🚀 用 STM32 或 EFR32 實現 BLE 通信模塊:從0到藍牙,你也能搞!
“我能不能自己用 STM32 或 EFR32 實現一個 BLE 模塊?”
答案當然是:能!還能很帥!
👨?🏭 前言:為什么要自己實現 BLE 通信模塊?
在智能手表、傳感器節點、遙控器、智能鎖等 IoT 項目中,BLE(Bluetooth Low Energy)早已成為連接手機與設備的“官方指定通道”。
那么問題來了:
- ? 模塊貴 → 不如自己用芯片焊一個
- ? 想深度定制 → 自己寫協議最靈活
- ? 想低功耗極限優化 → 芯片級開發更有戲
本篇文章將帶你輕松入門:
? 選型對比
? BLE 通信基本原理
? STM32 + 模塊方式實現
? EFR32 單芯片集成 BLE 全流程
? 示例代碼 & 開發小貼士
📦 1. 硬件選型:STM32 + BLE 模塊 vs EFR32 SoC
項目 | STM32 + 外部模塊 | EFR32 單芯片 |
---|---|---|
通信方式 | UART/SPI 控制模塊(如 AT 指令) | 原生 BLE 協議棧 |
BLE 棧 | 模塊自帶 | 官方提供(Silicon Labs) |
開發難度 | 較低(模塊封裝好) | 稍高(但自由度高) |
功耗優化 | 一般 | 極致優化 |
成本控制 | 中等 | 更低(量產優勢) |
推薦芯片 | STM32F103 + 藍牙模塊 | EFR32BG22 / BG24 / MG24 |
🧠 2. BLE 通信原理:廣播、連接與 GATT 快閃回顧
想實現 BLE 通信,至少要搞懂以下三件事:
- 廣播(Advertising):我是誰?我在哪?有啥功能?
- 連接(Connection):手機說:小藍快連我!
- GATT 協議(服務 / 特征值):BLE 的“數據傳送快遞哥”
舉個例子:
你設計的溫濕度節點 → 周期廣播信息
手機掃描發現設備后 → 建立連接
通過 GATT 協議 → 獲取溫度、設置參數…
🛠? 3. 用 STM32 + BLE 模塊實現 BLE 通信
適合剛入門,模塊推薦:
- JDY-08 / JDY-10(串口 AT 命令)
- 藍牙 5.0 Nordic nRF52 模塊(SPI)
- Telink、BLM02 系列 BLE 模塊
🔌 接線圖示意(以 UART 為例)
STM32 TX → BLE 模塊 RX
STM32 RX ← BLE 模塊 TX
GND 連接,共地
📟 示例 AT 指令通信流程
// STM32 發送 AT 指令初始化 BLE 模塊
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)"AT+NAME=SensorNode01\r\n", 24, 100);
// 發送傳感器數據
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)"TEMP:25.4\r\n", 12, 100);
? 優點
- 快速驗證功能
- 成熟穩定,文檔多
- MCU 只管傳輸數據,邏輯清晰
?注意
- 模塊功耗優化不如 SoC 精細
- 需要看清模塊支持的藍牙版本和工作電壓!
💎 4. 用 EFR32 單芯片實現 BLE 通信(推薦進階選手)
Silicon Labs 的 EFR32BG 系列是 BLE 項目里的“老司機”,集成度高、功耗低、協議棧成熟。
📦 推薦型號
- EFR32BG22:低功耗,藍牙 5.2,性價比之王
- EFR32MG24:BLE + Zigbee 雙模全能選手
- EFR32BG24:支持藍牙 AoA 定位、長距離通信
🛠? 開發工具鏈
- Simplicity Studio 5(官方 IDE)
- 藍牙 SDK(帶 GATT 配置工具)
- Energy Profiler(功耗調試神器)
🧬 示例 GATT 服務:溫濕度節點
// 初始化 GATT 服務(簡化示意)
custom_service_uuid = 0x181A; // Environmental Sensing
temperature_char_uuid = 0x2A6E;
humidity_char_uuid = 0x2A6F;// 通知溫度變化
sl_bt_gatt_server_notify_all(temperature_char_handle,temperature_value, sizeof(temperature_value));
🔋 低功耗優化建議
- 使用 系統睡眠模式 EM2/EM3
- 啟用 定時喚醒 + 廣播
- 配合 RSSI 限制連接距離
🖼? 5. 架構圖:BLE 傳感器節點(STM32 vs EFR32)
[STM32 MCU] ? [BLE 模塊]│ ││ └── 廣播 / GATT└─ 傳感器采集 → 發送 → 手機 / 網關[或][EFR32 SoC]├─ BLE 廣播 / GATT└─ 傳感器接口 / 控制邏輯
🧠 總結:STM32 or EFR32?全看你的項目需求!
需求/特點 | STM32 + 模塊 | EFR32 SoC |
---|---|---|
入門快速 | ? | ?(需 BLE 知識) |
功耗極限優化 | ? | ? |
成本控制 | 一般 | 好(高集成) |
靈活性 | 中等(受模塊限制) | 極高 |
適合項目 | 簡單傳感器節點 | 中大型 BLE 產品、手表、智能家居 |
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