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TI 低功耗蓝牙BLE4.0芯片CC2540模块

2018/7/3 9:33:06发布88次查看

蓝牙4.0模块承蒙广大客户厚爱,对模块提出了一些十分宝贵的意见,特此针对原ble透传+直驱模块v2.0进行了大幅度升级,对部分细节做了精确调整,对部分逻辑做了优化,并且增加了大量的实用功能,以便于更好地支持各种手机外设新方案。
相对以前的版本,v2.1升级内容包括:
修正rssi读取服务中读取周期设定的错误;
填补无权限快速写漏洞,在密码提交成功前,禁止任何写操作;
支持通过io0(p12)下拉3秒来恢复出厂设置(此功能上电10秒内有效);
测试模式和恢复模式分开触发,进入测试模式不恢复任何系统参数;
支持at指令调整发射功率;
支持at指令修改广播间隔;
支持at指令附加自定义广播数据,支持实时更新,掉电不保存;
支持at指令设定数据延时(用户cpu串口接收准备时间);
支持at指令自定义设备识别码,掉电保存,会包含在广播数据中;
支持pwm输出初始化状态自定义:全高,全低,最后保存的pwm输出状态值(掉电保存);
支持pwm频率自定义(61.036hz<=f<=8khz,默认120hz);
广播内容提示模块系统状态,包括电池电量,自定义设备识别码,四路pwm输出值,io状态等;
优化flash写操作,延长flash使用寿命;
at指令处理逻辑优化,如果是ttm:开头的包,视为at指令,否则做透传数据处理。如果以ttm:开头,而后面的字串无法解析,输出ttm:errrn;
串口dma收发机制优化,为协调低速单片机使用,默认波特率为9600,可自修改为高速波特率,掉电保存,最低波特率支持4800;
为防止电池电压降低带来的测量误差,adc的参考源设定为内部标准参考源1.25v。
l 概述模块可以工作在桥接模式(透传模式)和直驱模式。
模块启动后会自动进行广播,已打开特定app的手机会对其进行扫描和对接,成功之后便可以通过ble协议对其进行监控。
桥接模式下,用户cpu可以通过模块的通用串口和移动设备进行双向通讯,用户也可以通过特定的串口at指令,对某些通讯参数进行管理控制。用户数据的具体含义由上层应用程序自行定义。移动设备可以通过app对模块进行写操作,写入的数据将通过串口发送给用户的cpu。模块收到来自用户cpu串口的数据包后,将自动转发给移动设备。此模式下的开发,用户必须负责主cpu的代码设计,以及智能移动设备端app代码设计。
直驱模式下,用户对模块进行简单外围扩展,app通过ble协议直接对模块进行驱动,完成智能移动设备对模块的监管和控制。此模式下的软件开发,用户只须负责智能移动设备端app代码设计。
主要特点:
1. 使用简单,无需任何蓝牙协议栈应用经验;
2. 用户接口使用通用串口设计,全双工双向通讯,最低波特率支持4800bps;
3. 同时支持桥接模式(串口透传),或者直接驱动模式(无需额外cpu);
4. 默认20ms连接间隔,连接快速;
5. 支持at指令修改串口波特率,软件复位模块,获取mac地址,修改模块名;
6. 支持at指令调整蓝牙连接间隔,控制不同的转发速率。(动态功耗调整);
7. 串口数据包长度,可以是200byte以下(含200)的任意长度。(大包自动分发);
8. 高速透传转发,最快可达4k/s,可稳定工作在2.5k-2.8k;
9. 支持移动设备app修改模块名称,掉电保存;
10. 支持移动设备app修改串口波特率,掉电保存;
11. 支持移动设备app对模块进行远程复位;
12. 支持移动设备app调节蓝牙连接间隔,掉电不保存。(动态功耗调整);
13. 支持快速测试,无需连接任何外部零件测试无线和串口通信;
14. 包括调试口在内的全io外扩;
15. 支持连接状态,广播状态提示脚/普通io灵活配置;
16. 6个双向可编程io,外部中断引发输入检测,全低功耗运行。(触发报警,照明控制,遥控玩具,等各种输入输出开关量应用);
17. 2个可编程定时单次/循环翻转输出口。(智能预约定时应用);
18. 两路adc输入(14 bit),使能/禁止,采样周期自由配置。(测温湿度,光度等应用);
19. 四路可编程pwm(120hz)输出。(调光,调速等应用);
20. 模块端rssi连续采集,可读可自动通知app,使能/禁止,采集频度自由设定。(寻物防丢报警应用);
21. 支持模块电量提示,电量读取,可自动通知。(设备电量提醒);
22. 支持防劫持密码设置,修改和恢复,防止第三方恶意连接。也可不使用。独立的密码操作结果通知,方便app编程;
23. 支持单脚位下地(长按)3s恢复出厂设置,app远程恢复出厂设置;
24. 支持at指令调整发射功率;
25. 支持at指令修改广播间隔;
26. 支持at指令附加自定义广播数据,自定义设备识别码;
27. 支持at指令设定数据延时 (用户cpu串口接收准备时间);
28. 支持pwm输出初始化状态自定义 (全高,全低,掉电前pwm输出状态值);
29. 支持pwm频率自定义(61.036 hz <=f <= 8 khz,默认120hz);
30. 广播内容提示模块实时系统状态,包括电池电量,自定义设备识别码,四路pwm当前输出值,当前io状态等;
31. 极低功耗的待机模式,cc2540芯片官方数据睡眠电流0.4ua,模块实测功耗如下:
事件
平均电流
(积分计算*1)
平均电流
(电表测量*2)
持续时间
测试条件/备注
模块睡眠功耗
0.35ua
0.3-0.4ua

en悬空
广播
202ua
0.14~0.54ma
3.85ms
广播周期250ms
连接事件
243ua
0.41 ma
2.25ms
连接周期100ms
单次ble
数据接收事件
332ua
0.65 ma
 3.0ms
(20bytes,10次/秒)
模块接收数据并串口发送
497ua
2.68ma
5.1ms
(20bytes,10次/秒)
单次ble
数据发送事件
342ua
0.69ma
 3.2ms
(20bytes,10次/秒)
*1注:官方测试方式:在电源回路上串一个10r的电阻,使用示波器截取压降波形,进行积分计算。
*2注:万用表测试方式:用万用表ua或ma档串在电池与模块之间查看显示值。
测试电压为3.07v。
以上数据为信驰达模块rf-cc2540ta1抽样实测数据,仅供参考。
工作模式示意图

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