I. Was ist ein Bluetooth Low Energy Modul?

Physikalische Zusammensetzung: Bluetooth Low Energy Modul Das BLE-Chip-Modul besteht aus den notwendigen Peripherieschaltungen (Quarz, Kondensatoren usw.), dem HF-Teil (Antennenanpassungsschaltung) und einer Abschirmabdeckung (zur Vermeidung von Störungen). Dank dieses Komplettpakets ist das Gerät sofort einsatzbereit, ohne dass eine komplexe HF-Auslegung erforderlich ist.

Einfaches Verständnis: Bluetooth Low Energy (BLE) ist quasi eine energiesparende Version des klassischen Bluetooth – speziell entwickelt für kleine, batteriebetriebene Geräte, die über lange Zeiträume laufen müssen. So nutzen beispielsweise Ihr Smart-Armband, Ihre elektronische Waage oder Ihre Diebstahlsicherungs-Tags die BLE-Technologie, um die Verbindung aufrechtzuerhalten und gleichzeitig die Batterielaufzeit auf Monate oder sogar Jahre zu verlängern.

Modul oder Chip: Wie wählt man das richtige aus?

Anregung: Bei 90 % der IoT-Produkte ist der Einsatz eines Moduls kostengünstiger. Die eingesparte Entwicklungszeit und die geringeren Zertifizierungskosten überwiegen den Preisunterschied des Moduls bei Weitem.

Besonderer Hinweis: Gängige Modulzertifizierungen wie FCC, IC usw. setzen voraus, dass das Modul über eine vollständige HF-Schaltung, eine Abschirmung und ein unabhängiges Netzteil verfügt. Ob eine Modulzertifizierung anerkannt wird, hängt von der Region, dem jeweiligen Endprodukt und dem gewählten Prüflabor ab. Um eine reibungslose Zertifizierung zu gewährleisten, empfiehlt RF-star, sich direkt mit dem Zertifizierungslabor in Verbindung zu setzen, um die spezifischen Anforderungen zu klären.

II. W Welche Haupttypen von Bluetooth-Low-Power-Modulen sind auf dem Markt erhältlich?

1. Klassifizierung nach Funktion

Transparentes Übertragungsmodul: Die am häufigsten verwendete Variante fungiert als „Datenpipeline“ und überträgt die per Bluetooth empfangenen Daten direkt an den Mikrocontroller. Benutzer müssen keine Bluetooth-Protokolle verstehen, sondern können die Verbindung einfach herstellen und loslegen.

Steuermodul: Der Chip verfügt über eigene Verarbeitungskapazität und kann für Logikprogramme programmiert werden. Kunden können eigene Programme schreiben, um den internen Kern des Chips zu nutzen, wodurch unter Umständen ein externer Mikrocontroller entfällt und Kosten gespart werden. Beispielsweise verwendet der RF-star RF-BM-2340B1 den TI CC2340R5 mit integriertem ARM Cortex-M0+ Kern. Alle GPIOs sind herausgeführt, sodass sowohl Bluetooth-Kommunikation als auch Benutzeranwendungen unterstützt werden können.

RF-Star-Module, klassifiziert nach Chipplattform

Alle oben genannten Module können sowohl den Bedarf an transparenter Übertragung als auch an unabhängiger Entwicklung decken.

2. Klassifizierung nach Schnittstelle

Serieller Schnittstellentyp (UART): Am einfachsten zu bedienen, z. B. mit RF-star RF-BM-2340A1.

USB-Typ: Wird direkt an einen Computer angeschlossen, es ist keine zusätzliche Schnittstelle erforderlich, Kunden entwickeln ihre eigene PC-Software, z. B. RF-DG-22A.

SPI/I2C-Typ: Unterschiede bei den seriellen Übertragungsraten, z. B. unterstützt RF-BM-2340A2 das transparente SPI-Übertragungsprotokoll, RF-BM-BG22Ax unterstützt das transparente I2C-Übertragungsprotokoll.

RF-star Bluetooth Low Energy Modul-Schnittstellenklassifizierungstabelle

III. Schnellstart: Wie verwendet man ein BLE Transparent Transmission Module?

Die Verdrahtung ist kinderleicht (am Beispiel des RF-BM-2340A1)

Hinweis: TX wird mit RX verbunden, RX mit TX – nicht vertauschen! Die Pins der Flusssteuerung sollten geerdet werden, wenn sie nicht verwendet werden.

Dreistufige Einschaltmethode:

Schalten Sie das Modul ein. (3,3 V, der maximale Strom sollte die Modulspezifikationen nicht überschreiten)

Laden Sie eine Bluetooth-Debugging-App auf Ihr Telefon herunter (Empfohlen: "nRF Connect")

Suchen und verbinden Sie sich mit dem Modul über die Telefon-App. (Der Standardname lautet üblicherweise RFSTAR_XXXX)

Wie verwendet man die Ablaufsteuerung (Flow Control)?

RF-Sternmodul-Flusssteuerungsmethode (RTS/CTS) (BRTS/BCTS):

Modul RTS/BCTS → MCU CTS

Modul CTS/BRTS ← MCU RTS

Anwendbare Module: RF-BM-BG22A1, RF-BM-2340A1, RF-BM-4044Bx usw.

IV. Detaillierte Analyse der Funktionsprinzipien von Bluetooth

Werbung ------ Peripheriegeräte-Übertragung

Das Peripheriegerät meldet sich regelmäßig: Ich bin hier! Meine Informationen sind...

Das Werbepaket enthält:

Gerätename (z. B. „RFSTAR_BLE“)
UUID (Eindeutige Geräte-ID)
Signalstärkeanzeige
Informationen über die angebotenen Dienstleistungen

Herstellerspezifische Daten

RF-Star-Modul-Werbeeinstellungen:
AT+NAME=RF-star123456 // Gerätenamen ändern
AT+UART=921600 // Serielle Baudrate auf 921600 bps einstellen

AT+POWER=0 // Sendeleistung auf 0 dBm ändern

Scannen ------ Zentralgerät hört zu

Das zentrale Gerät schaltet seine „Ohren“ ein und lauscht, wer in der Nähe Werbung macht:

Die Scan-Ergebnisse enthalten:
MAC-Adressen aller Werbegeräte
Gerätename (falls verfügbar)
RSSI-Signalstärke (Negativerer Wert bedeutet schwächeres Signal)

Inhalt des Werbepakets

Master/Slave-Rollen und Verbindungstopologie
Mastergerät (Master/Zentrale):
Sucht aktiv nach Bluetooth-Geräten in der Nähe
Initiiert Verbindungsanfragen
Ein Master kann sich mit mehreren Slaves verbinden.

Typische Beispiele: Telefone, Tablets, Gateways

Slave-Gerät (Slave/Peripheriegerät):

Werben Sie für Ihre Präsenz
Wartet auf Verbindung
Kann im Normalmodus nur von einem Master gleichzeitig verbunden werden.

Typische Beispiele: Sensoren, Armbänder, Peilsender

Master/Slave-Kombination (Zentral/Peripher):

Ein Gerät, das Master- und Slave-Funktionen vereint, wie zum Beispiel:

Smartwatch (Slave: verbindet sich mit dem Telefon; Master: verbindet sich mit den Kopfhörern)

Bluetooth-Gateway (Master: verbindet sich mit mehreren Sensoren; Slave: wird zur Konfiguration per Telefon verbunden)

Von RF-star Transparent Transmission Modules unterstützte Betriebsarten

Vier Schritte zum Aufbau einer Verbindung:

Schritt 1: Werbung des Slave-Geräts

↓

Schritt 2: Mastergerät scannt und wählt Ziel aus

↓

Schritt 3: Mastergerät initiiert Verbindungsanfrage

↓

Schritt 4: Beide Parteien verhandeln die Parameter → Verbindung erfolgreich!

Konfiguration zur Optimierung der Verbindungsparameter

Verbindungsintervall: Beeinflusst Geschwindigkeit und Stromverbrauch
AT+ADS=1,1,50 // Aktiviert die verbindungsfähige Werbung mit einem Werbeintervall von 50 ms
// Slave-Latenz: Anzahl der Verbindungsereignisse, die übersprungen werden dürfen
AT+CDL=10,20 // BCTS-Pin-Funktion aktivieren und Verzögerungsdauer auf 10 ms einstellen; BRTS-Pin-Verzögerungsdauer auf 20 ms einstellen
// Überwachungs-Timeout: Zeit, um den Verbindungsverlust zu beurteilen

AT+CNT_INTERVAL=16,200 // Das aktuelle Verbindungsintervall des Geräts beträgt 20 ms (16*1,25 ms), das Timeout für die Verbindungsüberwachung beträgt 2000 ms

V. RF-star Transparent Bluetooth-Modul-Auswahltabelle

VI. Kurzübersicht häufiger Probleme

Frage 1: Ich kann das Modul nicht finden?

Prüfung 1: Prüfen Sie, ob sich das Modul im Werbemodus befindet (dies kann am STATE-Pin angezeigt werden).
Prüfung 2: Ist die Stromversorgung bei 3,3 V stabil, ist der Strom ausreichend (≥20 mA)?
Prüfung 3: Das Modul befindet sich möglicherweise bereits im verbundenen Zustand (sendet keine Werbebotschaften, solange es verbunden ist).

Prüfung 4: Ist die Antenne intakt, befindet sich das Modul in einem Metallgehäuse (Signalabschirmung)?

Frage 2: Häufige Verbindungsabbrüche?
Lösung 1: Erhöhen Sie die Überwachungszeit.
Lösung 2: Prüfen Sie, ob das Netzteil Störungen aufweist (verwenden Sie ein Oszilloskop, um die Restwelligkeit zu prüfen).
Lösung 3: Möglicherweise zu weit entfernt oder Hindernisse vorhanden (Test im Freien durchführen)

Lösung 4: Passen Sie das Verbindungsintervall an (zu kleine Intervalle können zu Instabilität führen).

Frage 3: Datenpaketverlust bei der Übertragung?
Lösung 1: Reduzieren Sie die Baudrate (versuchen Sie, von 115200 auf 9600 zu senken).
Lösung 2: Überprüfen Sie die Flusssteuerungsfunktion des Geräts (schließen Sie die Pins BRTS/BCTS und CTS/RTS an).
Lösung 3: Prüfen Sie, ob die Verkabelung locker ist (nachlöten).

Lösung 4: Verringern Sie die Menge der auf einmal gesendeten Daten (Senden in Paketen).

VII. Probieren Sie es jetzt aus!

Einfachstes Anfängerexperiment:
Benötigte Materialien:
RF-Star RF-BM-2340A1 oder RF-BM-BG22A1 Modul ×1
RF-BT02 Entwicklungsboard ×1
USB-Kabel ×1

Einige DuPont-Drähte

Erinnern: Die Verwendung von BLE-Transparenzmodulen ist nicht schwierig; wichtig ist, es auszuprobieren, zu experimentieren und aus Fehlern zu lernen. Die meisten Probleme entstehen durch falsche Verkabelung, Stromversorgung oder Moduseinstellungen. RF-Sternmodule Es wird eine detaillierte technische Dokumentation sowie Beispielcode für einige Mikrocontroller mitgeliefert. Bei Problemen:

Konsultieren Sie das Handbuch zum transparenten Übertragungsprotokoll des Moduls und das Handbuch zum Entwicklungsboard.
Verwenden Sie AT-Befehle, um den Modulstatus zu testen.

Kontaktieren Sie den technischen Support (info@szrfstar.com)

Bleib geduldig Beginnen Sie mit einfacher, transparenter Übertragung, vertiefen Sie schrittweise Ihr Verständnis der Bluetooth-Protokolle und Sie werden schnell die Essenz der BLE-Entwicklung beherrschen!