PSoC 6 Pioneer Kit 評測:PSoC中的BLE開發資料下載
2021-04-06 |
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資料介紹
PSoC 6——專為物聯網而生的MCU
PSoC 6號稱專為物聯網而生,自然少不了互聯與低功耗方面的特性。現有的互聯技術中,大多還是以WiFi及BLE為主,我們都知道WiFi是耗電大戶,但是WiFi可以直接接入現有的網絡中,BLE雖則能實現低功耗傳輸,但是并不能直接接入現有的互聯網中。比較而言,二者各有千秋,各有自己適用的場景。
PSoC 6 BLE Pioneer Kit提供的互聯技術是BLE,低功耗毫無壓力,只是聯網時需要結合手機、平板等移動終端或者IoT網關才能實現真正的接入互聯網,在當今的應用場景中,也不是大問題。
PSoC 6內置雙核,包括一顆Cortex-M4內核及一顆Cortex-M0 內核。M4作為主處理器,最高運行主頻達150MHz,可實現單指令周期乘法運算,主要完成大量的數據處理及計算,在低功耗方面,該內核能實現低至22-uA/MHz的功耗;M0 內核作為輔助內核,最高運行主頻也高達100MHz,電流消耗低至15?μA/MHz。
BLE并不稀奇,PSoC 6上值得稀罕的東西是該BLE是最新的BLE 5。雖然也有人稱之為BLE 5.0,不過按照Bluetooth SIG的說法,就是BLE 5,而非5.0。BLE 5是全新的標準,并不只是BLE 4.2的簡單改進。為了讓用戶更好的進行BLE相關的調試,PSoC 6 BLE Pioneer Kit套件內還提供了一個BLE USB DONGLE,基于BLE 4.2,結合CySmart程序,可以清楚的了解BLE通信過程中發生的各種事件。
打開PSoC Creator 4.2,咦,有新狀況。
原來是license過期了,得重新申請一個,沒有license,就沒法繼續用設計工具了。只是這個上面顯示還是PSoC 3!
重新申請一個吧,記得填上自己的EMAIL,否則這個license code會發到別人家里去了。
用新申請的license code重新激活,現在終于OK了。
Cypress為PSoC 6開發套件提供了大量的例程,新手可以參考這些例程來入門,老鳥們也可以以此為參照,迅速建立自己的產品模型。在PSoC Creator里查找例程,如下
這個例程除了使用了BLE功能,也使用了墨水屏來顯示一些指令提示,用來研究用正好。選擇好示例工程后,PSoC 6 Creator會將所有必要的文件復制到當前工作區里,以獨立的工程形式呈現給用戶。值得稱贊的是除了工程文件外,還有完整的PDF文檔供用戶參考。
示例提供的頂層設計參考如下
這里包括一個BLE組件,一個GPIO中斷組件,一個MCWDT組件。其中BLE用來實現與其它設備的BLE通信功能,GPIO中斷組件用來開始BLE廣播,MCWDT組件則用來控制狀態LED燈,顯示BLE的當前工作狀態。
雙擊BLE組件,彈出BLE設計窗口
General選項卡里設置的主要內容是GAP Role,這里是作為Peripheral,供其它設備來連接并使用藍牙來控制及讀取相關數據。
這個選項卡定義服務及特性,也就是GATT設置,每個服務都有自己特定的GUID,這是一個128位的數值,用來唯一區分每個服務及特性,實際上這里定義了3個服務,即滑動觸摸、RGB三色LED及觸摸按鈕,其中觸摸相關的信息會使用Notify的方式推送給Central,RGB LED則是用來顯示用戶發送的命令后實際執行的效果。
這里設置的GAP參數,包括設備名,廣播參數的設置等,大部分使用默認值就好。
看上去很簡單,然而實際上并沒有這么簡單,下面來說說具體設計自己的BLE通信時至少要注意哪幾個問題。
第一個問題是UUID的選擇,如果是自己設計BLE服務,需要使用UUID工具生成自己的UUID值,如果是在LINUX系統下,可以直接使用UUID命令即可,當然WINDOWS下也有不少工具軟件可以用來生成UUID。
第二個問題,在設計具體的服務和特性時,要根據實際情況指定服務及特性的一些參數,如下
例如這里的LED控制部分,需要指定特性的一些屬性,如讀/寫/通知等。另外也要指定屬性值的長度及類型,例如這里的RGB控制屬性就是一個4字節長度的無符號8位整形數組。
另外還有一個問題是字節的順序,即大端還是小端的問題,當然如果只關心數據的RAW形式,倒是不要花太多的心思來了解這個問題。
為什么沒有看到EINK的模塊,這只是一個接口而已,通過代碼來實現了,跟設計半毛錢關系也沒有。
接下來生成代碼,編譯,下載到評估套件上,開始體驗BLE。
BLE通信過程是不可見的,所以得借助特定的工具來查看這個通信過程,像NORDIC的nRF Connect之類的就行。前面介紹了,評估套件里包含一個BLE USB DONGLE,可以直接在PC上進行調試。
將USB DONGLE連接到PC的USB端口,啟動CySmart軟件,該軟件是PSoC 6 Creator的一部分,默認已安裝好了。
CySmart啟動后立即會檢測支持的設備是否存在,圖中看到已檢測到了USB DONGLE設備,產品名稱是CySmart BLE 4.2 USB Dongle。
接下來點擊Scan來進行設備掃描,如下
這里已經找到了咱們的設備,名稱是BLE UI,另外還有MAC地址、RSSI等信息也都已列出。
如果要查看更詳細的廣播數據信息,可以在右側的窗口中看到如上圖所示的一些數據,一部分是廣播標志如發現模式等信息,另一部分是廣播數據,這部分數據里最重要的就設備名稱,這里可以看到設備名為”BLE UI”。
按照一般的BLE通信過程,掃描到設備好,接下來就是連接到設備,發現服務等操作了。
這里連接設備后的界面,接下來的操作就只有一個:Discover All Attributes,點擊后就會開始查找外設提供的所有屬性,并且以列表的形式提供給用戶查看及操作
該列表最下面的三個服務分別為CapSense Slider, RGB LED及CapSense Button,每個服務提供的特性也分別列出來了,選擇其中一個屬性,可以讀取該屬性的值,如果該屬性值是可寫的,也可以對其進行寫入操作。
BLE的特性可以配置為Notify,這樣一旦該值發生變化,就會及時通知Central。
這是CapSense Slider特性的相關配置值,該值包括一個0x2902的描述,即Client Characteristic Configuration,對該描述寫入1后,CapSense Slider的值發生變化,就會通知到Central。
此時手指在CapSense Slider上滑動,檢測到的值就會在CySmart上顯示出來,如下
雖然我們不能直接感知BLE信號的傳輸,通過CySmart軟件,結合USB DONGLE,整個BLE的通信過程盡在掌控!
接下來讓我們通過BLE向設備寫入一個數值,控制RGB LED的變化,先選中該特性,在右側的窗口中寫入所圖所示的值。
注意操作步驟,先要選中RGB LED特性,注意前面的配置過程,一共是4個字節,其中第一個字節表示亮度值,后面分別代表RGB的分量值。
這是寫入新值后開發套件上的實際運行效果。
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