Dominando o nrf51822 Arduino: Recursos, Aplicações, Benefícios e Exemplo de Projeto BLE

Bluetooth Low Energy (placas BLE) é uma tecnologia de rede sem fio fabricada para aplicações de fitness, segurança e saúde. Apesar de ser independente do Bluetooth padrão, pode coexistir com LE e BR/EDR (Bluetooth Basic rate/enhanced data rate). Um dispositivo BLE tem duas formas: módulos e formato chip. Um exemplo de chip integrado BLE é o nrf51822 Arduino, pertencente à série NRF51 SoC (system on a chip). Outra classe do nrfGo studio com anúncios personalizados são as placas NRF52 e nrf5.

Um Bluetooth USB padrão

O que é nrf51822 Arduino?

NRF51822 é um módulo BLE (Bluetooth Low Energy) multi-protocolo SoC/RF sem fio 2,4GHz construído para aplicações sem fio de ultra-baixo consumo (ULP).

NRF51822 Arduino

Sua pequena breakout board vem em embalagem de lata e deve ter certificações CE, TELEC e FCC. Além disso, você encontrará uma antena de chip e circuitos de suporte para auxiliar no baixo consumo de energia e papel periférico.

Características e Especificações

As características e especificações do nrf51822 são as seguintes:

• Faixa de tensão de alimentação de 2,0V a 3,6V.
• Faixa de temperatura de operação entre -40°C a +85°C.
• Antena onboard e processador ARM® Cortex™-M0 32-bit.
• Interface digital com UART, I2C, SPI e interconexão periférica programável (PPI). Sua potência de saída programável varia de -20 a +4 dBm TX power.
• Compatibilidade de pinagem com a série NRF51xxx e totalmente compatível com a série NRF24L.
• Gerenciamento global do Nordic semiconductor nrf51822 é globalmente separado.
• Criptografia AES HW de 128-bit com 32kB RAM e 256kB flash.

Representação visual da função round AES

• Chip ADC de 10-bit com pilha de protocolo independente e desenvolvimento de aplicação.
• Distância de comunicação (ao ar livre, taxa de dados 1M) de 30m.
• Faixa de frequência de 2,4GHz do tipo transceptor RF multiprotocolo.
• Todos os pinos I/O têm header de expansão exceto P0.27 e P0.26. Pitch do header é 2,0mm com espaçamento de 18,00mm entre lados direito e esquerdo.
• Dimensão do PCB: 20,8mm × 17,0mm, peso 0,9g.

Aplicações

As aplicações do nrf51822 Arduino incluem:

• Controle industrial
• Dispositivos vestíveis (wearables)
• Sensores de estilo de vida e saúde
• Tags de alerta de proximidade e segurança
• Brinquedos e jogos eletrônicos
• Etiquetas RFID
• Controle remoto CE para STB, sistemas de mídia e TV

(Controle remoto de TV)

• Beacons
• Aplicações Bluetooth inteligentes
• Sistema de aquisição de dados
• Acessórios para telefone móvel

(acessórios para telefone móvel)

• Eletrodomésticos inteligentes.

Introdução ao Projeto nrf51822 Arduino

Você pode testar o projeto BLE abaixo usando a IDE Arduino NRF51822.

Lista de Peças

Incluem:

• Computador pessoal com um dos sistemas operacionais abaixo:

1. Linux
2. Windows 8.x, 7 ou 10
3. Mac OSX 10.9x, 10.10x ou 10.11.4

• Placas de desenvolvimento como RBL nrf51822 ou módulo nrf52
• Pacote de suporte da placa de desenvolvimento com add-on 1.0.6
• Arduino IDE versão 1.6.9

Passos

1. Instale a IDE Arduino no seu PC após baixá-la do site.
2. Para iniciar a operação da IDE Arduino, clique em Preferências.
3. Use o procedimento: Ferramentas → Menu Placa → Gerenciador de Placas para instalar o add-on da placa nrf51822.
4. Se estiver usando Windows, obtenha o driver USB serial/CDC e finalize sua instalação. O objetivo é permitir upload de sketches na IDE Arduino usando a porta serial.
5. Se estiver usando Linux, inclua regras udev e reinicie o sistema.
6. Corrija o desafio de upload em sistemas Linux de 64-bit.

Bootloader

7. Aqui você encontrará um bootloader. O firmware .hex está na pasta bootloader da sua placa de desenvolvimento. Ele ajuda a carregar um sketch Arduino usando a IDE Arduino.
8. Conecte a placa nrf51822 ao PC via porta USB compacta para carregar o bootloader. A ação sinalizará uma unidade. Então, arraste o firmware para sua unidade CDC.

Nota:

Você também pode seguir sessões OTA para mais instruções, pois o bootloader possui recurso OTA.

Alternativamente, você pode pular a etapa do bootloader.

Teste

• Comece selecionando a placa de desenvolvimento (nrf51822) ou BLE nano board no menu da IDE Arduino.
• Selecione sua porta serial via: Menu → Ferramentas → Portas → [Nome da sua placa serial]. A porta junto com um dongle de interface USB ajuda a obter uma impressão.
• Carregue o exemplo blink para testar a placa e ver se está funcionando.
• Finalmente, carregue o sketch Arduino na placa de desenvolvimento a partir do ícone de upload.

Uma das ilustrações de Bluetooth Low Energy que você pode tentar incluem:

• BLE_Beacon
• BLE_HRM (Monitor de Frequência Cardíaca)
• BLEController

Passo – Menu → Arquivo → BLE_Exemplos.

Vantagens do Módulo NRF51822

Você provavelmente se pergunta por que escolher o módulo NRF51822. Abaixo estão os motivos.

Fácil aplicação

O nrf51822 tem antena integrada que torna o desenvolvimento mais simples. Assim, você pode aplicar o módulo sem se preocupar com questões de design de rádio como solda de pitch fino e correspondência de impedância específica.

Alto desempenho e custo-benefício

Sua antena PCB integrada minimiza custo de material enquanto oferece desempenho de qualidade.

Facilidade de conexão a iOS ou Android

O nrf51822 é um módulo BLE (Bluetooth Low-Energy) com baixo consumo de energia.

Presença de tecnologia sem fio de baixo consumo

Um micro nrf51822, por padrão, funciona como Bluetooth Low Energy para qualquer dispositivo UART. Portanto, conectar o módulo a um Android ou iOS via app nRF UART torna-se fácil.

Conclusão

Chegamos ao fim de nossa discussão sobre tecnologia Bluetooth Low Energy envolvendo o chip nrf51822. Se tiver dúvidas ou precisar de esclarecimentos para seus fins analíticos, entre em contato conosco.