蓝牙模块选型及基础知识介绍


前言

本文将讲述关于蓝牙的基础知识和蓝牙模块的选型介绍。对于开始学习蓝牙或者要用蓝牙做项目的你有一定的帮助。


以下是本篇文章正文内容

一、蓝牙基础知识

1.蓝牙发展

自1998.10.19发布蓝牙0.7标准以来,目前蓝牙已经发展到5.0以上。蓝牙发展到3.0标准之后推出了蓝牙4.0BLE(BLE:全称为Bluetooth Low Energy)。可以看出蓝牙规范4.0最重要的一个特性就是低功耗。
4.0BLE使得蓝牙设备可通过一粒纽扣电池供电以维持续工作数年之久,而且最大速率与3.0一样还是24Mbs。BLE的低功耗可以更好地配合单片机使用。所以大部分的蓝牙模块都是使用BLE。

2.苹果MFI认证

蓝牙4.0之前,只有IOS设备和苹果认证的MFI蓝牙设备才可以被ios检索到,也就是说只有过了MFI的蓝牙设备,才能和ISO设备连接并建立数据通道,因此要想和ISO设备APP通讯,必须过MFI认证 。

在蓝牙4.0出来以后,苹果开放了BLE通道,但硬件上要Iphone4s以上,系统要ios6 以上才支持4.0。另外受蓝牙4.0本身协议限制,BLE最大传输速率只能到8KB/S左右,而且应用方面会有限制。

此处提一下安卓系统,安卓系统对于蓝牙的兼容性要比苹果好,市面上的蓝牙模块基本都是可以正常连接的,注意安卓4.3系统以上才开始全面支持BLE。

3.蓝牙协议

这部分内容只是简要提一下常用协议,仅供了解。
(1)核心协议:BaseBand、LMP、L2CAP、SDP;
(2)电缆替代协议:RFCOMM;
(3)电话传送控制协议:TCS-Binary、AT命令集;
(4)选用协议:PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP、vCard、vCal、IrMC、WAE。

4.蓝牙与单片机通信方式

蓝牙与单片机主要通过串口通信,蓝牙可以作为主机和从机。有些模块不支持主机,选择模块时要注意看是否支持主机。
连接时注意蓝牙的TXD接单片机RXD,蓝牙的RXD接单片机TXD。

5.蓝牙单模

所谓的蓝牙单模就是仅支持标准蓝牙版本或者BLE。两者仅支持其中一个。

6.蓝牙双模

蓝牙双模无疑是未来的主流。经典蓝牙功耗较大,而且上述也提到需要得到MFI认证才能连接苹果,4.0以后的蓝牙BLE功耗小,但不支持音频协议及受数据传输速度限制,蓝牙双模则是综合了两者的优缺点,既可以支持音频传输,同样可支持数据传输,功耗低,并且兼容性也是两者之和。

7.iBeacon

iBeacon是基于蓝牙4.0BLE由苹果推出的一项室内定位技术。
其工作方式是,向周围发送自己特有的ID,接收到该ID的应用软件会根据该ID采取一些行动。比如,在店铺里设置iBeacon通信模块的话,便可让iPhone和iPad上运行一资讯告知服务器,或者由服务器向顾客发送折扣券及进店积分。此外,还可以在家电发生故障或停止工作时使用iBeacon向应用软件发送资讯。说白了就是一种广播通信。

二、蓝牙模块选型

1.HC蓝牙模块

HC公司蓝牙模块被广泛应用,从销量可以看出。本文针对HC公司的蓝牙模块进行介绍。

2.处于淘汰边缘的HC-05

说起蓝牙模块,很多人都会联想到HC-05,确实HC-05很实用,但它已经处于淘汰边缘了。HC-05是蓝牙2.0的,与单片机通信没有任何问题,但是2.0已经非常落后了。可以说没什么学习价值,如果要做依赖蓝牙的项目,HC-05难以承担重任。
还有重要的一点,如果用苹果手机是没有办法做测试的,上文蓝牙基础知识中也有提到。

3.HC蓝牙模块选型

截至文章发布时间,下图是比较实用的HC蓝牙模块
图2.3.1

截至文章发布时间,图中价格是某宝中的价格。
从图中可以看出,如果只是作为从机使用,HC-04性价比是最高的。HC-04的双模是SPP2.1和BLE4.0。
如果要主从一体,推荐HC-42,HC-42支持蓝牙5.0BLE,还支持ibeacon(关于ibeacon上文有介绍),当然也可以考虑HC-08。
关于速度方面,从图中可以看出几个模块都是差不多的。
以上模块均支持苹果和安卓,苹果需要用支持BLE的软件。


结语

那么以上就是本篇文章的所有内容了。
本文如果有什么不对的或者需要改进的地方欢迎指出。

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