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DBM01 模块 1/2 模块规格书 产品名称:DBM01 文档版本:0.12 Site: http://www.tianjiarun.com Email: [email protected]

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DBM01 模块

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模块规格书

产品名称:DBM01

文档版本:0.12

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DBM01 模块

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目录

第一章 模块介绍 ..................................................................................................................... 1

第二章 模块特点 ..................................................................................................................... 1

第三章 硬件布局及接口说明 ................................................................................................. 3

第四章 典型用法 ..................................................................................................................... 5

第五章 模块尺寸 ..................................................................................................................... 6

第六章 成功案例 ..................................................................................................................... 7

第七章 AT 指令集 ................................................................................................................... 7

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第一章 模块介绍

CC2540 低功耗蓝牙模块 是基于 TI 公司 CC2540 芯片研发的低功耗蓝牙射频模块,是

一款高性能物联网无线收发器,可广泛应用于各种场合的短距离物联网无线通信领域。具有

功耗低、体积小、传输距离远、抗干扰能力强等特点。

模块端带有外扩天线接口和板载天线,在实际应用中可以选择其一进行使用,当选择外

扩天线接口时,可根据用户实际需要,选择相应天线;模块采用邮票型接口形式,端口完全对

外开放,客户使用时在免去射频硬件设计难度的同时,在软件和产品结构上具有更灵活的二

次开发空间。

该产品特别适合运用于基于蓝牙 4.0 中低功耗蓝牙的消费类电子产品,能提高操作的可

靠性;提高信号的传输距离和抗干扰性;使信号传递不受障碍物影响;还能实现解决不同电

子产品间的互操作问题,电池寿命也可显著延长。

可广泛应用于:2.4Ghz 低功耗蓝牙系统;PC、平板、手表等低功耗外围设备(HID 设备、

遥控器等);运动、休闲、医疗设备等消费类电子产品;智能仪表、数据采集等无线物联传

感器网络。

第二章 模块特点

工作电压: 2.0 ~ 3.6V

I/O 口控制电平: 0 ~ VCC

工作频段: 2400 ~ 2483.5 MHz

发射功率: ≥ 3 dBm

低功耗:非常低的发射、接收电流,极低的睡眠电流

便于操作, 安全规范,支持 AES 安全加密和 24-bit CRC 校验

传输可靠,支持自适应跳频技术

应用广范,全面支持 GAP、ATT/GATT、L2CAP 等低功耗蓝牙的主机和控制协议,支

持 HIDS、 ANP、BAS、FMP、HRT 等蓝牙联盟规范发布的低功耗蓝牙应用 Profile。

可定制产品功能。

CC2540 主要特点:

高性能、低功耗的 8051 微控制器内核;

兼容 2.4GHz 蓝牙低功耗的 RF 收发器;

极高的接收灵敏度(-97dBm)和抗干扰性能;

128/256 KB Flash 存储器;

8 KB SRAM,具备在各种供电方式下的数据保持能力;

强大的 DMA 功能;

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只需极少的外接元件;

只需一个晶体,即可满足组网需要;

电流消耗小(当微控制器内核运行在 32MHz 时,RX 为 19.6mA,TX 为 24mA);

功耗模式 1 电流为 0.2mA,唤醒系统仅需 530us;

功耗模式 2 电流为 1uA,睡眠定时器运行;

功耗模式 3 电流为 0.4uA,外部中断唤醒;

硬件支持避免冲突的载波侦听多路存取(CSMA-CA);

电源电压范围宽(2.0~3.6V);

支持数字化的接收信号强度指示器/链路质量指示(RSSI/LQI);

电池监视器和温度传感器;

具有 8 路输入 8~14 位 ADC;

高级加密标准(AES)协处理器;

2 个支持多种串行通信协议的 USART;

看门狗;

1 个 IEEE 802.15.4 媒体存取控制(MAC)定时器;

1 个通用的 16 位和 2 个 8 位定时器;

1 个红外发生电路;

支持硬件调试;

21 个通用 I/O 引脚,其中 2 个具有 20mA 的电流吸收或电流供给能力;

小尺寸 QLP-40 封装,6mm×6mm。

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第三章 硬件布局及接口说明

模块外形尺寸及接口

表 1 管脚说明

序号 名称 功能 备注

1 ANT 用于外接天线 通常使用板载天线即可,无需外接

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2 3.3V 电源输入

3 GND 接地端

4 P0.0-P0.7 I/O 口

5 P1.0-P1.7 I/O 口 P1.7 是串口 RX,P1.6 是串口 TX

6 P2.1-P2.2 I/O 口

7 DP USB 接口 USB 差分正极

8 DM USB 接口 USB 差分负极

9 RST 复位 低电平有效

10 ROLE/P0.0 设置设备是 Central(低)还是 Peripheral(高),启动时有效

11 PAIRK/P0.1 配对按键(双方同时按下此键(低)进行配对,在 PAIRM 为 1 且

FORCEK 为 0 时有效)

12 CTRL/P0.6 设置当前串口是控制串口(低)还是数据串口(高)(状态改变后需等待

200ms 才能使用串口),控制串口指用于 AT 指令操作的串口,数据

串口指透传方式传输数据的串口

13 FACT/P0.7 恢复工厂设置(启动时低有效,启动时为低则系统将载入工厂默认

配置(但不会自动写 Flash),用于恢复默认串口速率等)

14 CIND/P1.2 连接指示(已连接时高电平,未连接时低电平)

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第四章 典型用法

典型用法一:

通过 iPhone 智能手机或其它蓝牙装置无线远程控制终端设备,DBM01 模块与终端设备

间通过串口传输控制数据。此时 DBM01 模块只需要连接 4 根线即可工作。

典型用法二:

无线透传方式,或称无线串口方式,使用两个 DBM01 模块,替换原来系统中的有线串

口,两个 DBM01 模块间通过蓝牙传输数据,DBM01 与原有系统间通过旧的串口方式工作,

省去串口线缆的布线和维护工作。旧系统无需改造即可升级到无线方式。

同样每个 DBM01 模块只需要连接包括电源线在内的 4 根线即可工作。

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第五章 模块尺寸

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第六章 成功案例

1.蓝牙遥控 LED 灯

深圳某大型 LED 灯厂,采用 DBM01 模块成功开发一款蓝牙遥控 LED 灯,通过 iPhone

等智能手机可直观地选择和控制室内各房间 LED 灯的开闭、亮度、色彩颜色、亮灯数量、

闪灯模式、卡拉 OK 迷彩变换等,产品颇受市场欢迎。

2.岗亭车辆信息采集

市某部在关键节点安装了车辆信息采集子系统,通过使用 DBM01 模块,将子系统采集

的信息无线传输到附近岗亭的主机集中处理,省去了挖地布线的繁琐工作,也节省了大量安

装时间和维护经费。由于使用无线透传方式,系统无需做任何更改即可正常工作。

停车杆

信息采集器 岗亭

主机

蓝牙无线传输

第七章 AT 指令集

DBM 系列蓝牙模块出厂默认的串口配置为:波特率 38400,无校验,数据位 8,停止位 1,

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无流控,不自动休眠。

本说明以上位机为电脑,模块参数为出厂设置时进行配置说明。

将模块通过 RS-232 电平转换连接到电脑 COM 口,使用串口调试助手,按照 38400,N,8,1

进行配置,打开串口后,发送大写 AT,或返回 OK,说明配置成功。

注意:本模块不可以直接连接电脑 COM 口,需经过 RS-232 电平转换,否则将会损坏

模块。

设置后必须重启模块才能生效的指令有(重启前需先用 AT+SAVE 保存参数):

AT+NAME、AT+UART、AT+FLOW、AT+ROLE、AT+PAIRM、AT+PAIRC、AT+PAIRA

设置后不需重启即可生效的指令有:

AT+E、AT+FORCEK、AT+FORCEC、AT+AUTOSCAN、AT+NOTIFY、AT+TXPOWER、

AT+ADVERT、AT+BTPARAM、AT+BTPARAM2、AT+SLEEP

1、 测试

指令 应答 参数

AT OK 无

模块处于待机状态时,会通过串口返回:OK

如果无法输入 AT 指令,请检查 CTRL 脚的状态,只有 CTRL 脚为低时串口才能响应 AT 指

令。另外模块处于休眠状态时也可能不响应 AT 指令,请参考 AT+SLEEP 命令以了解如何退

出休眠状态。

2、 查询命令列表

指令 应答 参数

AT+HELP Commands:

E

HELP

SEND

CFG

SAVE

LOAD

LOADDEFT

NAME

UART

FLOW

ROLE

PAIRM

PAIRC

PAIRA

FORCEK

FORCEC

CONN

DISC

SCAN

DEVLIST

AUTOSCAN

返回所有命令的列表

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NOTIFY

ADDR

TXPOWER

ADVERT

BTPARAM

BTPARAM2

SLEEP

SLEEPOS

RSSI

RESET

VER

OK

AT+HELP=X set echo on or off

OK

X 表示要查询帮助信息的命令

执行后返回 X 命令的简要描述

3、 查询、设置是否回显

指令 应答 参数

查询:AT+E? 1

OK

设置:AT+E=X OK X=1 表示启用回显

X=0 表示禁止回显

模块默认启用回显,当 MCU 控制模块

时,为了方便处理数据,可先发送

AT+E=0 关闭回显

4、 查询本机 MAC 地址

指令 应答 参数

AT+ADDR 33116AF5990

OK

5、 查询、设置串口

指令 应答 参数

查询:AT+UART? 38400,n,8,1

OK

设置:AT+UART=9600,n,8,1 OK 说明设置成波特率 9600, 无

校验, 数据位 8,停止位 1

目前支持波特率: 9600,

19200,38400,57600,115200

默认:38400

6、 查看准备保存到 Flash 的配置信息

指令 应答 参数

AT+CFG Name: DBM BLE 显 示 可 以 保 存 到

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Role: 2

UART: 38400,n,8,1

Flow Control: 0

TX Power: 0

BT Param: 35,18,37,0,200

BT Param2: 128,250,32,10,500

Pair Mode: 0

Pair Code: 30303030

Pair Address: 000000000000

Auto Scan: 1

Notify Enable: 1

Echo Enable: 1

Force PAIRK: 0

Force CTRL: 0

Sleep On Start: 0

OK

Flash 的所有配置参

数。注意此参数显示

的是当前在 RAM 中

的参数,只有执行

AT+SAVE 命令后,这

些参数才会写入到

Flash,从而在下次启

动时生效。

应答结果说明:

Name 模块的名称

Role: 角色标志

UART: 串口配置参数

Flow Control: 是否流控

TX Power: 发射功率

BT Param: BLE 工作参数 1

BT Param2: BLE 工作参数 2

Pair Mode: 配对模式

Pair Code: 匹配码

Pair Address: 配对地址

Auto Scan: 是否自动扫描

Notify Enable: 是否上报事件

Echo Enable: 是否回显

Force PAIRK: 是否强制拉低 PAIRK 脚

Force CTRL: 是否强制拉低 CTRL 脚

Sleep On Start: 系统启动时默认休眠模式(当前无效)

7、 查询、设置模块名称

指令 应答 参数

查询:AT+NAME? DBM BLE

OK

设置:AT+NAME=xxx OK 设置相应的模块名称,例如:

AT+NAME=hello,设置模块

名称为 hello

8、 查询,设置流控制

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指令 应答 参数

查询:AT+FLOW? 0

OK

设置:AT+FLOW=1 OK 0 表示没有流控制

1 表示有流控制

9、 查询,设置角色

指令 应答 参数

查询:AT+ROLE? 0(2)

OK

1

OK

当前状态由 GPIO 决定为

Peripheral

当前状态为 central

设置:AT+ROLE=X OK 0 表示由 GPIO 决定

1 表示 central

2 表示 Peripheral

10、 查询版本

指令 应答 参数

查询:AT+VER SW: 12DBM

HW: 06

OK

SW 表示软件版本

HW 表示硬件版本

11、 查询信号强度

指令 应答 参数

查询:AT+RSSI

-128

OK

查询信号强度(RSSI 值,连

接状态时才有意义)

12、 复位系统

指令 应答 参数

查询:AT+RESET OK 重启

13、 保存配置

指令 应答 参数

查询:AT+SAVE OK 注意:在相应的保存配置前,

所有的系统设置都是在 RAM

当中的,需要使用此命令保存

到 flash 当中。才会在重启时

生效。

14、 从 Flash 载入数据配置

指令 应答 参数

查询:AT+LOAD OK

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15、 恢复工厂设置

指令 应答 参数

查询:AT+LOADDEFT OK

16、 查询,设置配对模式

指令 应答 参数

设置:AT+

PAIRM=X

ERROR

OK

0 自动连接

1 根据 PAIRK 脚状态配对

2 根据 PAIRC 配对

3 根据 PARIA 连接

查 询 :

AT+PAIRM

?

0

OK

PAIRM意义:

配对模式,有 4种模式:

0: 自动模式,启动后 Central自动连接扫描到

的第一个外设,如果 PAIRK被按下,则断开连接

进入 PAIRK模式

1: PAIRK模式,按键模式,当 Central和

Peripheral的 PAIRK键被同时按下时,双方进

行配对连接

2:PAIRC模式,匹配码模式,当 Central和

Peripheral设置了相同的 PAIRC时,双方进行

配对连接

3:PAIRA模式,指定地址模式,Central和

Peripheral互相设置 PAIRA为对方的蓝牙地址,

双方只连接所指定蓝牙地址的设备

17、 查询,设置配对匹配码

指令 应答 参数

设置:AT+PAIRC=X ERROR

OK

X 表示要设置的 PAIRC,必

须为 8 个 16 进制数。设置为

全 0 表示取消 PAIRC,其它

任意数都是有效的 PAIRC。

查询:AT+PAIRC? 00000000

OK

18、 查询,设置配对点对点地址

指令 应答 参数

查询:AT+PAIRA? 9059AF1624AB

OK

设置:AT+PAIRA=X OK X=9059AF1624AB

19、 查询,设置是否强制拉低 PAIRK 脚(配对 GPIO)

指令 应答 参数

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设置:AT+FORCEK=X OK X=0 表示不处理

X=1 表示拉低

查询:AT+FORCEK? 0

OK

20、 查询,设置是否强制拉低 CTRL 脚(AT 控制 GPIO)

指令 应答 参数

设置:AT+FORCEC=X OK X=0 表示不处理

X=1 表示拉低

查询:AT+FORCEC? 0

OK

21、 连接指定索引的设备(仅对 Central 角色有效)

指令 应答 参数

AT+CONN=X OK X=0 表示连接搜索到的第一

个设备

22、 断开当前连接

指令 应答 参数

AT+DISC OK

23、 发送数据

指令 应答 参数

AT+SEND=XXXXXX N bytes sent

OK

XXXXXX是所要发送数据的

16 进制表达形式,其字符个

数应为偶数,每次发送的字节

数不应超过 20 个字节

N 是成功提交的字节数(只表

示提交到发送区,并不表示已

发送成功)

24、 开始扫描外设(仅对 Central 角色有效)

指令 应答 参数

AT+SCAN OK

+DEVS: 0 found

+DEVE.

执行该命令后 Central 开始扫

描周围的 Peripherals,视情况

约需 2~5 秒时间完成扫描,

扫描结果以+DEVS 等事件通

知形式告知调用者。扫描结果

与 AT+DEVLIST 的结果意义

一致。

25、 查询,设置是否自动扫描(仅对 Central 角色有效)

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指令 应答 参数

查询:AT+AUTOSCAN? 1

OK

设置:AT+AUTOSCAN=X OK X=0 表示关闭自动扫描

X=1 表示启用自动扫描

当自动扫描开启时,在模块启动、扫描失败、连接断

开等事件发生时,模块会自动重新扫描,直到扫描并

连接到有效设备。

当自动扫描关闭时,则不会进行上述过程,需要调用

AT+SCAN 和 AT+CONN 手动扫描和连接。

注意:如果 AUTOSCAN 从 0 变成 1,设备并不会开

始扫描,需要主动调用一次 AT+SCAN 触发扫描。

26、 查询,设置是否广播(仅对 Peripheral 角色有效)

指令 应答 参数

查询:AT+ADVERT? 1

OK

设置:AT+ADVERT=X OK X=0 表示开始广播

X=1 表示停止广播

27、 查询已扫描的外设(仅对 Central 角色有效)

指令 应答 参数

查询:AT+DEVLIST +DEVS: 1 found

+DEV:

0,0x9059AF1624AB,0,00000000

+DEVE.

OK

+DEVS: 1(表示查找到的数

量) found

+DEV: 0(表示该设备的引用

索引),0x9059AF1624AB(表

示蓝牙地址),0(表示是否

是 PAIRK 状态),00000000

(表示匹配码)

+DEVE.表示搜索完成

28、 查询,设置是否上报连接/断开事件

指令 应答 参数

设置:AT+NOTIFY=X OK X=0 表示连接或者断开连接

时不发送+CONN 通知

X=1 表示发送+CONN 通知

查询:AT+NOTIFY? 1

OK

29、 查询,设置发送功率(仅对 Peripheral 角色有效)

指令 应答 参数

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设置:AT+TXPOWER=X OK X=4 表示发送功率

取值可有:

4, 0, -6, -23

查询:AT+TXPOWER? 4

OK

30、 查询,设置 BLE 工作参数 1(仅对 Peripheral 角色有效)

指令 应答 参数

设置:AT+BTPARAM=X,Y,Z,W,V OK BLE 工作参数 1,可调整工作速

度和功耗。请谨慎修改该参数,

错误参数会导致蓝牙无法工作。

本文档有几种参考配置,一般视

情况取一种配置即可。

查询:AT+TXPOWER? 35,18,37,0,200

OK

31、 查询,设置 BLE 工作参数 2

指令 应答 参数

设置:AT+BTPARAM2=X,Y,Z,W,V OK BLE 工作参数 2,与速度和功耗

有关。特殊情况下使用,一般不

修改。

查询:AT+TXPOWER2? 128,250,32,10,500

OK

32、 查询,设置休眠模式

指令 应答 参数

命令:AT+SLEEP OK 等效于 AT+SLEEP=1

设置:AT+SLEEP=X OK X=0 不休眠

X=1 无连接时休眠

X=2 深度休眠

查询:AT+SLEEP? 1

OK

由于深度休眠时 AT 指令不可用,

查询的结果只会出现 0 或者 1

模块功耗不仅与 SLEEP 模式有关,也与蓝牙工作参数有关,要使模块达到最佳省电状

态,请参考休眠章节。

默认情况 SLEEP 模式为 0,表示不管是否有连接均不休眠,此时模块处于最大功耗状

态,但响应速度较快,传输速度也较快,可以接收也可以发送数据。

当 SLEEP 模式设置为 1 时,表示无连接时休眠,有连接时进入普通状态。连接时处于普通

状态,此时 AT 指令有效,所以既可以接收数据,也可以发送数据。此时使用 AT+SLEEP=0

指令可以返回到普通模式。当无连接时,模块进入休眠状态,此时 AT 指令是无效的。休眠

状态下通过不断发送回车字符可以使模块退出休眠,退出后 SLEEP 模式会切回 0,所以不

会再自动休眠。另外通过在 SLEEP 脚输入一个上升沿脉冲也可以快速退出休眠状态。

当 SLEEP 模式设置为 2 时,表示不管有无连接均休眠。此时模块处于最小功耗状态,但响

应速度较慢,传输速度也慢一点。由于休眠时 AT 指令是无效的,所以无法发送数据,但可

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以接收数据(即收到数据时仍会有+DATA 通知)。休眠状态下通过不断发送回车字符可以使

模块退出休眠,退出后 SLEEP 模式会切回 0,所以不会再自动休眠。另外通过在 SLEEP 脚

输入一个上升沿脉冲也可以快速退出休眠状态。

与 SLEEP 脚的关系:

SLEEP 脚拉低会使模块强制进入休眠状态,此时模块会忽略 SLEEP 模式,直接休眠(相

当于 SLEEP 模式为 2 的情况),此时在 AT 串口不断输入回车字符也无法退出休眠状态。当

SLEEP 脚由低变高时,模块会退出休眠状态,同时将 SLEEP 模式重置为 0。如果串口正在

传输过程中 SLEEP 脚被拉低,串口数据会出现乱码,所以一般不使用 SLEEP 脚来控制休眠,

但可以用于快速将模块从休眠状态唤醒。

事件通知

1 连接状态

通知码 参数

+CONN: X X=1 表示已连接

X=0 表示连接断开

2.扫描完成后开始发送扫描结果的开始标志

通知码 参数

+DEVS:X found X=1 表示搜索到 1 个设备

3.扫描设备信息反馈

通知码 参数

+DEV: 0,0x9059AF1624AB,0,00000000 +DEV: 0(表示该设备的引用索引),0x9059AF1624AB(表

示蓝牙地址),0(表示是否是 PAIRK 状态),00000000

(表示匹配码)

4.扫描结果结束标志

通知码 参数

+DEVE.

5.接收数据通知

通知码 参数

+DATA: XXXXXX XXXXXX 是所接收到数据的十六进制表达形式,当接收数

据过多时,会拆分成多个+DATA 通知

应用场景:

DBM 系列蓝牙模块有 4 种配对模式,使用命令 AT+PAIRM=0、AT+PAIRM=1、

AT+PAIRM=2、AT+PAIRM=3 可分别将模块置为自动模式、PAIRK 模式(按键配对模式)、

PAIRC 模式(匹配码配对模式)、PAIRA 模式(地址配对模式)。

实际应用中 DBM 模块按角色可分为 Peripheral 模块和 Central 模块,Peripheral 模块负

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DBM01 模块

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责广播自己的信息和等待连接,而 Central 模块则负责扫描周围的 Peripheral 模块并选择某

模块后主动发起连接。连接建立后 Central 模块定时向 Peripheral 模块发送读指令或写指令,

完成双方之间的数据通信。

实际使用时,Peripheral 模块和 Central 模块应设置成相同的配对模式。否则会导致配对

失败,连接无法建立。

1. 自动模式

自动模式是模块在缺省配置下的模式,在该模式下,Peripheral 模块会自动广播信息,

并接受任意Central 模块的连接请求,而 Central 模块则自动连接所扫描到的第一个 Peripheral

模块并开始通信。

注意:在自动模式下,如果 GPIO 的 PAIRK 脚被按下,则模块断开当前连接并切换到

PAIRK 模式,并以 PAIRK 的方式重新扫描和建立连接。

该模式有两种比较合适的应用场景:

1)单 Peripheral 模块应用场景

在该应用场景中,模块的 GPIO 配置脚悬空,并使用缺省配置,这样 DBM 模块即以

Peripheral 角色工作,而另一方面则直接使用 iPhone、Android 等支持蓝牙 4.0 的智能手机作

为 Central 角色。

在该应用场景中,iPhone、Android 等设备主动扫描出所有的 Peripheral模块,列出在 App

界面上供用户操作,用户选择某模块后有 App 负责连接 Peripheral 模块并进行后续的数据通

信。

2)简单无线透传应用场景

该场景应用于较简单的配对场景,如在工作场景中只有一个 DBM Central 模块和一个

DBM Peripheral 模块,没有其他 DBM 模块的共存问题。

在该场景中,一个配置为 Central 模块,而另一个使用缺省的,配置为 Peripheral 的模

块,当两个模块上电时,Central 模块会自动找到发现的第一个 DBM 模块并建立连接,然后

通信。

注:如果场景中存在多个 Central 和 Peripheral 模块,则每个 Central 模块都会随机选一

个 Peripheral 模块通信,该配对是随机的,无法控制。

2. PAIRK 模式

PAIRK 模式是指按键配对模式,应用于使用时可人工干预,通过按键进行简单配对的

场景。当 Central 模块与 Peripheral 模块 GPIO 的 PAIRK 脚没有被按下时,双方不连接通信。

当 Central 模块与 Peripheral 模块的 PAIRK 脚被同时按下时,双方配对,连接和通信。由于

Central 的扫描需要一定的时间,所以 PAIRK 脚被按下的时间需要有一定的延迟,必须等双

方连接建立成功后再松开,通过 GPIO P1.2(即 CIND 脚)变高表示连接成功,或通过事件通

知来表示连接状态。

如果系统中有多对 Central 模块和 Peripheral 模块,则应在一对模块的 PAIRK 脚释放后

再按下一对模块的 PAIRK 脚,即工作场景中同一时刻应只有一对模块的 PAIRK 脚被按下。

如果有多对模块的 PAIRK 脚被按下,则配对是随机的。

注:虽然通常通过GPIO脚来决定PAIRK的状态,但通过AT指令也可以强制修改PAIRK

状态。使用 AT+FORCEK=1 相当于强制拉低 PAIRK 脚(相当于按下 PAIRK,逻辑上的,并

不表现在物理 GPIO 脚上),使用 AT+FORCEK=0 则相当于释放 PAIRK 脚。

譬如该模式可应用于如下场景:有许多蓝牙玩具和一个遥控器,玩具配置为 Peripheral

模块,而遥控器配置为 Central 模块。当需要控制某个玩具时,按下玩具上的配对键,同时

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按下遥控器上的配对键,等连接建立后再松开配对键,这样就可以控制该玩具了。如果要控

制另一个玩具,则按下另一个玩具的配对键,同时再次按下遥控器的配对键,这时遥控器会

断开先前的连接,连接后一个玩具。

3. PAIRC 模式

PAIRC 模式是指匹配码配对模式,当 Central 模块与 Peripheral 模块设置了相同的 Pair

Code 时,模块双方进行配对连接,该模式可应用于较复杂的配对场景。匹配码是一个 32 位

的整数,可以设置为除了 0x00000000 之外的任意整数,通过 AT+PAIRC=X 命令进行设置,

其中 X 是该整数的 16 进制表达形式,如果设置为 0x00000000 则表示撤销匹配码。

在该模式下,场景中允许存在任意对 Central 模块和 Peripheral 模块。例如设置了

AT+PAIRC=12345678 的 Central 模块只会与同样设置了 AT+PAIRC=12345678 的 Peripheral

模块连接通信,而设置了 AT+PAIRC=88888888 的 Central 模块则只会与设置了

AT+PAIRC=88888888 的模块连接通信。

如果有两对或多对模块设置了相同的匹配码,则它们是随机连接的,使用中应避免这种

情况。

譬如该模式可应用于如下场景:

场景一:生产了一种蓝牙遥控灯具和对应的遥控器,在出厂时将它们的 PAIRC 设置为

灯具的生产编号,并保存在 Flash 中,遥控器与灯具设置为相同的 PAIRC。出厂后即使多个

遥控器和灯具混在一起,各遥控器也能正确连接所对应的灯具并进行控制。

场景二:某生产车间内使用 DBM 模块无线传输数据,有多个工作台,每个工作台都有

一对 Central 模块和 Peripheral 模块配对工作,每个工作台有唯一的编号。DBM 模块外部有

二次开发的 MCU 控制,模块上电时, MCU 会读取所在工作台的编号并设置为 DBM 模块

的 PAIRC(匹配码)。生产车间内虽然有多对 DBM 模块,但每个工作台的 DBM 模块都会

自动找到正确的模块传输数据。

4. PAIRA 模式

PAIRA 模式是指蓝牙地址配对模式,这种模式是唯一配对模式,不会出现随机配对现

象。Central 模块和 Peripheral 模块互相将 PAIRA 设置为对方的蓝牙地址,设置后,Peripheral

模块只允许所设置的 Central 模块连接,而 Central 模块则只会对所设置的 Peripheral 模块发

起连接。

例如通过 AT+ADDR 命令查得 Central 模块的蓝牙地址为 X,Peripheral 模块的蓝牙地址

为 Y。则在 Central 模块上通过 AT+PAIRA=Y 命令设置其 PAIRA 为 Y,在 Peripheral 模块上

通过 AT+PAIRA=X 命令设置其 PAIRA 为 X,然后双方均 AT+SAVE 保存参数到 Flash。复位

上电后则这两个模块均只会连接对方,此时如果用 iPhone 去连 Peripheral 模块,会发现无法

连接。

该模式应用在需要可靠配对,配对对象固定不变的应用场景中,譬如如下场景:

某岗亭将出入车牌信息通过DBM模块将车牌识别模块的识别结果无线传输到岗亭的中

央处理机上,由于此场景中需要可靠配对,配置完成后很少再去更换 DBM 模块,同时要避

免场景中其它蓝牙模块的连接干扰,所以采用 PAIRA 模式。设置了双方的蓝牙地址后,DBM

模块只同所设置的蓝牙设备通信,自动拒绝周围其它电子设备的蓝牙连接请求。

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管脚说明:

ANT

GND

3.3V

P2.2

P2.1

P2.0

P1.7/RX

P1.6/TX

P1.5/RTS

DP

DM

P1.4/CTS

P1.3/SLEEP

GND

RST

P0.0/ROLE

P0.1/PAIRK

P0.2

P0.3

P0.4

P0.5

P1.0

P0.6/CTRL

P0.7/FACT

P1.1

P1.2/CINDGND

3.3V P2.2 P2.1 RST

DBM

CC2540

ROLE P0.0 设置设备是 Central(低)还是 Peripheral(高),启动时有效

PAIRK P0.1 配对按键(双方同时按下此键(低)进行配对,在 PAIRM 为 1 且 FORCEK 为 0

时有效)

CTRL P0.6 设置当前串口是控制串口(低)还是数据串口(高)(状态改变后需等待 200ms 才

能使用串口),控制串口指用于 AT 指令操作的串口,数据串口指透传方式传输数据的串口

FACT P0.7 恢复工厂设置(启动时低有效,启动时为低则系统将载入工厂默认配置(但不

会自动写 Flash),用于恢复默认串口速率等)

CIND P1.2 连接指示(已连接时高电平,未连接时低电平)

SLEEP P1.3 休眠,拉低强制模块休眠,由低到高可唤醒模块

RX P1.7 串口 RX

TX P1.6 串口 TX

休眠状态

模块的功耗不仅与休眠模式有关,也与广播频率、扫描频率、发射功率、工作速度、模

块管脚连接等有很大关系,为了使模块达到最佳工作状态,需要根据实际应用场景仔细调整

这些参数。

模块出厂时默认是以速度优先方式工作的,同时也是功耗最大的状态,所以在模块功耗

敏感的场合,必须调整模块的参数以达到预期的功耗。

模块的所有引脚都是缺省上拉的,当它们直接与 GND 连接时,会有一定的泄露电流,

所以如果对此泄露电流敏感,应尽量让管脚悬空,避免接地。某些管脚的功能可以使用 AT

指令代替,例如设置 AT+ROLE=1 等效于 ROLE 脚接地,设置 AT+FORCEC=1 等效于 CTRL

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脚接地,设置 AT+FORCEK=1 等效于 PAIRK 脚接地.。通过 AT 指令来代替 GPIO 功能,可

以有效降低管脚泄露电流。

当 Peripheral 模块未连接时,会不断发送广播,通过调整广播频率可以有效降低模块在

未连接时的功耗。通过指令 AT+ADVERT=0 可以关闭广播,广播关闭时无法被 Central 模块

扫描到。广播开启时,可以设置 AT+BTPARAM 参数来调整广播频率,详情见后。

当 Central 模块未连接时会不断扫描周围的 Peripheral 模块,扫描会大大增加模块的功

耗。可以通过指令 AT+AUTOSCAN=0 来关闭自动扫描,然后通过 AT+SCAN 指令来手动扫

描,这样可以大大降低 Central 模块在未连接时的功耗。

当 Peripheral 模块与 Central 模块建立连接后,工作参数由 Peripheral 模块的配置决定。

Central 模块在连接后其功耗由所连接的 Peripheral 模块决定。

通过 AT+BTPARAM 可以调整 Peripheral 模块的工作参数,当响应速度快,传输速度快

时,模块功耗比较大,而调整到功耗较小时,响应速度和传输速度会有所降低,所以需要根

据实际需要来均衡调整工作参数。由于工作参数比较难以调整,错误的参数会导致蓝牙不工

作,所以下面列出几种参数供用户直接取用。

AT+BTPARAM=35,18,37,0,200 缺省工作参数,广播频率为 20ms,最快响应速度,最

快数据传输速度,最大功耗

AT+BTPARAM=800,30,50,0,200 较小功耗状态,广播频率为 0.5s,较快响应速度,较

快数据传输速度

AT+BTPARAM=3200,70,90,0,200 极小功耗状态,广播频率为 2s,响应速度较慢,数据

传输速度较慢,用于功耗非常敏感而数据传输量很小

的场合,例如防丢器。

模块的功耗还与发射功率有关。只有 Peripheral 需要调整发射功率(AT+TXPOWER),

发射功率越大,功耗越大,数据传输距离远,发射功率越小,功耗越小,而数据传输距离则

较小。由于发射功率会影响模块有效工作距离,请根据实际应用需求来调整发射功率。

对模块功耗影响最大的是休眠模式。休眠模式可以通过 AT 指令 AT+SLEEP 和 GPIO 管

脚 SLEEP 来调整。

SLEEP 脚拉低会使模块强制进入休眠状态,此时模块会忽略休眠模式,直接休眠当

SLEEP 脚由低变高时,模块会退出休眠状态,同时将休眠模式重置为 0。如果串口正在传输

过程中 SLEEP 脚被拉低,串口数据会出现乱码,并且 SLEEP 脚拉低同样存在前文所述的管

脚泄露电流,所以一般不使用 SLEEP 脚来控制休眠,但可以用 SLEEP 脚快速唤醒模块。

当 SLEEP 脚为高时,模块的休眠状态由 AT+SLEEP 指令设置的休眠模式来配置。有三

种休眠模式:0 表示永不休眠,1 表示仅在未连接时休眠,2 表示连接状态下也休眠。

默认休眠模式为 0,表示不管是否有连接均不休眠,此时模块处于最大功耗状态,响应

速度较快,传输速度也较快,可以接收也可以发送数据,用于功耗不敏感的场合。

休眠模式设置为 1 时,表示无连接时休眠,有连接时恢复普通状态。普通状态时 AT 指

令有效,所以既可以接收数据,也可以发送数据,此时通过 AT 指令可以恢复到休眠模式 0。

当无连接时,模块进入休眠状态,AT 指令无效,所以无法直接通过 AT 指令恢复到模式 0。

休眠模式设置为 2 时,表示不管有无连接均休眠。此时模块处于最小功耗状态,但响应

速度较慢,传输速度也慢一点。此时 AT 指令无效,所以无法发送数据,但可以接收数据(即

收到数据时仍会有+DATA 通知),同样无法直接通过 AT 指令恢复到模式 0。

当需要从休眠状态恢复到普通状态时,可以通过两种方式唤醒模块:一种是在 SLEEP

脚上输入一个上升沿脉冲,模块会恢复到普通状态并重置休眠模式为 0,该方法快速有效,

缺点是需要一个额外的控制脚;另一种是从串口输入任意字符,为了让模块退出休眠状态,

输入的字符需要有足够的长度,推荐的方法是快速不断地输入回车字符,直到模块从串口应

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答正确的回车字符(此方法必须工作在 AT 串口模式并且 AT+E 为 1),该方法的缺点是唤醒

过程稍长。

模块的待机电流:

Peripheral 模块(AT+SLEEP=2)

工作参数 无连接 有连接无数据传

有连接连续传输

数据

AT+BTPARAM=35,18,37,0,200 2mA 1.6mA 2.9mA

AT+BTPARAM=800,30,50,0,200 <10uA 850uA 1.8mA

AT+BTPARAM=3200,70,90,0,200 1.2uA 330uA 500uA

Central 模块(AT+AUTOSCAN=0 AT+SLEEP=0)

无连接,不扫描 无连接,扫描 有连接(与所连 Peripheral 工

作参数有关)

7.88mA 20mA 7.95mA

Central 模块(AT+AUTOSCAN=0 AT+SLEEP=2)

无连接 有连接无数据传输 有连接连续传输数据

1.2uA 330uA 500uA

Android 需要的参数设置

Peripheral 模块(AT+SLEEP=2)

工作参数 无连接 有连接无数据传输 有连接连续传

输数据

AT+BTPARAM=35,100,800,0,200 2mA 330uA 600uA

AT+BTPARAM=800,100,800,0,200 <10uA 330uA 600uA

AT+BTPARAM=3200,100,800,0,200 1.2uA 330uA 600uA

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