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30 分钟

借助 RN4678 和 STM32L073RZ 的蓝牙魔法实现快速数据传输

摆脱电缆的束缚

RN4678 Click with Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

已发布 6月 24, 2024

点击板

RN4678 Click

开发板

Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32L073RZ

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

Nucleo-64搭载STM32L073RZ MCU提供了一个经济实惠且灵活的平台,供开发人员探索新的想法并原型化其设计。该板利用了STM32微控制器的多功能性,使用户能够为其项目选择性能和功耗之间的最佳平衡。它采用LQFP64封装的STM32微控制器,并包括一些必要的组件,例如用户LED,可以同时作为ARDUINO®信号使用,以及用户和复位按钮,以及用于精准定时操作的32.768kHz晶体振荡器。设计时考虑了扩展性和灵活性,Nucleo-64板具有ARDUINO® 

Uno V3扩展连接器和ST morpho扩展引脚标头,为全面项目集成提供了对STM32 I/O的完全访问权限。电源选项具有适应性,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。该板还配备了一个内置的ST-LINK调试器/编程器,具有USB重新枚举功能,简化了编程和调试过程。此外,该板还设计了外部SMPS,以实现有效的Vcore逻辑供电,支持USB设备全速或USB SNK/UFP全速,以及内置的加密功能,增强了项目的功耗效率和安全性。通过专用

连接器提供了额外的连接性,用于外部SMPS实验、ST-LINK的USB连接器和MIPI®调试连接器,扩展了硬件接口和实验的可能性。开发人员将通过STM32Cube MCU软件包中全面的免费软件库和示例得到广泛的支持。这与与各种集成开发环境(IDE)的兼容性相结合,包括IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM和STM32CubeIDE,确保了平稳高效的开发体验,使用户能够充分发挥Nucleo-64板在其项目中的功能。

Nucleo 64 with STM32L073RZ MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

192

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

20480

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

Software Button
PC0
AN
Module Reset
PC12
RST
UART RTS
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Sleep Wake
PC8
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

RN4678 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 STM32L073RZ 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

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 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 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

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