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使用BM832A和STM32G431RB拥抱通信的未来

蓝牙5.0解决方案,应有尽有!

BLE 12 Click with Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

BLE 12 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G431RB

享受高质量音频和数据传输,无限制。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

BLE 12 Click基于BM832A,这是一款高度灵活、超低功耗的蓝牙模块,为任何嵌入式应用提供BLE连接,由Fanstel提供。BM832A模块基于Nordic nRF52 SoC,集成了64MHz的32位ARM Cortex M4处理器,具有浮点单元(FPU)和2.4GHz多协议无线电(支持蓝牙5.0和集成PCB天线),具有-96dBm RX灵敏度(取决于数据速率),以及192kB的Flash内存和24kB的RAM。BLE 12 Click允许使用UART和SPI接口,常用的UART RX和TX引脚作为默认通信协议,用于以默认配置的115200 bps速度传输和交换AT命令,以便与主机MCU进行数据传输和交换。可以通过将标记为COMM SEL的SMD跳线置于适当位置来进行选择。注意,所有跳线的位置必须在同一侧,否则

Click board™可能会无响应。mikroBUS™的PWM引脚上的CMD引脚代表通信激活功能。CMD引脚的高逻辑状态允许模块与MCU通信,而低状态允许数据透明地发送到远端设备(例如智能手机)。在选择UART接口的情况下,可以通过发送命令"AT+STOP"来减少功耗。CS引脚必须设置为低逻辑状态200μs或更长时间,以唤醒UART接口。此外,它还有一个额外的数据就绪信号,标记为REQ,并连接到mikroBUS™插座的INT引脚,表示有新数据准备好供主机使用。此Click board™通过了全球范围内的监管认证,提供了增强的性能、安全性和可靠性,以支持在蓝牙网络上运行的物联网产品。此外,在BLE 12 Click的中心,还有一个额外的未填充的头部,提供了完全的

调试和编程支持。通过这个头部,用户可以使用串行线调试接口进行编程和调试,通过SWD接口引脚(SWDIO,SWCLK和SWO)提供。除了适当的接口外,此Click board™还具有一些额外的功能。一个连接到mikroBUS™插座RST引脚的复位按钮将模块置于复位状态,而两个额外的LED指示灯,标记为LED1和LED2的黄色和红色LED,可以用于可选的用户配置的视觉指示。此Click board™只能在3.3V逻辑电压水平下运行。因此,在使用不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,此Click board™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。

BLE 12 Click hardware overview 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

NC
NC
AN
Reset
PC12
RST
SPI Chip Select
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
Communication Selection
PC8
PWM
Data-Ready
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!”

原理图

BLE 12 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

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

该库包含 BLE 12 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • ble12_set_device_name - BLE 12 设置设备名称功能

  • ble12_set_op_mode - BLE 12 设置操作模式功能

  • ble12_send_cmd - BLE 12 发送命令功能

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 main.c
 * @brief BLE 12 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example reads and processes data from BLE 12 Click board™.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes UART driver and logs UART. 
 * After driver initialization, the app performs a wake-up module, 
 * enters command mode, sets the device name and advertising time interval, 
 * and disconnects all connections. 
 * After that, the blinking of the yellow LED Indicates
 * that the BLE 12 Click board™ is ready for connection. 
 * After establishing the connection, the yellow LED is turned on.
 *
 * ## Application Task
 * This example demonstrates the use of the BLE 12 Click board™. 
 * Reads the received data and parses it. 
 * Results are being sent to the Usart Terminal, where you can track their changes.
 *
 * ## Additional Function
 * - static void ble12_clear_app_buf ( void )
 * - static err_t ble12_process ( void )
 *
 * @note
 * We have used the Serial Bluetooth Terminal Android application for the test
 * and you can find it at the link:
 * https://play.google.com/store/apps/details?id=de.kai_morich.serial_bluetooth_terminal
 * 
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ble12.h"

#define PROCESS_BUFFER_SIZE 200
#define RSP_TIMEOUT         100

static ble12_t ble12;
static log_t logger;

static char app_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
static int32_t app_buf_len = 0;
static int32_t app_buf_cnt = 0;

/**
 * @brief BLE 12 clearing application buffer.
 * @details This function clears memory of application buffer and reset it's length and counter.
 * @note None.
 */
static void ble12_clear_app_buf ( void );

/**
 * @brief BLE 12 data reading function.
 * @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer.
 *
 * @return @li @c  0 - Read some data.
 *         @li @c -1 - Nothing is read.
 *         @li @c -2 - Application buffer overflow.
 *
 * See #err_t definition for detailed explanation.
 * @note None.
 */
static err_t ble12_process ( void );

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    ble12_cfg_t ble12_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 );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    ble12_cfg_setup( &ble12_cfg );
    BLE12_MAP_MIKROBUS( ble12_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( UART_ERROR == ble12_init( &ble12, &ble12_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( BLE12_ERROR == ble12_default_cfg ( &ble12 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    app_buf_len = 0;
    app_buf_cnt = 0;
    Delay_ms( 100 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
    
    log_printf( &logger, "-------------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "\t  BLE 12 Click\r\n" );
    log_printf( &logger, "-------------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "\t  Command mode\r\n" );
    ble12_set_op_mode( &ble12, BLE12_OP_MODE_CMD );
    Delay_ms( 100 );
    
    ble12_event_startup( &ble12 );
    Delay_ms( 100 );
     
    ble12_set_led_state( &ble12, BLE12_LED_RED, BLE12_LED_OFF );
    ble12_set_led_state( &ble12, BLE12_LED_YELLOW, BLE12_LED_OFF );
    Delay_ms( 100 );
    
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
    log_printf( &logger, "> Set device name:" );
    log_printf( &logger, " BLE 12 Click\r\n" );
    ble12_set_device_name( &ble12, "BLE 12 Click" );
    Delay_ms( 100 );
    
    log_printf( &logger, "> Set Adv. Interval: 99 ms\r\n" );
    ble12_set_adv_interval( &ble12, "0099" );
    Delay_ms( 100 );
    
    log_printf( &logger, "> Disconnect all connections\r\n" );
    ble12_disconnect( &ble12 );
    Delay_ms( 100 );
    
    log_printf( &logger, "-------------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "  Please connect your device\r\n" );
    
    do
    {
        ble12_process(); 
        ble12_set_led_state( &ble12, BLE12_LED_YELLOW, BLE12_LED_ON );
        Delay_ms( 50 );
        ble12_set_led_state( &ble12, BLE12_LED_YELLOW, BLE12_LED_OFF );
        Delay_ms( 50 );
    }
    while ( !strstr( app_buf, BLE12_EVT_CONNECTED ) );
    Delay_ms( 100 );

    ble12_set_led_state( &ble12, BLE12_LED_RED, BLE12_LED_OFF );
    ble12_set_led_state( &ble12, BLE12_LED_YELLOW, BLE12_LED_ON );
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
    log_printf( &logger, "\tDevice connected\r\n" );
    Delay_ms( 100 );
    
    ble12_set_op_mode( &ble12, BLE12_OP_MODE_DATA );
    log_printf( &logger, "-------------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "\t    Data mode\r\n" );
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
    Delay_ms( 100 );
    
    ble12_process();
    ble12_clear_app_buf( );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void ) 
{      
    ble12_process();
    
    if ( app_buf_len > 0 ) 
    { 
        log_printf( &logger, "%s", app_buf );
        ble12_clear_app_buf(  );    
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

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

static void ble12_clear_app_buf ( void ) 
{
    memset( app_buf, 0, app_buf_len );
    app_buf_len = 0;
    app_buf_cnt = 0;
}

static err_t ble12_process ( void ) 
{
    int32_t rx_size;
    char rx_buff[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    
    rx_size = ble12_generic_read( &ble12, rx_buff, PROCESS_BUFFER_SIZE );

    if ( rx_size > 0 ) 
    {
        int32_t buf_cnt = 0;

        if ( app_buf_len + rx_size >= PROCESS_BUFFER_SIZE ) 
        {
            ble12_clear_app_buf(  );
            return BLE12_ERROR;
        } 
        else
        {
            buf_cnt = app_buf_len;
            app_buf_len += rx_size;
        }

        for ( int32_t rx_cnt = 0; rx_cnt < rx_size; rx_cnt++ ) 
        {
            if ( ( rx_buff[ rx_cnt ] != 0 ) && ( rx_buff[ rx_cnt ] != 0x2B ) ) 
            {
                app_buf[ ( buf_cnt + rx_cnt ) ] = rx_buff[ rx_cnt ];   
            }
            else
            {
                app_buf_len--;
                buf_cnt--;
            }
        }
        
        
        
        return BLE12_OK;
    }
    return BLE12_ERROR;
}



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

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