Prototipando I/O Digital com Módulo Bluetooth RN487x da Microchip

Construa periféricos confiáveis de entrada e saída digital usando o módulo Bluetooth RN487x

Na segunda parte de nossa série de três partes sobre módulos Bluetooth RN487x da Microchip, percorreremos a criação de uma entrada digital (uma chave) e uma saída digital (um LED). Para background sobre configuração do módulo, consulte o primeiro artigo.

Projeto 1: Chave de Entrada Digital RN487x

Nosso design segue um padrão de três passos:

1. Hardware – uma chave que gera o sinal digital.
2. Configuração – comandos RN487x para alocar variável de database e mapear o pino a ela.
3. Aplicação – um script de workstation que lê o valor do database.

Hardware de Entrada Digital

A entrada é uma chave normally-open simples (SW1). O RN487x fornece pull-ups internos, então uma chave conectada a ground no fechamento dá um sinal limpo de dois estados.

Usamos o RN4871, que suporta GPIO de pino único. O circuito pode ser alimentado por duas baterias AAA ou uma coin cell. Componentes adicionais:

• C1: Capacitor de bypass para estabilidade de potência.
• R1, C2: Delay para reset do processor no power-on.
• J1: Porta serial para configuração.

Configuração de Entrada Digital

Garanta que o módulo esteja em estado conhecido antes de prosseguir (veja apêndice para inicialização). Crie um service e uma characteristic no database GATT para representar o estado da chave:

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

Aqui, PS cria o service, e PC cria a characteristic. Os UUIDs são placeholders; gere os seus seguindo o padrão UUID. O segundo parâmetro em PC (10) solicita notificações imediatas em mudanças de valor, e o terceiro parâmetro (01) define tamanho do valor como um byte.

O script periférico configura o pino e lida com eventos:

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

Cada método prefixado com @ roda em um evento de sistema:

• PW_ON – no power-on, define P1_2 como entrada digital triggerada.
• PIO1H – na transição high, escreve 1 no database.
• PIO1L – na transição low, escreve 0 no database.

Aplicação de Entrada Digital

Use o script Python switch.py (link fornecido). Substitua o endereço MAC de exemplo pelo do seu dispositivo. Após alimentar o periférico, rode o script em máquina com Bluetooth. O script conecta ao dispositivo, escuta notificações e imprime cada evento da chave. Veja guia de setup Linux no apêndice.

Feature chave BLE: notificações — o periférico empurra mudanças de estado para o cliente sem polling.

Projeto 2: Controle Digital RN487x (LED)

Aplicamos o mesmo padrão de três passos para uma saída:

• Hardware – um LED driven pelo GPIO open-collector do RN4871.
• Configuração – criar variável de database mapeada ao pino do LED.
• Aplicação – um script que escreve valores no database para ligar/desligar o LED.

Hardware de Controle Digital

O LED (D1) é conectado como sink open-collector. O esquemático segue o reference design RN487x.

Componentes:

• C1: Capacitor de bypass de potência.
• R1, C2: Delay de reset.
• J1: Porta serial.

Configuração de Controle Digital

Inicialize o módulo como descrito no apêndice. Crie um service e characteristic únicos:

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

Aqui, 08 indica que o periférico deve confirmar writes, e 01 define valor de um byte. O script lida com conexões de cliente:

@CONN |O,08,72 

Quando um cliente conecta, o comando associa a variável de database ao pino do LED (bitmask 08) e ao handle da characteristic (72). Writes subsequentes do cliente alternam o LED.

Aplicação de Controle Digital

Rode light.py (link fornecido) após substituir o endereço MAC. O script conecta ao periférico, então envia novo valor a cada segundo para ligar e desligar o LED. O script loga progresso e ilustra o feature handle association.

Assista a demonstração completa no vídeo do projeto que acompanha.

Próximos Passos

Isso conclui a parte 2 de nossa série RN487x. Parte 3 abordará sensores e controles analógicos, e fornecerá recursos adicionais aplicáveis a todos os projetos.