Digital I/O prototypen mit Microchips RN487x Bluetooth Modul

Zuverlässige digitale Input- und Output-Peripherie mit dem RN487x Bluetooth Modul bauen

Im zweiten Teil unserer dreiteiligen Serie zu Microchips RN487x Bluetooth Modulen gehen wir durch die Erstellung eines digitalen Inputs (ein Schalter) und eines digitalen Outputs (eine LED). Für Hintergrund zur Modulkonfiguration verweisen wir auf den ersten Artikel.

Projekt 1: RN487x Digital Input Switch

Unser Design folgt einem Drei-Schritte-Muster:

1. Hardware – ein Schalter, der das digitale Signal generiert.
2. Konfiguration – RN487x Commands, um eine Datenbank-Variable zu allozieren und den Pin darauf zu mappen.
3. Applikation – ein Workstation Script, das den Datenbankwert ausliest.

Digital Input Hardware

Der Input ist ein einfacher Normally-Open Schalter (SW1). Der RN487x bietet interne Pull-Ups, sodass ein Schalter, der beim Schließen auf Ground zieht, ein sauberes Zwei-Zustand-Signal liefert.

Wir nutzen den RN4871, der Single-Pin GPIO unterstützt. Der Schaltkreis kann von zwei AAA-Batterien oder einer Knopfzelle versorgt werden. Zusätzliche Komponenten:

• C1: Bypass-Kondensator für Power Stability.
• R1, C2: Delay für Processor Reset bei Power-On.
• J1: Serial Port für Konfiguration.

Digital Input Konfiguration

Stellen Sie sicher, dass das Modul in einem bekannten State ist, bevor Sie fortfahren (siehe Anhang für Initialisierung). Erstellen Sie einen Service und eine Characteristic in der GATT Datenbank, um den Schalter-State zu repräsentieren:

PS,59c88760536411e7b114b2f933d5fe66
PC,59c889e0536411e7b114b2f933d5fe66,10,01

Hier erstellt PS den Service, und PC die Characteristic. Die UUIDs sind Platzhalter; generieren Sie Ihre eigenen gemäß UUID-Standard. Der zweite Parameter in PC (10) fordert sofortige Notifications bei Wertänderungen an, und der dritte Parameter (01) setzt die Wertgröße auf ein Byte.

Das Peripheral Script konfiguriert den Pin und handhabt Events:

@PW_ON SW,0A,09
@PIO1H SHW,0072,01
@PIO1L SHW,0072,00

Jede mit @ präfixierte Methode läuft auf einem System Event:

• PW_ON – bei Power-On, setzt P1_2 als getriggerten Digital Input.
• PIO1H – bei High Transition, schreibt 1 in die Datenbank.
• PIO1L – bei Low Transition, schreibt 0 in die Datenbank.

Digital Input Applikation

Nutzen Sie das switch.py Python Script (Link bereitgestellt). Ersetzen Sie die Sample MAC Address mit Ihrer Device MAC. Nach dem Power-On des Peripherals, führen Sie das Script auf einem Bluetooth-fähigen Rechner aus. Das Script verbindet zum Device, lauscht auf Notifications und printet jedes Schalter-Event. Siehe Linux Setup Guide im Anhang.

Wesentliches BLE Feature: Notifications – das Peripheral pusht State Changes zum Client ohne Polling.

Projekt 2: RN487x Digital Control (LED)

Wir wenden das gleiche Drei-Schritte-Muster für einen Output an:

• Hardware – eine LED, getrieben vom RN4871's Open-Collector GPIO.
• Konfiguration – Datenbank-Variable erstellen, gemappt auf den LED Pin.
• Applikation – ein Script, das Werte in die Datenbank schreibt, um die LED an/aus zu schalten.

Digital Control Hardware

Die LED (D1) ist als Open-Collector Senke verbunden. Der Schaltplan folgt dem RN487x Referenzdesign.

Komponenten:

• C1: Power Bypass Kondensator.
• R1, C2: Reset Delay.
• J1: Serial Port.

Digital Control Konfiguration

Initialisieren Sie das Modul wie im Anhang beschrieben. Erstellen Sie einen einzelnen Service und Characteristic:

PS,59c88760536411e7b114b2f933d5fe66
PC,59c889e0536411e7b114b2f933d5fe66,08,01

Hier bedeutet 08, dass das Peripheral Writes bestätigen muss, und 01 setzt ein Ein-Byte-Value. Das Script handhabt Client Connections:

@CONN |O,08,72

Wenn ein Client verbindet, assoziiert der Command die Datenbank-Variable mit dem LED Pin (Bitmask 08) und dem Characteristic Handle (72). Nachfolgende Writes des Clients togglen die LED.

Digital Control Applikation

Führen Sie light.py aus (Link bereitgestellt) nach Ersetzen der MAC Address. Das Script verbindet zum Peripheral, sendet dann jede Sekunde einen neuen Wert, um die LED an und aus zu schalten. Das Script loggt Progress und illustriert das Handle Association Feature.

Sehen Sie die volle Demonstration im begleitenden Projekt-Video.

Nächste Schritte

Dies schließt Teil 2 unserer RN487x Serie ab. Teil 3 wird analoge Sensoren und Controls angehen und zusätzliche Ressourcen für alle Projekte bereitstellen.