亿佰特双模蓝牙模块V42协议模块E104BT40使用手册.docx
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亿佰特双模蓝牙模块V42协议模块E104BT40使用手册
第一章概述2
1.1产品简介2
1.2特点功能2
1.3应用场景2
第二章规格参数2
2.1极限参数2
2.2工作参数3
第三章机械尺寸与引脚定义4
第四章快速使用5
4.1快速使用指南5
4.2空中配置6
4.3数据传输8
4.2.1SPP数据透传8
4.2.2BLE数据透传9
4.4其他11
第五章功能说明11
5.1配置11
5.2MAC地址绑定11
5.3状态或事件打印11
5.4经典蓝牙配对11
5.5UUID说明12
5.6打包机制12
第六章AT指令12
第七章硬件设计24
第八章常见问题25
9.1传输距离不理想25
9.2模块易损坏25
9.3误码率太高25
第九章焊接作业指导26
9.1回流焊温度26
9.2回流焊曲线图26
第十章批量包装方式27
修订历史27
关于我们27
第一章概述
1.1产品简介
E104-BT40模块是一款基于蓝牙4.2+3.0版本的串口转双模蓝牙从机模块,即低功耗蓝牙BLE与经典蓝牙SPPProfile,可在BLE与经典蓝牙之间自由切换,工作在2.4GHz频段。
E104-BT40模块使用通用AT指令设置参数,操作简单快捷。
模块仅支持蓝牙从机角色,通过该模块可以使传统的低端串口设备或者MCU控制的设备进行无线数据传输。
是一款低成本,简单,可靠的数据传输模块。
1.2特点功能
●支持蓝牙BluetoothSpecificationV4.2+3.0协议;
●支持AT指令配置;
●支持BLE;
●支持SPP3.0;
●GPIO输入/输出;
●2路PWM输出
●串口缓存249字节
●有效通讯距离30米以上
●支持全球免许可ISM2.4GHz频段;
●支持1~2Mbps空中速率;
●自带PCB板载天线,无需外接天线。
1.3应用场景
●蓝牙无线数据传输
●无线抄表无线传感
●智能家居、工业控制
●工业遥控、遥测
●智能楼宇、智能建筑
●自动化数据采集
●健康传感器
●汽车检测设备
●智能机器人
第二章规格参数
2.1极限参数
主要参数
性能
备注
最小值
最大值
电源电压(V)
0
3.6
超过3.6V永久烧毁模块
阻塞功率(dBm)
-
10
近距离使用烧毁概率较小
工作温度(℃)
-40
+85
工业级
2.2工作参数
主要参数
性能
备注
最小值
典型值
最大值
工作电压(V)
2.5
3.3
3.6
≥3.3V可保证输出功率
通信电平(V)
-
3.3
-
使用5VTTL会烧坏模块
工作温度(℃)
-40
-
+85
工作频段(MHz)
2400
-
2480
功耗
空闲状态(mA)
3.9
-
6
BLE连接(mA)
-
3.26
9.2
SPP连接(mA)
-
6.78
9.2
发射功率(dBm)
-
3
-
接收灵敏度(dBm)
-
-96
-97
主要参数
描述
备注
参考距离
30m
发射长度
SPP100Bytes
BLE20Bytes
SPP有效负载100字节
BLE有效负载20字节
蓝牙协议
V4.2+V3.0SPP
通信接口
UART串口
单片机所有I/O引出,详见芯片手册
封装方式
贴片式
接口方式
1.27mm
外形尺寸
21*13mm
天线接口
PCB板载天线
等效阻抗约50Ω
第三章机械尺寸与引脚定义
引脚序号
引脚定义
引脚方向
引脚功能
说明
1
GND
-
电源地
电源参考地
2
TXD
输出
串口数据发送
模块对外输出串口数据
3
RXD
输入
串口数据接收
模块接收外部串口数据
4
P02
输出
通用输出IO
用户可设置输出电平
5
P03
输出
通用输出IO
用户可设置输出电平①
6
P04
-
-
NC
7
P05
-
-
NC
8
P06
-
-
NC
9
P07
-
-
NC
10
GND
-
电源地
电源参考地
11
P10
输入
通用输入IO
用户可读取IO电平,内部上拉
12
P11
输入
通用输入IO
用户可读取IO电平,内部上拉
13
PWM2
输出
输出PWM
用户配置输出PWM波
14
PWM3
输出
输出PWM
用户配置输出PWM波②
15
P33
-
CTS
16
P34
-
RTS
17
VCC
-
3.3V
电源输入
18
GND
-
电源地
电源参考地
19
GND
-
电源地
电源参考地
20
NC
-
-
21
NC
-
-
22
NC
-
-
23
RST
-
复位引脚
低电平有效
24
STATUS
输出
状态指示LED
蓝牙未连接:
输出频率为1Hz方波
蓝牙已连接:
低电平
25
MODE
输入
模式选择
低电平:
配置模式③
高电平:
透传模式
26
DISC
输入
断开连接
内部上拉,下降沿有效
27
LINK
输出
连接状态
蓝牙未连接:
高电平
蓝牙已连接:
低电平
28
GND
-
电源地
电源参考地
1用户可配置输出IO默认输出低电平,设置后,下次上电后依然按照设置的参数输出电平;
2PWM默认关闭,设置后,下次上电后依然按照设置的参数输出PWM;
3MODE引脚切换模式仅在建立连接后有效
第四章快速使用
调试/测试推荐软件:
●PC端串口工具-SSCOM.exe或者AccessPort
●手机端ble调试APPBLE-nRFconnect经典蓝牙-蓝牙串口助手
4.1快速使用指南
●模块未连接时均为AT指令模式,建立连接时,模块进入透传模式,可通过拉低MODE引脚进入AT指令模式,拉高MODE引脚返回透传模式。
●设置串口工具相关配置(默认配置:
115200,8,1,none,none),如下图所示;
图表4-1-1SSCOM参数配置
图表4-1-2AccessPort参数配置,其他参数默认
●按照6.4指令表所示指令,按照6.2节指令说明,发送AT指令配置模块
4.2空中配置
●仅BLE角色建立连接时,可使用空中配置
●打开app“nRFconnect”,开始扫描设备,找到设备“CDEBYTE_BLE”,连接该设备
图表4-2nRFconnect扫描列表图
●打开UUID为FFF0的服务,打开配置通道write
图表4-3nRFconnect连接和开启写通道
●发送认证指令:
AT+AUTH=123456,模块返回”0x2B-4F-4B-0D-0A”表示认证成功
图表4-4RFconnect空中配置流程
●按照6.4节指令表所示指令,6.2节指令说明,配置模块
●返回的消息格式参照6.4节指令表,部分指令可能多显示几个0x00,可忽略;
苹果用户返回的消息过长时,如查询蓝牙名称,可能根据APP的不同只能显示22字节,这时请将设置的值限制在合理的的长度。
4.3数据传输
模块上电,经典蓝牙和BLE均处于可发现状态,数据传输注意事项详见5.2节。
测试条件:
●使用手机作为主机,模块作为从机
●串口工具:
SSCOM或者AccessPort
●其他参数为默认配置
4.3.1SPP数据透传
1.模块上电并使能串口打印(AT+LOGMSG=1);
2.打开蓝牙串口助手,搜索到蓝牙名称为:
CDEBYTE_SPP,连接,串口打印STA:
connect:
[mac]
图表4-4蓝牙串口APP连接流程
3.模块连接成功后打印“STA:
connected”,LINK引脚为低。
4.手机app或者打开串口开始数据透传。
4.3.2BLE数据透传
1.模块上电并使能串口打印(AT+LOGMSG=1);
2.打开nRFconnect,搜索到蓝牙名称为:
CDEBYTE_BLE,连接,串口打印STA:
connect:
[mac]
图表4-6搜索BLE设备
3.找到”UnknownService”,打开通知,SSCOM发送“1234567890”
图表4-7nRFconnect打开通知、接收数据
4.nRFconnect发送“asdfghjkl”
图表4-8nRFconnect写数据、发送
4.4其他
模块上电约120ms可接收AT指令
模块上电至蓝牙初始化完成需要1500ms。
BLE断开重连建议间隔1500ms。
第五章功能说明
5.1配置
模块支持两种配置模式:
串口配置,空中配置(BLE)。
空中配置前必须通过AT+AUTH=123456(初始密码)验证密码。
验证通过后才允许使用空中配置。
空中配置认证周期为本次连接,若设备断开后重新连接需要重新认证。
未连接时,模块始终处于配置模式。
此时MODE引脚无效。
连接成功后,根据MODE引脚电平确定模块当前为配置模式,还是数据传输模式。
MODE引脚为高电平为数据传输模式,为低电平时为配置模式。
MODE引脚检测到有效改变时,锁存当前状态。
每次状态改变保持时间为200ms以上有效。
5.2MAC地址绑定
经典蓝牙支持MAC地址绑定。
如开启MAC地址绑定功能。
设备仅连接已设置的MAC地址设备。
5.3状态或事件打印
指令AT+LOGMSG配置开启状态信息串口打印功能。
状态信息包括:
初始化、连接、断开,格式如下:
状态
打印信息
连接成功
\r\nSTA:
connected:
[MAC]\r\n
连接断开
\r\nSTA:
disconnected\r\n
5.4经典蓝牙配对
序号
配对模式
描述
相关AT指令
0
pincode
手机需输入配对码
AT+PIN
1
noinputoutput
手机需确认配对请求
-
2
Passkey
模块需输入passkey
AT+PASSKEY
3
confirm
模块显示“确认码”后,用户通过AT指令确认
AT+CONFIRM
Pincode配对,需要手机或电脑端输入PIN码,即模块设置的PIN码(AT+PIN指令),输入正确后方能建立连接。
若主机为模块,主机与模块设置相同的的PIN码即可。
noinputoutput配对,仅需手机确认。
Passkey配对手机端随机给出6位ASCII码,模块使用AT+PASSKEY指令输入该6位ASCII码即可建立连接。
Confirm配对手机端生成6位ASCII码,并发送给模块,模块通过串口打印+CONFIRM:
[6位ASCII码],确认相同后输入AT+COMFIRM=YES建立连接,或者AT+COMFIRM=NO拒绝连接请求。
5.5UUID说明
服务UUID
FFF0
特征值
UUID
属性
描述
SLAVECHANNEL
FFF1
read/notify
从机发送数据,主机接收数据通道
MASTERCHANNEL
FFF2
read/write
主机发送数据,从机接收数据通道
CONFIGCHANNEL
FFF3
read/write
空中配置通道
128位UUID为0000xxxx00001000800000805f9b34fbxxxx为16位UUID。
5.6打包机制
无论处于哪种波特率下的数据传输,建议在上层做校验重传处理。
E104-BT40模块在BLE模式下,串口一次最多可以处理100字节的数据包,打包为20字节一包。
移动设备(Android5.0版本以下)发往模块的数据包,必须自行分包(1-20字节/包)发送,模块收到数据包后,会依次转发到模块的串口。
E104-BT40模块在SPP模式下,串口一次最多可以接收并处理249字节的数据包。
移动设备发往模块的数据包,请自行分包发送(1-121字节/包)。
打包间隔说明:
BLE每20字节插入20ms
spp每100字节插入20ms
第六章AT指令
6.1默认参数
波特率
115200
流控
关闭
串口任意波特率设置
关闭
SPP名称
CDEBYTE_SPP
BLE名称
CDEBYTE_BLE
配对码
1234
配对模式
1(noinputoutput)
两路输出IO
低电平
两路PWM
关闭
使能绑定MAC
关闭
绑定MAC
FFFFFFFFFFFF
状态打印
关闭
空中配置密码
123456
16位Serviceuuid
FFF0①
16位Slavechanneluuid
FFF1
16位Masterchanneluuid
FFF2
1:
128位UUID为0000xxxx00001000800000805f9b34fb
xxxx为16位UUID。
6.2指令说明
所有AT指令无需加回车(\r)、换行(\n)
AT指令的返回结果以\r\n结束(返回HEX除外),6.3节指令表中响应均以\r\n结束。
指令错误应答格式+ERR=[NUM]。
(NUM为ASCII)
6.3AT指令错误代码说明
错误代码返回形式—ERROR(错误码索引序号)
NUM
说明
错误原因
解决方法
-0
指令不存在
AT指令字符有误
检查字符串
-1
参数长度错误
1、参数总长度过长
2、参数长度不满足
按照AT指令手册,根据‘说明’检查参数长度
-2
无效参数
参数不满足取值范围
对照指令查看参数取值范围
-3
指令存在但不支持该操作
只输入了指令,错误示例:
AT+BAUD
正确示例:
AT+BAUD?
对照指令,确定操作
-4
未连接
模块未建立连接
-
-5
不允许关闭任意波特率设置
关闭波特率任意设置前波特率为常规波特率以外的值
关闭波特率任意设置之前,将波特率设为常规波特率
-6
超出buffer长度
输入AT指令及参数总长度过长
检查AT指令及参数总长度不超过250字节
-7
此时指令无效
-
-
-8
模块已连接
该指令不支持连接状态下操作
-
-9
未进行空中配置认证
使用AT+AUTH指令进行认证之后才能发送指令
-10
空中配置认证失败
密码错误
1.使用正确的密码
2.通过串口重新配置
-11
未知错误
-
6.4指令表
6.4.1AT测试指令
指令
应答
AT
+OK
说明:
无
6.4.2AT+RESET复位指令
指令
应答
AT+RESET
+OK
说明:
立即生效
6.4.3AT+RESTORE恢复出厂指令
指令
应答
AT+RESTORE
+OK
说明:
1、重启生效。
设置成功后,立即重启;
2、恢复出厂设置过程中,禁止任何形式复位,禁止操作未完成之前断电。
6.4.4AT+BAUDABT打开/关闭任意波特率设置
指令
应答
查询
AT+BAUDABT?
+OK=[para]
设置
AT+BAUDABT=[para]
+OK:
成功
+ERR=[NUM]:
错误
参数
para(ASCII)
描述
0
关闭(默认)
1
打开
说明
立即生效,掉电保存
关闭任意波特率设置前,若波特率不是常规波特率,必须修改为常规波特率,再关闭
示例
打开任意波特率设置:
AT+BAUDABT=1
6.4.5AT+BAUD串口波特率
指令
应答
查询
AT+BAUD?
+OK=[para]
设置
AT+BAUD=[para]
+OK:
成功
+ERR=[NUM]:
错误
参数
para(ASCII)
常规波特率(bps)
0
4800
1
9600
2
14400
3
19200
4
28800
5
38400
6
57600
7
76800
8
115200(默认)
打开任意波特率设置(默认为关闭):
para[ASCII]:
4800~115200之间的任意整数值,包括4800和115200。
说明
重启生效,掉电保存
示例
默认情况:
查询:
AT+BAUD?
响应:
+OK=8
设置:
AT+BAUD=1.即设置波特率为9600
响应:
+OK
打开任意波特率设置时:
查询:
AT+BAUD?
响应:
+OK=9600
设置:
AT+BAUD=9900
响应:
+OK=9900
6.4.6AT+HWFC流控
指令
应答
查询
AT+HWFC?
+OK=[para]
设置
AT+HWFC=[para]
+OK:
成功
+ERR=[NUM]:
错误
参数
para(ASCII)
描述
0
关闭(默认)
1
打开
说明
重启生效,掉电保存
示例
打开流控:
AT+HWFC=1
6.4.7AT+DEVSWVER软件版本号
指令
应答
查询
AT+DEVSWVER?
+OK=[para]
参数
para(ASCII码):
设备软件版本
出厂默认:
V1.0
6.4.8AT+SPPNAMESPP名称
指令
应答
查询
AT+SPPNAME?
+OK=[para]
设置
AT+SPPNAME=[para]
+ERR=[NUM]:
错误
参数
para(ASCII码):
SPP名称
出厂默认:
CDEBYTE_SPP
说明
1、重启或者BLE断开后生效,掉电保存
2、名称长度为1~32字节
6.4.9AT+BLENAMEBLE广播名称
指令
应答
查询
AT+BLENAME?
+OK=[para]
设置
AT+BLENAME=[para]
+ERR=[NUM]:
错误
参数
para(ASCII码):
BLE广播名称
出厂默认:
CDEBYTE_BLE
说明
1、重启或者BLE断开后生效,掉电保存
2、ASCII码长度为1~20字节
6.4.10AT+MACSPPMAC地址
指令
应答
查询
AT+MAC?
+OK=[para]
参数
para(HEX):
MAC地址
说明
设置完成后立即重启
设置SPPMAC同时也设置了BLEMAC地址,BLEMAC地址的第四个字节比SPP大1
示例
指令:
AT+MAC?
返回:
2B4F4B3DFE30EE5035DA(该地址为SPPMAC地址)
BLEMAC地址为:
FE30EE5135DA
6.4.11AT+PAIRMODE经典蓝牙配对模式
指令
应答
查询
AT+PAIRMODE?
+OK=[para]
设置
AT+PAIRMODE=[para]
+OK:
成功
+ERR=[NUM]:
错误
参数
para(ASCII)
描述
0
Pincode
1
Noinputoutput(默认)
2
passkey
3
confirm
说明
重启生效,掉电保存
示例
AT+PAIRMODE=0
6.4.12AT+PIN经典蓝牙配对码
指令
应答
查询
AT+PIN?
+OK=[para]
设置
AT+PIN=[para]
+OK:
成功
+ERR=[NUM]:
错误
参数
para(ASCII):
每位取值范围为1~9
出厂默认:
1234
说明
1、下次连接生效,掉电保存
2、长度为4或6字节
示例
AT+PIN=123456
6.4.13AT+P02P02输出
指令
应答
设置
AT+P02=[para]
+OK:
成功
+ERR=[NUM]:
错误
参数
para(ASCII)
描述
0
低电平(默认)
1
高电平
说明
1、立即生效,掉电保存
2、下次上电后,IO仍保持该电平
示例
指令:
AT+P02=1
响应:
+OK
6.4.14AT+P03P03输出
指令
应答
设置
AT+P03=[para]
+OK:
成功
+ERR=[NUM]:
错误
参数
para(ASCII)
描述
0
低电平(默认)
1
高电平
说明
1、立即生效,掉电保存
2、下次上电后,IO仍保持设置电平
示例
指令:
AT+P03=1
响应:
+OK
6.4.15AT+P10P10输入
指令
应答
查询
AT+P10?
+OK=[para]
参数
para(ASCII)
描述
0
低电平
1
高电平(默认)
6.4.16AT+P11P11输入
指令
应答
查询
AT+P11?
+OK=[para]
参数
para(ASCII)
描述
0
低电平
1
高电平(默认)
6.4.17AT+PWM2PWM2输出
指令
应答
设置
AT+PWM2=[para]
+OK:
成功
+ERR=[NUM]:
错误
参数
para:
0~100(ASCII)
0关闭PWM(默认)
说明
立即生效,掉电保存,下次上电仍保持该参数输出PWM
举例
指令:
AT+PWM2=0
响应:
+OK
6.4.18AT+PWM3PWM3输出
指令
应答
设置
AT+PWM3=[para]
+OK:
成功
+ERR=[NUM]:
错误
参数
para:
0~100(ASCII)
0关闭PWM(默认)
说明
立即生效,掉电保存,下次上电仍保持该参数输出PWM
举例
指令:
AT+PWM3=0
响应:
+OK
6.4.19AT+DISCON断开当前连接
指令
应答
设置
AT+DISCON
+OK:
成功
+ERR=[NUM]:
错误
说明
很短时间后,蓝牙断开
6.4.20AT+LOGMSG运行状态输出
指令
应答
查询
AT+LOGMSG?
+OK=[para]
设置
AT+LOGMSG=[para]
+OK:
成功
+ERR=[NUM]:
错误
参数
para(
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