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通过BGX13S22GA-V31和STM32G431RB,前所未有地体验蓝牙

连接可能性,赋予生活方式力量

BLE 7 Click with Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

BLE 7 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G431RB

告别纠结的电线,拥抱简化连接的世界,让您轻松地流式传输、分享和控制您的设备。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

BLE 7 Click基于Silicon Labs的BGX13S22GA-V31模块,具有一些令人印象深刻的特性,包括符合蓝牙5低功耗标准、通过命令API进行GPIO控制、加密配对和连接以及集成DC-DC转换器。BGX13S22GA-V31模块通过串行接口消除了蓝牙固件开发的复杂性,该接口可以作为原始数据流或通过抽象的命令API控制设备。BGX13S22GA-V31可促进设备到设备的电缆替代连接,或通过Xpress蓝牙移动库与移动设备通信。该设备集成了符合蓝牙5标准的堆栈,以未来保护应用程序,因为蓝牙5的采用增加。该设备

针对需要超小尺寸、可靠、高性能射频、低功耗和快速上市的应用而设计。BGX13S22GA-V31还集成了高性能、超稳健的天线,需要最小的PCB、塑料和金属间隙。除非另有说明,最小和最大值代表供电电压、工艺变化和工作温度下的最差条件。BGX13S模块只有一个外部供电引脚(VDD)。电气规格中提到了几个内部供电轨,其连接根据发射功率配置而变化。BGX13S创建了一个符合蓝牙5标准的BLE电缆替代接口,促进了与第二个嵌入式或移动设备的BLE链接。嵌入式MCU控制设备,并

通过串行接口和控制信号在BLE链路上进行通信。存储在非易失性存储器中并通过串行接口可配置的参数调整设备的性能特征。Silicon Labs为Blue Gecko Xpress设备提供iOS和Android移动库,以加速移动开发并简化通信。该Click板™只能使用3.3V逻辑电压级别。在使用具有不同逻辑电压级别的MCU之前,板子必须执行适当的逻辑电压级别转换。此外,它配备有一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

BLE 7 Click top side image
BLE 7 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G431RB 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 STM32G431RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32G431RB front image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32k

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

General-Purpose I/0
PA15
AN
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
General-Purpose I/0
PC8
PWM
UART CTS
PC14
INT
UART TX
PA3
TX
UART RX
PA2
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

BLE 7 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 STM32G431RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32G474RE MCU front image hardware assembly
BarGraph 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32GXXX MCU MB 1 Micro 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

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 BLE 7 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • ble7_reset - 此函数允许用户重置BGX模块

  • ble7_send_command - 此函数允许用户向BGX模块传输数据

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 Ble7 Click example
 * 
 * # Description
 * This example reads and processes data from BLE 7 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
 * - ble7_process ( ) - Logs all received messages on UART, and sends the certain message back 
 * to the connected device.
 * 
 * @note
 * We have used the BLE Scanner smartphone application for the test. 
 * A smartphone and the click board must be paired in order to exchange messages with each other.
 * For more information about the BGX module commands, please refer to the following link:
 * https://docs.silabs.com/gecko-os/1/bgx/latest/commands
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ble7.h"
#include "string.h"

#define PROCESS_COUNTER 10
#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 200

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

#define BLE7_ENABLE_ECHO                        "set sy c e 1"
#define BLE7_CLEAR_BONDING                      "clrb"
#define BLE7_ENABLE_BONDING                     "set bl e b 1"
#define BLE7_ENABLE_PAIRING                     "set bl e p any"
#define BLE7_SET_ADVERTISING_ON                 "adv high"
#define BLE7_SET_ADVERTISING_HIGH_DURATION      "set bl v h d 120"
#define BLE7_SET_DEVICE_NAME                    "set sy d n \"BLE7-DEVICE\""
#define BLE7_SAVE_CONFIGURATION                 "save"
#define BLE7_SWITCH_TO_STREAM_MODE              "str"

static ble7_t ble7;
static log_t logger;
static uint8_t data_mode = 0;
static uint8_t config_mode = 0;
static char current_parser_buf[ PROCESS_RX_BUFFER_SIZE ];

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

static int8_t ble7_process ( void )
{
    int32_t rsp_size;
    uint16_t rsp_cnt = 0;
    int8_t ret_flag = 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_RX_BUFFER_SIZE ); 
    
    while( process_cnt != 0 )
    {
        rsp_size = ble7_generic_read( &ble7, 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_RX_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, "Command failed" ) ) 
            {
                ret_flag = 0;
                return ret_flag;
            }
            
            if ( strstr( current_parser_buf, "Success" ) ) 
            {
                ret_flag = 1;
            }
            
            if ( strstr( current_parser_buf, "STREAM_MODE" ) ) 
            {
                data_mode = 1;
                ret_flag = 1;
            }
            
            if ( strstr( current_parser_buf, "COMMAND_MODE" ) ) 
            {
                data_mode = 0;
                ret_flag = 1;
            }
            
            if ( ret_flag == 1 )
            {
                log_printf( &logger, "%s", current_parser_buf );
                return ret_flag;
            }
            
            if ( config_mode == 0 )
            {   
                log_printf( &logger, "%s", current_parser_buf );
                if ( data_mode == 0 ) 
                {
                    ble7_send_command( &ble7, "send Hello" );
                    Delay_ms( 2000 );
                    ble7_send_command( &ble7, "send MikroE" );
                }
                else
                {
                    ble7_send_command( &ble7, "Hello" );
                    Delay_ms( 2000 );
                    ble7_send_command( &ble7, "MikroE" );
                }
            }
        } 
        else 
        {
            process_cnt--;
            
            // Process delay 
            Delay_ms( 100 );
        }
    }
    
    ret_flag = 0;
    return ret_flag;
}

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    ble7_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.

    ble7_cfg_setup( &cfg );
    BLE7_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    ble7_init( &ble7, &cfg );
    Delay_1sec( );
    
    log_printf( &logger, "Configuring the module...\r\n" );
    Delay_1sec( );
    config_mode = 1;
    
    do 
    {
        ble7_reset( &ble7 );
        Delay_1sec( );
    }
    while( ble7_process(  ) != 1 );
    
    do 
    {
        ble7_send_command( &ble7, BLE7_CLEAR_BONDING );
        Delay_1sec( );
    }
    while( ble7_process(  ) != 1 );
    
    do 
    {
        ble7_send_command( &ble7, BLE7_ENABLE_ECHO );
        Delay_1sec( );
    }
    while( ble7_process(  ) != 1 );
    
    do 
    {
        ble7_send_command( &ble7, BLE7_ENABLE_PAIRING );
        Delay_1sec( );
    }
    while( ble7_process(  ) != 1 );
    
    do 
    {
        ble7_send_command( &ble7, BLE7_ENABLE_BONDING );
        Delay_1sec( );
    }
    while( ble7_process(  ) != 1 );
    
    do 
    {
        ble7_send_command( &ble7, BLE7_SET_DEVICE_NAME );
        Delay_1sec( );
    }
    while( ble7_process(  ) != 1 );
    
    do 
    {
        ble7_send_command( &ble7, BLE7_SET_ADVERTISING_ON );
        Delay_1sec( );
    }
    while( ble7_process(  ) != 1 );
    
    do 
    {
        ble7_send_command( &ble7, BLE7_SET_ADVERTISING_HIGH_DURATION );
        Delay_1sec( );
    }
    while( ble7_process(  ) != 1 );
    
    do 
    {
        ble7_send_command( &ble7, BLE7_SAVE_CONFIGURATION );
        Delay_1sec( );
    }
    while( ble7_process(  ) != 1 );
    
    do 
    {
        ble7_send_command( &ble7, BLE7_SWITCH_TO_STREAM_MODE );
        Delay_1sec( );
    }
    while( ble7_process(  ) != 1 );
    
    config_mode = 0;
    log_printf( &logger, "The module has been configured.\r\n" );
    Delay_1sec( );
}

void application_task ( void )
{
    ble7_process(  );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

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