nRF52832-BLE-UART

一、功能概述

本 BLE_UART 模块(以下简称为 BLE_UART )主要功能如下：

• BLE 和串口数据转发。
  • 模块将从串口接收到的数据通过 BLE 转发出去；
  • 模块将 BLE 接收到的数据通过串口转发出去。
• 串口 AT 指令配置模块功能。

二、BLE通信

BLE_UART 支持 BLE 4.0/4.1/4.2 通信。
Android 4.3及以后 和 iPhone 4s + iOS 7.0及以后 的智能手机才支持 BLE 4.0，才可以与 BLE_UART 进行通信。  

2.1 广播Advertising

广播数据包包括 Advertising Data 和 Scan Response Data。

2.1.1 Advertising Data

BLE_UART 中 Advertising Data 的 PDU 格式为 ADV_IND。<br>flag 值为 0x06，表示只支持 BLE，不支持 BR/EDR，通用发现模式。<br>Device Name 为设备名称。

2.1.2 Scan Response Data

Scan Response Data 中包括服务 UUID，为 128 位自定义 UUID。

2.2 服务Service

BLE_UART 的 profile 中包含 4 个首要服务(Primary Service)，包括Generic Access Service、Generic Attribute Service、Nordic UART Service 和 Device Information Service。

2.2.1 Generic Access Service

该服务中包括Device Name、Appearance、Peripheral Preferred Connection Parameters和Central Address Resolution 4个特征值。
服务的UUID和各个特征值的权限及UUID详见下图。

Device Name 特征值为设备名称。
Appearance 特征值为外观特性，本模块没有设置该值，默认值为0。
Peripheral Preferred Connection Parameters 特征值为周边设备推荐的连接参数，本模块默认值为连接间隔10ms - 30ms，从机延迟0，监督超时72*10=720ms。该连接参数也是iOS默认的连接参数。
Central Address Resolution 特征值为是否支持中央设备私有设备地址解析，BLE_UART 默认值为支持。

2.2.2 Generic Attribute Service

该服务为空。

2.2.3 Nordic UART Service

该服务不是SIG定义的标准服务，是用户自定义服务。服务UUID和各特征值的权限及UUID见下图。该服务中包含RX和TX 2个特征值。

• RX特征值用于将中央设备通过BLE write到本模块的数据通过串口转发出去。BLE每包write最多支持 ATT_MTU(默认值为23，可通过ATT_MTU_UPDATED事件协商更改) - 3 个字节，如果中央设备需要发送的数据超过20字节，需要中央设备分包后再write，否则会导致write失败，甚至可能导致模块重启。
• TX特征值用于将模块串口接收到的数据通过BLE以notify方式转发出去，每包最多 ATT_MTU - 3 个字节，如果串口接收到的数据超过 ATT_MTU - 3 个字节，则模块自动按照 ATT_MTU - 3 个字节分包发送。另外，如果串口接收到的数据为AT指令，则模块会进行相应的操作，并返回执行结果。注意：必须使能Notification才能将数据从本模块notify给中央设备。

三、串口通信

模块上电默认串口配置：115200bps，8位数据位，1位停止位，无校验位，无流控。
串口每帧最多接收256字节，超过ATT_MTU(默认值为23，可通过ATT_MTU_UPDATED事件协商更改)-3个字节自动分包，支持不定帧长度，支持任意字符结尾。接收完一个字符后3ms不再接收到新的字符，则认为本帧结束。

四、串口AT指令

BLE_UART 支持的 AT 指令如下表所示。

命令	说明
AT	测试串口通信
AT+RESET	复位模块
AT+MAC	查询模块MAC地址
AT+VER	查询模块版本信息
AT+STATUS	查询模块BLE连接状态
AT+DISCON	断开BLE连接
AT+BAUD	配置串口波特率
AT+TXPW	配置射频发射功率
AT+ADV	配置广播间隔
AT+CON	配置连接参数

所有AT指令(包括命令和响应)必须"AT"作为开头，以回车新行(<CR><LF>)结尾，为描述方便，文档中<CR><LF>被有意忽略了。

4.1 AT 测试串口通信

查询命令	响应	命令参数说明	响应参数说明
AT?	AT:<status>	无	<status> 执行结果： OK - 串口通信正常

4.2 AT+RESET 复位模块

设置命令	响应	命令参数说明	响应参数说明
AT+RESET	AT+RESET:<status>	无	<status> 执行结果： OK - 复位模块成功

4.3 AT+MAC 查询模块MAC地址

查询命令	响应	命令参数说明	响应参数说明
AT+MAC?	AT+MAC:<MAC address>	无	<MAC address> 模块MAC地址(16进制字符串，12 Bytes)

4.4 AT+VER 查询模块版本信息

查询命令	响应	命令参数说明	响应参数说明
AT+VER?	AT+VER:<HW version>,<FW version>,<SW version>	无	<HW version> 硬件版本 <FW version> 协议栈固件版本 <SW version> 应用软件版本

4.5 AT+STATUS 查询模块BLE连接状态

查询命令	响应	命令参数说明	响应参数说明
AT+STATUS?	AT+STATUS:<status>	无	<status> BLE连接状态： 1 - 已连接， 0 - 未连接或断开连接

4.6 AT+DISCON 断开BLE连接

设置命令	响应	命令参数说明	响应参数说明
AT+DISCON	AT+DISCON:<status>	无	<status> 断开BLE连接执行结果： OK - 执行成功， FAIL - 执行失败， ERP - 参数错误

4.7 AT+BAUD 配置串口波特率

设置命令	响应	命令参数说明	响应参数说明
AT+BAUD=<level>	AT+DISCON:<status>	<level> 波特率： 0 - 4800bps， 1 - 9600bps， 2 - 19200bps， 3 - 38400bps， 4 - 57600bps， 5 - 115200bps， 6 - 230400bps， 7 - 460800bps， 8 - 921600bps	<status> 设置串口波特率执行结果： OK - 执行成功， FAIL - 执行失败， ERP - 参数错误

4.8 AT+TXPW 配置射频发射功率TX Power

设置命令	响应	命令参数说明	响应参数说明
AT+TXPW=<level>	AT+TXPW:<status>	<level> 发射功率： 0 - -40dBm， 1 - -20dBm， 2 - -16dBm， 3 - -12dBm， 4 - -8dBm， 5 - -4dBm， 6 - 0dBm， 7 - +3dBm， 8 - +4dBm	<status> 设置发射功率执行结果： OK - 执行成功， FAIL - 执行失败， ERP - 参数错误

4.9 AT+ADV 配置广播间隔

设置命令	响应	命令参数说明	响应参数说明
AT+ADV=<adv_interval>	AT+ADV:<status>	<adv_interval> 广播间隔：单位0.625ms， 最小值0x0020，最大值0x4000	<status> 设置广播间隔执行结果： OK - 执行成功， FAIL - 执行失败， ERP - 参数错误

4.10 AT+CON 配置连接参数

设置命令	响应	命令参数说明	响应参数说明
AT+CON=<min_connect_interval>, <max_connect_interval>,<slave_latency>, <conn_sup_timeout>	AT+CON:<status>	<min_connect_interval> 最小连接间隔：单位1.25ms，6 ≤ min_connect_interval ≤ max_connect_interval <max_connect_interval> 最大连接间隔：单位1.25ms，min_connect_interval ≤ max_connect_interval ≤ 0x0C80 <slave_latency> 从机延迟：最大值499 <conn_sup_timeout>监督超时：单位10ms，1 ≤ conn_sup_timeout ≤ 3200 注意：(1 + slave_latency) * (max_connect_interval) < conn_sup_timeout	<status> 设置连接参数执行结果： OK - 执行成功， FAIL - 执行失败， ERP - 参数错误