Công nghệ Bluetooth Low Energy (BLE) là một trong những phát triển mới nhất của các thiết bị thông minh. BLE cũng rất hữu ích trong các ứng dụng đa dạng của Internet of Things. bài viết của chúng tôi sẽ giải thích chi tiết các mô-đun và các mô-đun của nó như các ứng dụng cho các bộ công cụ phát triển.
nội dung
Bluetooth năng lượng thấp (BLE) là gì và tại sao nó lại rất phổ biến?
với mạng lưới BLE
giải pháp bluetooth năng lượng thấp (ble)
giải pháp chip
giải pháp mô-đun
cách chọn mô-đun ble?
tóm tắt
Bluetooth năng lượng thấp (BLE) là gì và tại sao nó lại rất phổ biến?
Biểu tượng Bluetooth
Đây là một mạng không dây dùng năng lượng thấp và hoạt động trên dải ISM 2,4 GHz. ngoài ra, cũng quan trọng là các thiết bị có thể được kết nối trong phạm vi một bán kính nhỏ.
Ngoài ra, bạn có thể thêm các mô-đun Bluetooth BLE vào các thiết bị mới sử dụng mô-đun hoặc phương pháp hệ thống trên chip (SoC). bạn nên thỏa mãn với một thiết bị có ăng-ten sẵn trong để thực hiện bài tập này.
với mạng lưới BLE
một người nghe nhạc bằng tai nghe không dây bluetooth
Trong hầu hết các trường hợp, BLE thiếu khả năng mạng lưới, không giống như các giao thức không dây tương tự như ZigBee. tuy nhiên, có một giải pháp đặc biệt cho chức năng này.
thông thường, ble sẽ cho phép hai thiết bị hoạt động trong phạm vi làm việc 10 mét. Tuy nhiên, các thuộc tính mạng lưới cải thiện tính năng này bằng cách cho phép bạn điều khiển một số không hạn chế các thiết bị từ một thiết bị.
ngoài ra, mạng lưới bluetooth là cần thiết để mở rộng phạm vi mạng. Do vậy, thiết bị không cần phải được kết nối trực tiếp để liên lạc trong một mạng lưới. thay vào đó, hệ thống này sử dụng một mạng lưới phân tán để đạt được một phạm vi rộng hơn.
chìa khóa của tính năng này là bất kỳ thiết bị nào trong mạng lưới có thể chuyển tiếp thông điệp. Do vậy, không giống với việc giao tiếp trực tiếp thông thường trong các hệ thống thông thường, mạng lưới sử dụng các tùy chọn liên quan đến các thiết bị trung gian.
lợi ích chính của quy định này là mở rộng phạm vi. Ngoài ra, Bluetooth Mesh rất tiện lợi trong việc giảm tiêu thụ điện, đồng thời hỗ trợ việc điều khiển nhiều thiết bị cùng một lúc.
giải pháp bluetooth năng lượng thấp (ble)
tai nghe không dây đen
giải pháp chip
Nordic là nhà sản xuất hàng đầu của các giải pháp Bluetooth SoC với các chip nổi tiếng như nRF52832 và nRF51822. sự khác biệt chính giữa chúng là bộ vi điều khiển lõi. nRF51822 là đồng nghĩa với bộ vi điều khiển ARM Cortex-M0 16MHz, 32-bit.
Thay vào đó, nRF52832 có bộ vi điều khiển nhanh hơn và đơn vị điểm nổi (FPU). Các tính năng chính này làm cho nRF52832 là chip nhanh nhất, ngoại trừ ESP32. Tuy nhiên, nRF52832 tiêu thụ năng lượng ít hơn 16 lần so với ESP32.
Ngoài ra, nRF52832 cũng tương thích với Bluetooth 5.0, giúp quản lý nguồn điện hiệu quả hơn so với nRF51822. Hơn nữa, nó có bộ nhớ lớn hơn nhiều so với nRF51822. mặc dù vậy, nrf51822 tương đối rẻ.
một phụ nữ trẻ đeo tai nghe bluetooth
Chip này chạy trên một bộ vi điều khiển 48 MHz ARM Cortex-M0. Các đặc điểm chính bao gồm:
Sản phẩm điện tử này có 256 KB Flash và 32 KB RAM
Thứ hai, nó là một con chip tiêu thụ năng lượng cao
Außerdem vereint der Chip alle Standard-Mikrocontroller-Funktionen wie Timer, I2C, UART und SPI.
Außerdem bietet er 36 programmierbare GPIO-Pins.
Und schließlich verfügt er über vier Operationsverstärker als fortschrittliches Merkmal, um analoge Funktionen zu ermöglichen.
Neben der BLE-Funktionalität arbeitet dieser Chip auch mit anderen Wireless-Protokollen wie 6LoWPAN und ZigBee. Während die meisten Chips auf der Cortex-M0-Architektur laufen, arbeitet dieser mit einem Cortex-M3. Das macht ihn schneller als die meisten anderen Bluetooth-Module.
In Bezug auf den Mikrocontroller-Typ und die Geschwindigkeit ähnelt er dem nRF51822. Es gibt zwei Arten von DA1458x basierend auf dem Speichertyp. Der erste ist der teurere DA14583, der über 128KB Flash-Speicher verfügt. Zum anderen gibt es den billigeren DA14580 mit einem 32 KB großen OTP-Speicher.
Für Entwicklungszwecke ist der DA14583 vor allem wegen des wiederbeschreibbaren Flash-Speichers am besten geeignet. Für die Produktion kann man sich jedoch mit dem DA14580 begnügen, da er über einen einmalig programmierbaren Speicher verfügt.
Schließlich sind die Dialog BLE-Chips in Bezug auf den Stromverbrauch relativ effizienter als die oben erwähnten Nordic Chip Bluetooth-Module. Der Atmel-Chip mit extrem niedrigem Stromverbrauch hat jedoch die wohl beste Energieeffizienz.
Der Chip ist preisgünstig und läuft mit einer Frequenz von 16 MHz. Außerdem verfügt er über einen Flash-Speicher von 128 KB und ein RAM von 64 KB. Er gehört zu den Chips, die viel Strom verbrauchen, was ihn gegenüber den anderen Chips benachteiligt. Es war jedoch das erste Bluetooth-Modul mit Mesh-Networking, weshalb es so beliebt ist.
Ngoài ra, bạn có thể điều khiển việc tiêu thụ năng lượng bằng cách thay đổi tần số đồng hồ từ 80 MHz đến 240 MHz.
Thứ ba, nó có 16MB Flash và 520KB RAM.
Ngoài các cổng kế thừa như UART, SPI, và I2C, nó còn có các đặc tính khác. cổng âm thanh nối tiếp là một ví dụ. nói chung, nó tiêu thụ điện năng tương đối cao hơn so với các chip khác được thảo luận.
giải pháp mô-đun
Biểu tượng tai nghe Bluetooth
Ricardo BMD-200/ 300/ 350
đây là mô-đun ble dựa trên một con chíp bắc âu. Có ba mô-đun chính của Ricardo, bao gồm Ricardo BMD-200, Ricardo BMD-300 và Ricardo BMD-350.
Mô-đun EZ-BLE
đó là mô-đun chi phí thấp của cypress. Có các mô-đun có kích cỡ 11mm x 11mm x 1.8mm
CC2650 MODA
Các mô-đun giải pháp BLE SoC ở Texas có kích thước 16,9 mm x 1 mm. nó cũng tương đối rẻ, với giá 6.09 đô la.
Pan Pan Pan 1740
Mặc dù Dialog không sản xuất các mô-đun Bluetooth, nhưng con chip BLE của thương hiệu này rất hữu ích khi sản xuất Panasonic PAN1740. Với giá khoảng 9,57 USD, nó tương đối đắt hơn so với các sản phẩm khác trên thị trường. tuy nhiên, kích cỡ của nó rất nhỏ.
Microchip RN4020
RN4020 là một mô-đun của Microchip Semiconductor chạy trên Qualcomm CSR101x SoC. và nó tương đối rẻ.
Thông tin về Atmel ATBTLC1000
Mô-đun này dựa trên chip BTLC1000 BLE SoC với kích thước 12,7 mm x 20 mm. giá bán lẻ là 9. 75 đô la, khá là đắt đỏ so với các sản phẩm khác.
Phòng bơm điện 32
Đây là một mô-đun chạy trên chip ESP32 SoC, mặc dù có các tính năng rất tốt, nhưng tương đối rẻ. nó có kích thước 25. 5 x 18 mm, hiệu năng cũng là hàng đầu. tuy nhiên, cũng như chip bl, mô-đun này có lượng điện tương đối cao.
cách chọn mô-đun ble?
tai nghe không dây bluetooth
khi chọn mô-đun bluetooth, bạn nên cân nhắc những điều sau.
đầu tiên, bạn cần phải có một mục đích rõ ràng cho mô-đun. nó sẽ giúp bạn chọn tốc độ truyền tải đúng.
các mô-đun tốt nhất là các mô-đun có thể được truyền từ xa. tương tự, bạn nên xem xét khoảng cách của mô-đun.
yếu tố này phụ thuộc vào khoảng cách và tốc độ truyền tải. thông thường, các thiết bị bluetooth được sử dụng bằng pin. Do vậy, kiểm tra sự tiêu thụ năng lượng của các thiết bị ở các trạng thái khác nhau sẽ giúp bạn tìm hiểu về độ dài hạn của nó.
khả năng tính toán của mô-đun này phụ thuộc vào loại chip. vì vậy, bạn cần phải thỏa mãn với mô-đun có một nhân mạnh.
bạn cũng cần chọn một mô hình làm việc hợp lệ cho mục đích mà bạn muốn. các mô-đun có sẵn bao gồm máy chủ, máy chủ và máy chủ.
đây là một đặc điểm tùy chọn quan trọng. Kiểm tra xem các cổng I/ O analog, âm thanh nối tiếp và USB có sẵn không.
tóm tắt
thông minh bluetooth là một trong những công nghệ hiện đại quan trọng nhất. để hiểu một mô-đun, bạn cần phải biết các đặc tính của chip bên dưới. chúng tôi đã nói về hai yếu tố này ở trên. nếu bạn muốn biết thêm về chủ đề này, hãy liên lạc với chúng tôi.