                        ( BT_OK == bt_set_bondable_mode ( &bt, BT_SM_SET_BONDABLE_ALLOWED ) ? "OK" : "FAIL" ) );
    
    log_printf( &logger, " Set GAP Mode : %s\r\n\n", ( char * )
                        ( BT_OK == bt_set_gap_mode ( &bt, BT_GAP_MODE_CONNECTABLE, 
                                                          BT_GAP_MODE_DISCOVERABLE, 
                                                          BT_GAP_MODE_NOT_LIMITED ) ? "OK" : "FAIL" ) );
    
    log_printf( &logger, " RFCOMM Start Server : %s\r\n\n", ( char * )
                        ( BT_OK == bt_rfcomm_start_server ( &bt, BT_RFCOMM_SERVER_DEF_SDP_ID, 
                                                                 BT_RFCOMM_SERVER_DEF_STREAM_DEST ) ? "OK" : "FAIL" ) );

    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    bt_event_handler( &bt );
}

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;
}

static void bt_event_handler ( bt_t *ctx )
{
    bt_package_t pkg;
    
    if ( BT_OK == bt_read_package ( ctx, &pkg ) ) 
    {
        if ( BT_MSG_TYPE_EVENT == pkg.msg_type )
        {
            if ( BT_MSG_CLASS_ENDPOINT == pkg.msg_class )
            {
                if ( BT_MSG_ID_EVT_ENDPOINT_DATA == pkg.msg_id )
                {
                    log_printf( &logger, " The endpoint 0x%.2X received data: ", ( uint16_t ) pkg.payload[ 0 ] );
                    for ( uint8_t cnt = 0; cnt < pkg.payload[ 1 ]; cnt++ )
                    {
                        log_printf( &logger, "%c", pkg.payload[ cnt + 2 ] );
                    }
                    if ( memcmp ( &pkg.payload[ 2 ], "check buttons", 13 ) == 0 )
                    {
                        bt_check_buttons( ctx );
                    }
                    if ( memcmp ( &pkg.payload[ 2 ], "led blink", 9 ) == 0 )
                    {
                        bt_led_blink( ctx, 5 );
                    }
                    log_printf( &logger, " Sending the message \"DONE\" back to the remote device : %s\r\n\n", ( char * )
                                        ( BT_OK == bt_endpoint_send_data ( &bt, &pkg.payload[ 0 ], "DONE\r\n" ) ? "OK" : "FAIL" ) );
                }  
            }
            else if ( BT_MSG_CLASS_CONNECTION == pkg.msg_class )
            {
                if ( BT_MSG_ID_EVT_CONNECTION_OPENED == pkg.msg_id )
                {
                    log_printf( &logger, " Connection 0x%.2X: OPENED\r\n", ( uint16_t ) pkg.payload[ 7 ]  );
                    log_printf( &logger, " Address of remote device: " );
                    log_printf( &logger, "%.2X:%.2X:%.2X:%.2X:%.2X:%.2X\r\n", ( uint16_t ) pkg.payload[ 5 ],
                                                                              ( uint16_t ) pkg.payload[ 4 ], 
                                                                              ( uint16_t ) pkg.payload[ 3 ],
                                                                              ( uint16_t ) pkg.payload[ 2 ],
                                                                              ( uint16_t ) pkg.payload[ 1 ],
                                                                              ( uint16_t ) pkg.payload[ 0 ] );
                    log_printf( &logger, " Role of the local device : %s\r\n", ( char * )
                                        ( 0 == pkg.payload[ 6 ] ? "Peripheral" : "Central" ) );
                    
                    log_printf( &logger, " Bonded : %s\r\n\n", 
                                         0xFF == pkg.payload[ 8 ] ? "NO" : "YES" );
                }
                else if ( BT_MSG_ID_EVT_CONNECTION_CLOSED == pkg.msg_id )
                {
                    log_printf( &logger, " Connection 0x%.2X: CLOSED\r\n\n", ( uint16_t ) pkg.payload[ 2 ] );
                }
            }
            else if ( BT_MSG_CLASS_SM == pkg.msg_class )
            {
                if ( BT_MSG_ID_EVT_SM_BONDED == pkg.msg_id )
                {
                    log_printf( &logger, " Connection 0x%.2X: %s\r\n\n", 
                                         ( uint16_t ) pkg.payload[ 0 ], ( char * )
                                         ( 0xFF != pkg.payload[ 1 ] ? "BONDED" : "NOT BONDED" ) );
                }
            }
            else if ( BT_MSG_CLASS_RFCOMM == pkg.msg_class )
            {
                if ( BT_MSG_ID_EVT_RFCOMM_OPENED == pkg.msg_id )
                {
                    log_printf( &logger, " RFCOMM connection 0x%.2X: OPENED\r\n", ( uint16_t ) pkg.payload[ 0 ] );
                    log_printf( &logger, " Address of remote device: " );
                    log_printf( &logger, "%.2X:%.2X:%.2X:%.2X:%.2X:%.2X\r\n\n", ( uint16_t ) pkg.payload[ 6 ],
                                                                                ( uint16_t ) pkg.payload[ 5 ], 
                                                                                ( uint16_t ) pkg.payload[ 4 ],
                                                                                ( uint16_t ) pkg.payload[ 3 ],
                                                                                ( uint16_t ) pkg.payload[ 2 ],
                                                                                ( uint16_t ) pkg.payload[ 1 ] );
                }
                else if ( BT_MSG_ID_EVT_RFCOMM_MODEM_STATUS == pkg.msg_id )
                {
                    log_printf( &logger, " RFCOMM connection 0x%.2X status: 0x%.2X\r\n\n", 
                                         ( uint16_t ) pkg.payload[ 0 ], 
                                         ( uint16_t ) pkg.payload[ 1 ] );
                }
            }
            else
            {
                log_printf( &logger, " Message Type: 0x%.2X\r\n", ( uint16_t ) pkg.msg_type );
                log_printf( &logger, " Payload len: 0x%.2X\r\n", ( uint16_t ) pkg.payload_len );
                log_printf( &logger, " Message Class: 0x%.2X\r\n", ( uint16_t ) pkg.msg_class );
                log_printf( &logger, " Message ID: 0x%.2X\r\n", ( uint16_t ) pkg.msg_id );
                
                if ( pkg.payload_len > 0 )
                {
                    log_printf( &logger, " Payload: " );
                    for ( uint8_t cnt = 0; cnt < pkg.payload_len; cnt++ )
                    {
                        log_printf( &logger, " 0x%.2X ", ( uint16_t ) pkg.payload[ cnt ] );
                    }
                    log_printf( &logger, "\r\n\n" );
                }
            }
        }
        else
        {
            log_error( &logger, " No event message type.\r\n" );
            log_printf( &logger, " Message Type: 0x%.2X\r\n", ( uint16_t ) pkg.msg_type );
        }
    }
    else
    {
        log_error( &logger, " Reading package.\r\n" );
    }
    Delay_ms ( 100 );
}

static void bt_led_blink ( bt_t *ctx, uint16_t time_s )
{
    for ( uint16_t cnt = 0; cnt < time_s; cnt++ )
    {
        bt_hardware_write_gpio ( ctx, BT_HARDWARE_CONFIG_PORT_B, 
                                      BT_HARDWARE_ALL_LEDS_PIN_MASK, 
                                      BT_HARDWARE_ALL_LEDS_PIN_MASK );
        Delay_ms ( 500 );
        bt_hardware_write_gpio ( ctx, BT_HARDWARE_CONFIG_PORT_B, 
                                      BT_HARDWARE_ALL_LEDS_PIN_MASK, 
                                      0 );
        Delay_ms ( 500 );
    }
}

static void bt_check_buttons ( bt_t *ctx )
{
    uint16_t port_data = 0;
    
    if ( BT_OK == bt_hardware_read_gpio ( ctx, BT_HARDWARE_CONFIG_PORT_B, 
                                               BT_HARDWARE_ALL_BUTTONS_PIN_MASK, 
                                               &port_data ) )
    {
        log_printf( &logger, "\r\n Buttons pressed : - " );
    
        if ( port_data & BT_HARDWARE_BUTTON1_PIN_MASK )
        {
            log_printf( &logger, "1 - " );
        }
        
        if ( port_data & BT_HARDWARE_BUTTON2_PIN_MASK )
        {
            log_printf( &logger, "2 - " );
        }
        
        if ( port_data & BT_HARDWARE_BUTTON3_PIN_MASK )
        {
            log_printf( &logger, "3 - " );
        }
        
        if ( port_data & BT_HARDWARE_BUTTON4_PIN_MASK )
        {
            log_printf( &logger, "4 - " );
        }
        
        if ( port_data & BT_HARDWARE_BUTTON5_PIN_MASK )
        {
            log_printf( &logger, "5 - " );
        }
        
        if ( ( port_data & BT_HARDWARE_ALL_BUTTONS_PIN_MASK ) == 0 )
        {
            log_printf( &logger, "None - " );
        }
        log_printf( &logger, "\r\n\n" );
    }
    else
    {
        log_error( &logger, " Reading GPIO.\r\n" );
    }
}

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