NRF51422和NRF51822产品介绍(极低功耗蓝牙4.0)解读
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OHTCOMTechnology Ltd.nRF51822模块规格说明书Datasheet of nRF51822 Modules2015.6.1目录1 简介 Introduction (3)2 nRF51822 M0 BLE模块介绍 specification for M0 Module . 4天线的连接 (7)程序的烧录 (8)表一 nRF51822 M0工作参数 (8)3 nRF51822 M1 BLE模块介绍 specification for M1 Module . 9程序的烧录 (11)表二 nRF51822 M1工作参数 (11)4 History (13)5 联系方式CONTACT US (14)NOTES:If you are customers from overseas, please contact sales@ for quotation and specifications of English version.1 简介IntroductionnRF51822 Mx BLE低功耗蓝牙模块目前包括nRF51822 M0、nRF51822 M1两款。
这两款BLE模块都是以nRF51822为主控芯片,封装不同的模块。
nRF51822 M0模块包含了LIS3DH3轴传感器,与百度手环使用相同的基础硬件,可以用来开发运动手环等穿戴设备。
nRF51822 M1模块单有一片nRF51822芯片,可以选择16kB RAM或者32kB RAM的不同版本,可以用来开发iBeacon、室内定位、穿戴设备,计算机控制等,应用更灵活,满足不同需求。
nRF51822 M0nRF51822 M12 nRF51822 M0 BLE模块介绍specification for M0 ModulenRF51822 M0采用BGA的nRF51822芯片封装并且集成了高低速晶振、LIS3DH三轴传感器,模块尺寸仅为10.5mm*8.5mm*1.5mm,为业界最小封装。
nRF51822芯片的蓝牙电子血压计怎么样?电子血压计是利用电子压力、搏动传感器(代替听诊器)识别压力和搏动信号,并以数显形式的表达出来,其屏幕上部为收缩压,下部为舒张压和脉搏数。
其特点是操作简便,读数直观,只需按一下按键就可以进行自动测量,非常适合于家庭使用。
但是,现有的电子血压计在功能上显得过于单调,只能实现比较简单的血压测量,而且由于缺少通讯功能而无法对测量数据进行有效的无线传输,导致无法实现医务人员的远程分析,这对患者的健康情况无法做到更为有效的监控。
我们共同来了解下蓝牙电子血压计吧。
蓝牙电子血压计是在现有的电子血压计基础上增加我司(云里物里)开发的蓝牙模块,将极大提升电子血压计数据的保存分析以及远程监控的性能。
其基本原理为血压计的MCU与蓝牙低功耗模块之间的数据通过串口传输,并经蓝牙低功耗模块调制后形成射频信号,并经蓝牙信道发送到手机APP端,手机APP端解调出该射频信号后在屏幕上显示出来,从而让监测人员读取精确的血压值。
该血压值数据还可以从手机通过无线网络发送到远程数据管理中心。
我司开发的蓝牙模块为MS49SF1C,是采用nRF51822芯片的串口模块,通过UART(串口)操作可以实现模块与手机之间数据传输。
本模块为从模块,具有命令控制可以修改模块的广播名称,修改广播间隔和连接间隔。
使用该模块用户可以快速把数据以蓝牙方式进行传输。
在手机上可以开发出功能丰富的APP,例如血压数据可以通过曲线或表格更直观地呈现在用户面前,用户还可以通过查询的方式访问历史血压数据。
该APP还可以以营养师的面目出现,例如可根据用户的近期血压值推荐降压食谱:胡萝卜粥,炖木耳等。
总之蓝牙电子血压计不仅是在电子血压计基础上增加蓝牙模块那么简单,它完全可以胜任血压监测方面的健康巧顾问。
AN4605应用笔记STM32- nRF51822蓝牙低功耗(BLE)系统解决方案介绍本应用笔记介绍了蓝牙低功耗(BLE)嵌入式软件(X-CUBE-nRF51DRV)实现对STM32L0系列和nRF51822,并解释如何界面自己的应用程序,并创建BLE服务。
在X-CUBE-nRF51DRV主要特点如下:•与北欧提供的BLE型材兼容性•应用程序集成就绪•易于附加在STM32L0系列低功耗解决方案BLE•极低STM32L0 CPU负载(HRS 1秒更新率0.127%)•没有对STM32L0系列延迟要求•小STM32L0内存占用在X-CUBE-nRF51DRV软件是基于STM32CubeL0 HAL驱动程序(见第2节)。
同时提供了使用北欧BLE服务于客户STM32L0应用实例。
该参考硬件平台是STM32-nRF51822基于STM32Nucleo / 64上和Wavetek公司蓝牙LE与盾北欧BLE模块nRF51822。
注:X-CUBE-nRF51DRV可以移植到其它STM32系列。
目录1引用。
72 STM32Cube概述。
83,嵌入式软件的定义。
9 4入门。
114.1 BLE系统描述。
0.114.2特性。
0.114.3硬件/软件的快速设置。
125参考平台。
13 5.1接口描述。
13 5.2 UART 4线接口。
145.3重置系统。
145.3.1上电复位。
155.3.2系统复位。
155.4器件编程。
166嵌入式软件的描述。
186.1 UART接口。
186.1.1 BLE SD FW模块。
196.1.2低功耗经理。
206.1.3中断。
206.1.4语境经理。
206.1.5配置。
21当BLE功能使用6.1.6 STM32资源需求。
216.1.7集成。
226.1.8可移植性。
226.2定时器接口。
236.2.1 BLE SD FW模块。
256.2.2初始化。
256.2.3用户模块。
266.2.4中断。
46.2.5语境经理。
【蓝牙BLE系列】NRF51822NRF2810NRF52832NRF2840方案对比NRF51822简介nRF51822是一款功能强大,高度灵活的多协议的SoC,非常适用于蓝牙低功耗和2.4GHz的无线应用。
该SoC是基于ARM Cortex M0为内核的微处理器,拥有256KB/128KB 的片上FLASH存储空间,32KB/16KB的RAM空间。
2.4G无线射频支持蓝牙低功耗,同时兼容nRF24L系列的产品。
其应用领域:手机配件,穿戴式设备,无线充电监控,PC外设,消费电子遥控器,智能家居,智能射频标签,玩具和电子游戏等。
芯片特性✧单芯片,高度灵活的2.4GHz多协议设备✧32位ARM Cortex M0CPU内核✧256KB/128KB闪存+32KB/16KB RAM✧支持蓝牙低功耗协议栈✧线程安全和运行时保护✧事件驱动API支持✧空中链路兼容nRF24L系列✧三种速率:2Mbps/1Mbps/250Kbps✧+4dBm输出功率✧-93dBm灵敏度,蓝牙低功耗✧灵活的电源管理系统✧可配置的I/O✧工作温度范围:-40℃至+105℃NRF52810简介nRF52810是一款支持蓝牙5,ANT和 2.4GHz的高性能多协议的SoC。
该SoC提供了对蓝牙5的支持,同时微处理器内核为ARM Cortex M4,具有192KB的FLASH和24KB的RAM空间,能够提供更多的高级应用的支持。
即使在低功耗的应用之中也是表现得非常出色的。
其应用领域:蓝牙5连接处理器,工业传感器和执行器,穿戴设备,智能家居传感器,电脑外设,体育和健身传感器,智能手表,互动游戏和楼宇自动化等。
芯片特性✧单芯片,高度灵活的2.4GHz多协议SoC✧32位ARM Cortex-M4处理器✧电压范围:1.7V至3.6V✧192kB闪存+24kB RAM✧支持并发蓝牙低功耗/ANT协议操作✧+4dBm的输出功率✧-96dBm灵敏度,蓝牙低功耗✧线程安全和运行时保护✧事件驱动API支持✧空中链路兼容nRF24L和nRF24AP系列✧两种速率:2Mbps/1Mbps✧自动的电源管理系统✧可配置的I/O✧1个主/从SPI✧1x双线接口(I²C)✧UART(RTS/CTS)✧1个PWM(4个通道)✧AES HW加密✧8通道10/12位ADC✧正交解码器64级模拟比较器✧实时时钟(RTC)✧数字麦克风接口(PDM)NRF52832简介nRF52832是一款功能强大,高度灵活的超低功耗多协议的SoC,非常适合蓝牙低功耗(BLE,以前成为智能蓝牙),ANT和 2.4GHz的无线应用。
蓝牙nRF51822 应用(基于低功耗蓝牙技术的温湿度传感器节点的设计)关键字:低功耗蓝牙温湿度传感器nRF51822 SHT11随着兼容蓝牙4.0标准的智能手机逐步普及,低功耗蓝牙技术也面临着越来越广泛的应用。
本设计采用了nRF51822和SHT11设计了一种基于低功耗蓝牙技术的温湿度传感器节点,能够将节点位置的温度和湿度发送给主机用于显示,可广泛应用于家庭、车间、仓库的温湿度监控。
1.引言在智能家居和物联网飞速发展的背景下,基于蓝牙4.0标准的低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy,BLE)技术正被逐步地为人们重视。
随着兼容蓝牙4.0标准的智能手机逐步普及,低功耗蓝牙技术也面临着越来越广泛的应用。
本设计采用了基于BLE技术的nRF51822蓝牙SoC芯片和SHT11温湿度传感器设计了一种基于低功耗蓝牙技术的温湿度传感器节点,能够将节点位置的温度和湿度发送给主机用于显示,可广泛应用于家庭、车间、仓库的温湿度监控。
节点采用了低功耗设计,可用一枚纽扣电池供电,实际使用时间可达1年以上。
2.系统结构本设计的系统结构如图1所示,系统的处理器模块由nRF51822构成,温湿度传感器件采用SHT11,电源采用纽扣电池供电;由处理器模块、温湿度传感器模块、天线模块、电源模块构成的节点与主机通过2.4GHz的低功耗蓝牙信号通信,主机采用智能手机运行信息采集显示的APP。
多个节点可利用应用层协议与主机组成星形网络。
图1 系统结构图3.硬件电路温湿度传感器节点硬件的系统构成如图2所示。
图2 硬件系统结构图3.1 处理器模块处理器模块选用Nordic公司的nRF51822芯片。
nRF51822是具有CORTEX-M0低功耗内核,支持BLE、Gazell等多协议的低功耗高速率射频收发器的SoC。
其具有高集成度、低成本、处理能力强、低功耗、小体积等优势,非常适合低功耗蓝牙产品的应用。
该芯片具有以下特性:具有Cortex-M0内核,片上256KB FLASH,16KB RAM,片内包含支持BLE协议的2.4GHz射频收发器。
0、功能简介IC功能包括:256kB片上闪存和16kB RAM;数字和混合信号周边,包括SPI、2-wire、ADC以及正交解码器;16 PPI通道;撘配片上LDO时电源范围为1.8-3.6V,LDO旁路模式为1.75-1.95V ;片上下拉DC/DC转换器用于3V电池(例如,纽扣电池);片上+/- 250 ppm 32kHZ RC振荡器,在蓝牙低功耗应用,不需外部32kHz晶体,可节省成本和电路板空间;6x6mm 48脚QFN封装,提供最多可达32个GPIO;完整的蓝牙协议堆栈(到配置文件的链接层)。
nRF51822的S110是可下载、免版税、预编译二进制蓝牙低功耗堆栈,可独立编程和更新。
功能包括:异步和事件驱动SVC的API;运行时保护;GATT、GAP和L2CAP级别API;周边和广播器角色;GATT客户端和服务器;和2.4GHz RF专用协议的非并行多协议操作;少于128kB的代码和6kB的RAM,为应用程序留有超过128kB的闪存和10kB的RAM;与使用上一代nRF8001的双芯片应用相比,运行S110堆栈的nRF51822削减了高达50%的功耗。
S110堆栈和nRF51822加上nRF518 SDK相互配合,nRF518包含全面的蓝牙低功耗配置文件、服务以及示例应用集合。
1、架构围绕两条内部总线展开:AHB,APB AHB (Advanced High Performance BUS):CPU: ( Cortex-m0,NVIC,BBB,DAP)Memory : ( RAM, Flash)GPIO : P0(P0.0~P0.31)AHB to APB BridgeAPB (Advanced Peripheral BUS):左半边:Power:电源控制WDT:看门狗SPI0,SPI1TIMER0(32位),TIMER1(16位),TIMER2(16位)QDEC:正交译码器,CLOCK:提供两个时钟:HFCLK(16MHZ),LFCLK(32.768KHZ)TWI0,TWI1:两线接口,兼容I2C右半边:NVMC :非易失性存储控制器RADIO: 2.4GHZ 无线广播的数据率:250KBPS,1MBPS,2MBPS ECB: 加密功能(AES),产生HASH序列,数字签名,生成密钥流等RNG:产生随机数用于加密(基于内部热噪声),无需种子值。
16 ----2.4 GHz radio (无线发射机)The RADIO包括了一个2.4G的接收机和一个发射机,它兼容了Nordic的所有2Mbps,1Mbps和250kpbs模式增加了1Mbps的蓝牙低功耗模式。
The RADIO使用EasyDMA,EasyDMA包含一个自动压包和解包工具,以及CRC发生器和CRC校验使对它进行非常简单的配置,更多信息查看上图。
The RADIO包含了一个设备地址匹配单元和一个内部框架分隔单元。
它可以被用作简化地址白名单和帧间距分隔。
在低功耗蓝牙和仿真中使用。
The RADIO也包含一个信号轻度指示器(RSSI)和一个位计数器,当一个预先设定的位通过RADIO被发送或者接受完成时,位计数器会引发一个事件。
16.1 功能描述16.1.1 EasyDMAEasyDMA在CPU RAM以内读写数据包,不能通过RAM以外的地址后者代码段读取数据包。
根据上面的框图,the RADIO's EasyDMA利用PACKETPTR指针接受和发送数据包。
CPU必须配置每一次的发送机的发送和接受模式直接的转换,MAXLEN 寄存器配置发射机在同一个数据包中的接收或发送的最大字节数。
此功能可以被用来确定无线发送接机所分配的数据包是否被覆盖或者越界。
16.1.2 包配置(Packet configuration)一个无线数据报文,包含以下部分:报头(PREAMBLE),地址(ADDRESS),长度(LENGTH),S0,S1,PAYLOAD(有效载荷:可理解为有效数据。
)和CRC。
无线发射机发送上述部分时的顺序展示在下图,从左到右,第一个发送的是PREAMBLE 位。
报头(PREAMBLE)总是根据第一个 ADDRESS位的值在0xAA或者0x55两个数字之间取值。
如果ADDRESS是0则PREAMBLE位为0xAA,否则为0x55.下图展示了无线数据包在内存中储存实例无线电字节顺序:ADDRESS和PAYLOAD低位总是优先的存储方式,CRC总是高位优先的存储方式,,S0,LENGHT,S1和PAYLOAD可以通过PCNF1的ENDIAN位。
0、功能简介IC功能包括:256kB片上闪存和16kB RAM;数字和混合信号周边,包括SPI、2-wire、ADC以及正交解码器;16 PPI通道;撘配片上LDO时电源范围为1.8-3.6V,LDO旁路模式为1.75-1.95V ;片上下拉DC/DC转换器用于3V电池(例如,纽扣电池);片上+/- 250 ppm 32kHZ RC振荡器,在蓝牙低功耗应用,不需外部32kHz晶体,可节省成本和电路板空间;6x6mm 48脚QFN封装,提供最多可达32个GPIO;完整的蓝牙协议堆栈(到配置文件的链接层)。
nRF51822的S110是可下载、免版税、预编译二进制蓝牙低功耗堆栈,可独立编程和更新。
功能包括:异步和事件驱动SVC的API;运行时保护;GATT、GAP和L2CAP级别API;周边和广播器角色;GATT客户端和服务器;和2.4GHz RF专用协议的非并行多协议操作;少于128kB的代码和6kB的RAM,为应用程序留有超过128kB的闪存和10kB的RAM;与使用上一代nRF8001的双芯片应用相比,运行S110堆栈的nRF51822削减了高达50%的功耗。
S110堆栈和nRF51822加上nRF518 SDK相互配合,nRF518包含全面的蓝牙低功耗配置文件、服务以及示例应用集合。
1、架构围绕两条内部总线展开:AHB,APB AHB (Advanced High Performance BUS):CPU: ( Cortex-m0,NVIC,BBB,DAP)Memory : ( RAM, Flash)GPIO : P0(P0.0~P0.31)AHB to APB BridgeAPB (Advanced Peripheral BUS):左半边:Power:电源控制WDT:看门狗SPI0,SPI1TIMER0(32位),TIMER1(16位),TIMER2(16位)QDEC:正交译码器,CLOCK:提供两个时钟:HFCLK(16MHZ),LFCLK(32.768KHZ)TWI0,TWI1:两线接口,兼容I2C右半边:NVMC :非易失性存储控制器RADIO: 2.4GHZ 无线广播的数据率:250KBPS,1MBPS,2MBPS ECB: 加密功能(AES),产生HASH序列,数字签名,生成密钥流等RNG:产生随机数用于加密(基于内部热噪声),无需种子值。
蓝牙4.0(BLE)介绍:2012年推出的蓝牙4.0,是3.0的升级标准,其最重要的特性是低功耗。
其功耗较老版本降低了90%,该项技术可为制造商及用户提供三种无线连接方式,包括用于多个类别电子消费产品的传统蓝牙技术;用于手机、相机、摄像机、PC及电视等视讯、音乐及图片传输的蓝牙高速技术;以及用于保健及健康、个人设备、汽车及自动化行业的低功率传感设备和新的网络服务的蓝牙低耗能技术。
nRF51822是一款为超低功耗无线应用(ULP wirelesss applications)打造的多协议单芯片解决方案。
它整合了Nordic一流的无线传送器,一个ARM Cortex M0核以及256KB的flash + 16KB 的RAM。
nRF51822支持Bluetooth(R) low energy 和专用的2.4GHz协议栈。
nRF51822使用32位ARM Cortex M0核心,片上256kB的flash(开发蓝牙4.0程序时,其中176kb可用于应用开发)。
相较于8/16位的平台拥有更佳的代码密度和更快的执行速度。
可编程外设互联(Programmable Peripheral Interconnect, PPI)系统提供了一个16通道的总线使外设可在没有MCU介入的情况下进行直接的和自主的通信。
这将减少外设经由CPU通信造成的延迟,并可在通信过程中保持CPU休眠以减少能耗。
此设备有两种电源模式- ON/OFF, 但是所有系统模块和外设都有独立的电源管理用以控制相应模块根据任务需求在RUN/IDLE 状态间进行切换。
蓝牙通信协议:蓝牙的通信协议分为蓝牙专用协议和蓝牙非专用协议,它们都按特有的顺序包含在蓝牙协议栈中。
其中蓝牙专用协议包括:BaseBand、LMP、L2CAP、SDP;蓝牙非专用协议包括:电缆替代协议:RFCOMM、电话传送控制协议:TCS-Binary和AT命令集、选用协议:PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP、VCARD、IrMC、WAE。
发布时间:2012-11-01 16:54:202.4GRF协议BLE蓝牙4.0协议芯片NRF51822介绍技术类别:资源共享关于 nRF51 系列多协议 2.4GHz 射频收发器拥有高性能、超低功耗以及灵活性等好处。
它的主要功能包括:在蓝牙低功耗模式下灵敏度为-92.5dB RX,高达 +4dBm 的输出功率;与 Nordic 上一代射频收发器相比,链接预算增强高达 9.5dBm;低于10mA 的峰值电流适合3V 纽扣电池;符合蓝牙低功耗(蓝牙 4.0 )标准;与 Nordic 现有的 nRF24L 系列 IC 空中完全兼容;支持包括蓝牙低功耗、ANT 和专有 2.4GHz 等协议的非并行和并行操作;场强RSSI。
nRF51 系列 SoC 大大地降低平均电流,使单芯片适用于各种无线应用。
它的主要功能包括:功能强大且低功耗的 32 位 ARM Cortex-M0 处理器,启动时间为 2µs,与 8/16 位处理器相比,大限度地降低了活动时间并提高了代码密度;细化电源管理,个别系统可独立开关,并能基于活动级别自主控制时钟;可编程周边互连 (PPI) 系统。
周边设备,如射频收发器、计时器及 I/O等,不需通过处理器而能自主相互作用。
从而降低处理器的活动时间来节省功耗,并放宽对处理器实时要求。
高效的EasyDMA射频收发器接口具有弹性 RAM 映射 FIFO;高灵活性的GPIO 映射简化了 PCB 设计,有助降低布线板层数量;自定义 2 区内存保护装置 (MPU) 对用户程序和预编译协议堆栈例如蓝牙低功耗和 ANT运行时保护。
nRF51 系列软件架构在协议堆栈和用户应用程序间具有一个独特且功能强大的分隔区,为应用程序开发人员提供最大的灵活性、开发简易性和代码安全性。
协议堆栈,例如蓝牙低功耗或 ANT,可为预编译二进制码或在设备上预编程;堆栈为 100% 异步并由事件驱动,并向应用程序层提供线程安全管理程序调用 (SVC) 的应用程序接口 (API);简单的编程模型,没有专用的应用程序框架或计划程序/RTOS 依存性,简化并加速了代码开发;协议堆栈和应用程序代码没有链接时间依存性,并可独立编译和更新/编程;堆栈受运行时保护,确保相互操作性并将应用程序错误而影响堆栈的风险降低;堆栈可以验证码和合格二进制目的码提供。
nRF5182嵌入式系统智能手环设计
佚名
【期刊名称】《世界电子元器件》
【年(卷),期】2015(000)006
【摘要】<正>nRF51822是功能强大、高灵活性的多协议So C,非常适用于Bluetooth低功耗和2.4GHz超低功耗无线应用。
n RF51822根据配备256k B flash+16k B RAM的32位ARM Cortex M0 CPU而建构。
嵌入式2.4GHz收发器支持蓝牙低功耗及2.4GHz运作,其中2.4GHz模式与Nordic Semiconductor 的n RF24L系列产品无线兼容。
【总页数】5页(P11-15)
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.33
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5.智能手环硬件系统设计与实现 [J], 陈强
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