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蓝牙串口使用手册Beta版-蓝宙-V1.0

BT UART Ver.C

General Bluetooth? UART Wireless Communication Module

通用蓝牙·异步串口·无线通信模块

User Manual Datasheet

用户使用手册

(Beta版)

语言:中文(简体)

创建:Jan/20/2012

修订:Dec/15/2012

版本:Ver. 2.1

索引

I.模块简介......................................................................................................................................................... - 1 -

1.1设备特性 (1)

1.2使用领域 (2)

1.3物品列表 (3)

1.4基本注意事项 (4)

II.蓝牙串口模块 ................................................................................................................................................. - 5 -

2.1模块规格 (5)

2.2模式与指示灯 (5)

2.3电气特性 (7)

III.E-CONFIG底座 ................................................................................................................................................ - 8 -

3.1模块规格 (8)

3.2驱动安装 (8)

3.3电气特性 (9)

IV.BTUART++软件 ............................................................................................................................................... - 10 -

4.1安装与升级 (10)

4.2功能介绍 (11)

4.3验证与注册 (16)

V.通用PC蓝牙适配器 ...................................................................................................................................... - 17 -

5.1W IN7下安装驱动以及配对蓝牙串口模块 (17)

5.2W IN XP下安装驱动以及配对蓝牙串口模块 (21)

VI.应用举例........................................................................................................................................................ - 24 -

6.1基本通信测试 (24)

VII.技术支持 ................................................................................................................................................... - 28 -

7.1常见问题Q&A (28)

7.2技术支持方式 (30)

Bluetooth? UART User Manual Datasheet

I.模块简介

1.1设备特性

·蓝牙异步串口模块采用CSR? Bluetooth?2.0核心芯片BC417设计

·支持在通用异步串行通信协议1(UART)下的数据透明传输2

·支持常用异步串行通信波特率3

·支持异步串行通信中的奇偶校验

·支持修改蓝牙设备名称以及密码,保证蓝牙设备连接安全

·支持蓝牙主机和从机模式,并支持主机模式下的蓝牙搜索与配对

·可通过拨动式开关方便地切换通信模式(BT模式)与配置模式(AT模式)

·通过E-Config底座,蓝牙串口模块可以轻松连接到PC上进行配置和通信

·结合BT UART++软件,可以在PC上方便修改各蓝牙串口模块各项参数

·支持+5.0V和+3.3V直流电压供电4

·支持+5V和+3.3V信号电平

·通信时峰值电流小于70mA,待机连接状态电流小于10mA

·可以轻松地与通用计算机(PC)、智能手机等智能设备配对连接和通信5

·本蓝牙异步串口模块功耗低、速率高、距离适中,配置和使用简单轻松,非常适合单片机爱好者接触无线通信,有广阔的使用领域

1串行通信通常分为同步和异步,常用同步串行通信有I2C和SPI,异步通信有UART协议。

2透明传输即单片机通过UART协议使用蓝牙串口模块直接收发数据,不需要考虑模块的初始化与通信协议。是最简单,最方便和最可靠的使用无线通信的方式。

3支持:4800bps, 9600bps, 19200bps, 38400bps, 57600bps, 115200bps。

4模块Ver.C同时支持+5V和+3.3V,模块Ver.A只支持+5V,模块Ver.B只支持+3.3V。

5支持Android和Windows智能系统,苹果iOS系统在越狱后也可以连接该模块进行通信。

蓝牙异步串口模块用户手册

1.2使用领域

本模块支持通用异步串行通信协议(UART协议),使用支持该协议通信接口的智能设备众多,例如:通用计算机(PC)上的COM口6,飞思卡尔系列单片机的SCI接口,德州仪器(TI)MSP430系列单片机的UART接口等等。本模块的主要作用是使用蓝牙通信作为物理层替代传统异步串行通信中的TX和RX导线,从而实现无线异步串口通信。

由于近年来智能手机发展迅速,蓝牙技术在智能手机里使用的特别广泛。主流的Android和Windows智能手机操作系统支持通过蓝牙通信建立虚拟串口服务。利用本模块,上述系统的智能手机可以与使用本蓝牙串口模块的嵌入式设备进行通信,可以用于获得监控数据、获得图像以及配置参数等。苹果公司的iPhone、iTouch和iPad等便携式智能设备,由于iOS本身不开放蓝牙服务,只有在越狱后才能使用虚拟串口服务。本公司尊重苹果公司以及其他任何公司的合法知识产权,不鼓励用户进行越狱和破解,推荐使用正版软件和正版服务。

综上所述,任何原先使用UART串口的设备,以及可以使用虚拟串口的设备,都可以使用本蓝牙串口模块实现透明无线数据通信。

常用领域如下:

·飞思卡尔智能汽车竞赛中数据监控与参数设置,便于调试与测试

·各种电子设计竞赛,挑战杯等比赛中的调试与测试

·本科生与研究生毕业设计中的短距离高速率无线通信

·无线智能仪表设计

·物联网节点设计

·无线蓝牙遥控器设计

·无线PowerPoint操作笔设计

·其他各种可以使用UART串口的场合与应用

6使用PC机上的COM口,需要进行电平转换,常见的电平转换芯片是MAX3232。

Bluetooth? UART User Manual Datasheet

1.3物品列表

通常情况下,本模块以套装形式出售。套装中包括:

·蓝牙异步串口通信模块壹个

·E-Config底座模块壹个

·PC通用蓝牙适配器7壹个

产品实物图如图1:

图 1 蓝牙串口模块套装产品实物图

蓝牙串口模块,可以接在单片机或其他嵌入式设备上进行通信,也可以插在E-Config 底座上利用通用计算机(PC)配置蓝牙各项参数以及进行普通串口通信。

E-Config底座,通常情况下可以插入通用计算机(PC)的USB2.0以上接口,将蓝牙串口模块插在下端的排座之上,可以方便的操作蓝牙串口模块。

PC通用蓝牙适配器,通常情况下插入通用计算机(PC)的USB2.0以上接口,一般情况下,Win7操作系统可以直接驱动该蓝牙适配器。用于在PC上连接蓝牙串口模块,并建立虚拟串口与蓝牙串口模块进行通信。

各部分的具体使用方法和注意事项,以及相关的应用举例,将在下面几个章节详细阐述。

7本公司套装中的PC通用蓝牙适配器是通过精心挑选的,可以发挥出产品最好效果的蓝牙适配器,使用CSR? Bluetooth?2.1芯片,可保证蓝牙串口模块在115200bps的高波特率下稳定通信。

蓝牙异步串口模块用户手册

1.4 基本注意事项

本模块套装中的各个组件均为面向开发设计的电子模块。不同于面向使用的电子设备,面向开发设计的电子模块由于没有外壳,在使用中请注意不将模块直接放置在金属物体之上,比如说电脑机箱、电路板等等。由于需要自己连接部分导线,请注意不要将电源正负极反接。引脚定义如图 2和图 3所示。

将蓝牙串口模块插入E-Config 底座前,首先要确保插入的方向是正确的,可以通过参考接线示意图,或者参考本说明书封面上的产品实物图的插入方向。然后,需要确认插入底座的目的,如果是为了配置蓝牙串口模块的参数,请将拨动式开关拨到AT 端,如果是为了普通通信,则拨到BT 端。具体的使用细则将在第II 章详述。

不要直接将模块放入水中清洗,若感觉模块比较脏,可以使用无水乙醇擦拭,并在乙醇挥发完毕之后再通电测试。 图 2

蓝牙串口模块接线示意图

3 E-Config 底座接线示意图

在测试中的注意事项,将在随后的几个章节中分别介绍。

BT UART Ver.C GND +5V

+3.3V RX(Input) TX(Output) GND VCC NC TX(Output)

RX(Input)

Bluetooth ? UART User Manual Datasheet

II. 蓝牙串口模块

2.1 模块规格

· 尺寸8:长48.5mm ,宽20mm ,厚7mm 。如图 4所示,在A4全尺寸打印的情况

下,该示意图为真实比例示意图

· 重量:(暂无)

· 颜色:绿色PCB 板

· 环保:焊剂中含铅,请注意避免让儿童接触本模块

图 4 蓝牙串口模块真实比例长宽示意图

2.2 模式与指示灯

图 5 蓝牙串口模块拨动式开关和指示灯

图 5显示了蓝牙串口模块的上半部分,即拨动式开关和指示灯部分。拨动式开关的主要作用是设置蓝牙串口模块的工作模式,工作模式分为AT 模式和BT 模式。AT 模式用于

8电路板厚度小于3mm ,焊接弯针之后,厚度为7mm 。可以通过焊接反弯针来减小厚度。

48.5mm

20mm 红色

LED 蓝色LED

拨动式开关

蓝牙异步串口模块用户手册

配置蓝牙串口模块的各项参数,例如蓝牙名称、蓝牙配对密码、通信波特率,也用于主机模式下的主动搜索,这些功能都可以在BT UART++软件中方便的使用,将在第IV 章中详细的介绍如何使用。BT 模式用于普通串口通信,无论是各种连接形式,如果用于异步串口无线通信的话,都是在BT 模式下进行的。模块上表明了模式名称,拨动式开关拨向哪个模式,就是设置成为了哪种模式,例如在图 5中,开关是拨向BT 端的,则设置在BT 模式。

模式的更改分为两种情况:第一种是在断电的情况下更改,第二种是在上电的情况下更改。在第一种情况下,断电情况下更改,如果是更改为AT 模式,上电时模块被设置为AT 模式;如果是更改为BT 模式,则上电时模块被设置为BT 模式。第二种情况下,如果上电时设置为BT 模式,则可以在上电的状态下将拨动式开关拨到AT 更改为AT 模式;但是如果是在上电时设置为AT 模式,则在上电状态下将拨码开关拨到BT 模式下是不可能设置为BT 模式的。

图 6 蓝牙无线模块模式设置方式

这两种进入AT 模式的方式,在设置参数时连接速率的设置上是不同的。在断电情况下设置为AT 模式,连接速率是固定的38400bps ,值得注意的是,这个连接速率和蓝牙无线串口通信时的波特率没有关系,蓝牙无线串口通信的波特率被设置为任何数值时,在这种方式进入AT 模式后的连接速率都是38400bps 。这种设计是满足一定道理的,如果设置完通信波特率之后,过了一段时间忘记了,还可以利用这种模式利用固定的连接速率来修改通信波特率。如果是在上电的情况下从BT 模式拨到AT 模式是,也是可以进入AT 模式的,这时候的连接速率与蓝牙无线通信时的波特率是一样的。例如,模块设置在9600bps 下进行BT 模式无线通信,如果模块被拨到AT 模式,这时候用于配置参数的连接速率依然是9600bps 。图 6描述了各种模式如何进入以及连接速率。结合BT UART++软件的设拨到A T 拨到BT 上电前 上电后 设置参数

38400bps 不可以无线通信 拨到BT 模式后

无线串口通信

使用设定的波特率 拨到A T 模式后

使用设定的波特率 可以设置参数 无线串口通信 拨到BT 模式后

Bluetooth ? UART User Manual Datasheet

计实例,请参见第4.2节。

在图 5中,可以看到有两个LED 指示灯,红色LED 为电源指示灯,模块上电后常亮。蓝色LED 为模式与状态指示灯,蓝色LED 的闪烁情况反映了模块当前的工作模式与状态。图 7描述了蓝牙串口模块常见的4种模式和状态。其中,AT 模式(1)指的是在上电前已经拨到AT 模式再上电所进入的AT 模式。在AT 模式(2)下,也就是在BT 模式工作中,拨动到AT 模式后,指示灯维持BT 模式的闪烁形式。

图 7 蓝牙串口模块指示灯对应模式和状态示意图

通过拨动式开关以及蓝色LED 指示灯,基本可以确定蓝牙串口模块所处的模式以及工作状态。在第IV 章中,会结合E-Config 底座以及BT UART++软件来讲述如何轻松的配置蓝牙串口模块的参数,在第VI 章中,将举若干具体的例子。

2.3 电气特性

· 本模块分别支持+5.0V 和+3.3V 直流电压供电。注意:如果使用了+5.0V 供电,请

不要再连接+3.3V 供电引脚,否则会出现因为电压不一致造成的问题。

· 如果信号电平为5V ,则需要用+5.0V 直流电压供电;如果信号电平为3.3V ,则需

要用+3.3V 直流电压供电。如果在E-Config 底座上可以在PC 上配置参数,但接

到单片机上工作不正常,可以尝试在蓝牙串口模块的RX 引脚上上拉4.7K 电阻。

· 本模块通信时峰值电流小于70mA ,待机连接状态电流小于10mA 。

灭 2s AT 模式(1)

亮 灭 2s BT 模式待机 亮

灭 2s BT 模式配对成功 亮 灭 2s BT 模式已连接

蓝牙异步串口模块用户手册

III.E-Config底座

3.1模块规格

·尺寸:长45mm,宽23mm,厚12mm。如图8所示,在A4全尺寸打印的情况下,该示意图为真实比例示意图。

·重量:(暂无)

·颜色:绿色PCB板

·环保:焊剂中含铅,请注意避免让儿童接触本模块

图8 E-Config真实比例长宽示意图

3.2驱动安装

本公司提供Windows? 7/Vista/XP/2000/ME/98驱动,兼容Windows 7 64Bit版本。下载地址见第7.2节技术支持。E-Config底座在查到PC上USB口之前,需要先在PC上安装驱动。安装驱动时,首先选择对应自己系统所对应的驱动版本:如图9所示。然后双击Installer.exe文件进行安装,然后按照指示完成驱动程序的安装。

图9 E-Config底座驱动版本

安装完毕驱动程序后,即可将E-Config底座插入USB口。系统会自动为设备寻找驱动,驱动完毕后会显示如图10所示。

Bluetooth? UART User Manual Datasheet

图10 驱动成功

如果没有看到图10所示画面,也可以在系统的设备管理器内查看。在Win7系统中,右击桌面上的“计算机”图标,点击“属性”,点击右侧“设备管理器”链接。在XP系统中,右击桌面上的“我的电脑”图标,点击“属性”,点击“硬件”选项卡,点击“设备管理器”按钮。图11是Windows7 64Bit系统的设备管理器,其他系统的设备管理器与之类似。图中高亮的端口COM39即为E-Config所使用的端口。事实上,使用BT UART++最新版本软件可以自动识别到E-Config,无需自己去查找端口号。

图11 Windows7的资源管理器

3.3电气特性

·E-Config支持从USB上直接取得+5.0V直流电压,电流限制为100mA。

·默认的VCC引脚电压为+5.0V,可以通过更改电路板上“V3”和“V5”电阻来修改VCC引脚电压。0欧姆电阻焊接在“V5”上VCC电压为+5.0V,焊接在“V3”

上VCC电压为+3.3V。

4.功能介绍

4.1.蓝牙配置软件安装

①蓝牙默认名称为HC-05,波特率为9600,默认密码为1234。可以通过资料包中带的蓝牙配置工具(图1)来改变这些默认设置。

②点击该应用程序开始安装(图2),安装过程,一直点击“下一步”,少数用户安装时可能会弹出特殊的对话框,直接点击“是”即可。

图2 安装开始

③安装完成,桌面会生成“工程一”的快捷图标(图3)。

图3 快捷图标

4.2.1、蓝牙配置

①利用我们配套的E-Config 底座(图4),我们可以用蓝牙配置工具对我们的蓝牙进行配置。将E-Config 底座插到电脑上之前,我们首先把蓝牙模块上的拨动式开关拨动到AT 的那边。

图4 E-Config 底座

②将E-Config 底座底座插上电脑之后,在“计算机》》设备管理器”(图5)中查看E-Config底座对应的COM 号。(在这之前请安装PL2303 的驱动程序,否则无法识别串口)

③可以看到现在默认的串口号是COM6,点击“工程1”,打开蓝牙配置软件

(图6),点击“搜索端口”,可以看到首先搜索到的“端口1”

图6 设备管理器

④继续点击“搜索端口”,直到搜索到E-Config 底座对应的端口。(现在本台电脑上对应的COM6)(图7)

图7 搜索到对应端口

⑤搜索到对应端口过后,点击“获取模块信息”,会读取到当前蓝牙内部的信息(图8)。

图8 获取模块信息

4.2.2基本参数设置

在BT UART++中设置任何参数都非常容易。在文本框中修改参数时,被修改的文本会变成红色,修改完毕后,只需要将光标焦点移开,或者按Enter键,文本颜色变为黑色后,就修改成功了。在下拉菜单中修改参数,只需要点击下拉菜单中的选项,如果修改不成功,选项会变成红色,如果修改成功会变成黑色。

可以修改的基本参数主要有:蓝牙名称,蓝牙密码,连接角色,连接模式以及绑定地址(绑定地址只可以清除)。

蓝牙名称:蓝牙串口模块作为从机被其他设备搜索到时显示的名称,以及作为主机搜到从机后从机上显示的名称。通过修改个性化的蓝牙名称可以确保您的多个蓝牙设备容易区分。

蓝牙密码:蓝牙串口模块作为从机时被其他设备搜索到之后,配对时使用的密码,以及作为主机搜索到从机之后,从机和主机配对所需要输入的密码。设定可靠的密码可以保证蓝牙设备不被任何其他人轻易利用。

连接角色:分为从机角色,主机角色与从机循环。其中,从机角色最为常用,设置为从机角色是,蓝牙串口模块可以被带有蓝牙适配器10的PC以及大部分智能手机搜索到,并配对,然后利用虚拟串口通信。主机角色可以用来搜索其他蓝牙从机设备,例如蓝牙GPS模块,值得注意的是,在主机角色下,蓝牙串口模块不可以被其他蓝牙设备搜索到。从机循环角色不常用,主要用于蓝牙模块测试,在从机循环角色下,从机会把主机发送来的数据直接发送回去,正常情况下不需要使用从机循环角色。

连接模式:为主机角色下与从机的连接模式。主要有三种:绑定地址模式,任意地址模式与循环模式。最常用的为绑定地址模式,在绑定地址模式下,主机只可以与绑定的从机自动连接并通信,最为方便和直接。在任意地址模式下,主机可以与配对的任意从机连接并通信,在有些时候有独特的应用。在循环模式下,主要用于测试,不常用。

绑定地址:为在连接模式为绑定模式的情况下,主机绑定的从机地址。这里不允许修改,只运行清除,绑定地址的设置,将会在主机模式下搜索设备是自动设置,不需要人为输入地址,具体参见4.2.4节。

其他只读参数有:物理地址和固件版本。物理地址,即MAC地址,是通信

设备全球唯一地址,可用于身份识别。固件版本即当前固件的版本号,没有其他特殊意义。

4.2.3蓝牙串口通信参数设置

在蓝牙串口模块的通信设置中,有三个重要的参数:UART速率,停止位与校验。UART速率指的就是使用蓝牙串口模块通信的两个设备的异步通信的波特率。由于异步通信没有时钟引脚,因此需要约定好通信速率才能进行通信。常见的波特率有:4800bps、9600bps,38400bps,57600bps,115200bps。停止位是一个字节数据通信完毕的标准,通常是1位,也可以设置为2位。校验是奇偶校验,Odd为奇校验,Even是偶校验。通常设置为不校验。

这部分设置比较简单,主要注意需要设置的和单片机或者上位机11程序一样。例如:上位机和下位机设置的通信速率为115200bps、停止位1位、无奇偶校验,则配置蓝牙串口模块时,也需要配置为相同的参数。

Bluetooth? UART User Manual Datasheet

V.通用PC蓝牙适配器

5.1Win7下安装驱动以及配对蓝牙串口模块

套装中搭配的PC蓝牙适配器是本店精选的,可以稳定保证与蓝牙串口模块的通信。

一般笔记本自带的蓝牙功能也可以满足蓝牙串口模块通信,但本店不保证其通信质量。因此建议购买本店套装,并且本章内容仅对套装中的PC蓝牙适配器有效。

对于Windows 7 32位和64位Professional版本系统,一般不需要安装驱动即可自动驱动该PC蓝牙适配器。仅需插入PC蓝牙适配器到可靠的USB接口即可。推荐使用后置USB 口,可以确保供电稳定。插入适配器后,会在系统任务栏弹出如图19所示信息。您需要等待一些时间,确保驱动安装完毕。

图19 插入PC蓝牙适配器后弹出系统信息

图20 系统任务栏图标

图21 Bluetooth设备窗口

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