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蓝牙之秘——PSoC 6 BLE Pioneer Kit评测系列之二

  • 作者:SATURN
  • 来源:21ic
  • [导读]
  • PSoC 6号称专为物联网而生,自然少不了互联与低功耗方面的特性。本文就来一探究竟。
  • OM11074
  • CY8CKIT-040 PSoC 4000先锋开发套件
  • PIC32-PINGUINO-OTG
  • Genuino101 (Arduino101)

PSoC 6号称专为物联网而生,自然少不了互联与低功耗方面的特性。现有的互联技术中,大多还是以WiFi及BLE为主,我们都知道WiFi是耗电大户,但是WiFi可以直接接入现有的网络中,BLE虽则能实现低功耗传输,但是并不能直接接入现有的互联网中。比较而言,二者各有千秋,各有自己适用的场景。

PSoC 6 BLE Pioneer Kit提供的互联技术是BLE,低功耗毫无压力,只是联网时需要结合手机、平板等移动终端或者IoT网关才能实现真正的接入互联网,在当今的应用场景中,也不是大问题。

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PSoC 6内置双核,包括一颗Cortex-M4内核及一颗Cortex-M0+内核。M4作为主处理器,最高运行主频达150MHz,可实现单指令周期乘法运算,主要完成大量的数据处理及计算,在低功耗方面,该内核能实现低至22-uA/MHz的功耗;M0+内核作为辅助内核,最高运行主频也高达100MHz,电流消耗低至15‑µA/MHz。

BLE并不稀奇,PSoC 6上值得稀罕的东西是该BLE是最新的BLE 5。虽然也有人称之为BLE 5.0,不过按照Bluetooth SIG的说法,就是BLE 5,而非5.0。BLE 5是全新的标准,并不只是BLE 4.2的简单改进。为了让用户更好的进行BLE相关的调试,PSoC 6 BLE Pioneer Kit套件内还提供了一个BLE USB DONGLE,基于BLE 4.2,结合CySmart程序,可以清楚的了解BLE通信过程中发生的各种事件。

打开PSoC Creator 4.2,咦,有新状况。

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原来是license过期了,得重新申请一个,没有license,就没法继续用设计工具了。只是这个上面显示还是PSoC3!

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重新申请一个吧,记得填上自己的EMAIL,否则这个license code会发到别人家里去了。

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用新申请的license code重新激活,现在终于OK了。

Cypress为PSoC 6开发套件提供了大量的例程,新手可以参考这些例程来入门,老鸟们也可以以此为参照,迅速建立自己的产品模型。在PSoC Creator里查找例程,如下

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这个例程除了使用了BLE功能,也使用了墨水屏来显示一些指令提示,用来研究用正好。选择好示例工程后,PSoC 6 Creator会将所有必要的文件复制到当前工作区里,以独立的工程形式呈现给用户。值得称赞的是除了工程文件外,还有完整的PDF文档供用户参考,

示例提供的顶层设计参考如下

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这里包括一个BLE组件,一个GPIO中断组件,一个MCWDT组件。其中BLE用来实现与其它设备的BLE通信功能,GPIO中断组件用来开始BLE广播,MCWDT组件则用来控制状态LED灯,显示BLE的当前工作状态。

双击BLE组件,弹出BLE设计窗口

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General选项卡里设置的主要内容是GAP Role,这里是作为Peripheral,供其它设备来连接并使用蓝牙来控制及读取相关数据。

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这个选项卡定义服务及特性,也就是GATT设置,每个服务都有自己特定的GUID,这是一个128位的数值,用来唯一区分每个服务及特性,实际上这里定义了3个服务,即滑动触摸、RGB三色LED及触摸按钮,其中触摸相关的信息会使用Notify的方式推送给Central,RGB LED则是用来显示用户发送的命令后实际执行的效果。

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这里设置的的GAP参数,包括设备名,广播参数的设置等,大部分使用默认值就好。

看上去很简单,然而实际上并没有这么简单,下面来说说具体设计自己的BLE通信时至少要注意哪几个问题。

第一个问题是UUID的选择,如果是自己设计BLE服务,需要使用UUID工具生成自己的UUID值,如果是在LINUX系统下,可以直接使用UUID命令即可,当然WINDOWS下也有不少工具软件可以用来生成UUID。

第二个问题,在设计具体的服务和特性时,要根据实际情况指定服务及特性的一些参数,如下

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例如这里的LED控制部分,需要指定特性的一些属性,如读/写/通知等。另外也要指定属性值的长度及类型,例如这里的RGB控制属性就是一个4字节长度的无符号8位整形数组。

另外还有一个问题是字节的顺序,即大端还是小端的问题,当然如果只关心数据的RAW形式,倒是不要花太多的心思来了解这个问题。

为什么没有看到EINK的模块,这只是一个接口而已,通过代码来实现了,跟设计半毛钱关系也没有。

接下来生成代码,编译,下载到评估套件上,开始体验BLE。

BLE通信过程是不可见的,所以得借助特定的工具来查看这个通信过程,像NORDIC的nRF Connect之类的就行。前面介绍了,评估套件里包含一个BLE USB DONGLE,可以直接在PC上进行调试。

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