用户手册 - TD5322A芯片

版本:V1.15
日期:2023-11-9


概述

TD5322A芯片是一颗支持蓝牙BLE和SPP的数传芯片,蓝牙5.1版本。芯片的优点是尺寸小(SOP-8封装),性能强,价格低,并且支持自定义UUID、自定义广播数据包、主从模式切换等强大功能,通过简单的透传和串口AT指令操作方式,大大降低了在其它电子产品中增加蓝牙功能的开发难度和成本。

特点

  • 传输距离:>50m(具体跟RF射频发射功率与天线设计有关)
  • 支持SPP和BLE协议,支持BLE低功耗模式
  • 传输速率:BLE 15kbps,SPP 20kbps
  • 支持自定义UUID
  • 支持自定义广播数据包
  • 工作模式:主与从模式

应用场景

蓝牙串口透传


Demo模块介绍 (TD601)

TD601模块,主要方便客户快速进行功能验证与调试。

引脚定义

  • GND:电源地
  • TXD:UART输出口
  • RXD:UART输入口
  • VCC:电源脚,输入电压范围1.8~3.4V
  • STA:未连接蓝牙时高低电平交替输出,连接后高电平输出(可悬空)

产品参数

参数
蓝牙协议 BLE5.1
工作频率 2.4G
模块尺寸 15.1*33.8mm
工作电压 1.8V~3.4V
通讯距离 65m
传输速率 20kbps
发射功率 -20dBM~4dBM
通讯接口 UART串口
波特率 2400~1000000
灵敏度 -96dBM
天线 PCB板载天线
工作温度 -40℃~85℃
工作模式 主从模式

硬件说明

管脚定义

管脚 名称 类型 功能
1 VCC POWER 1.8-3.4V,建议3.3V
2 STA I/O 状态口,默认蓝牙未连接快闪,已连接常亮(高电平),可配置
3 GND GND GND
4 BTRF / 蓝牙天线
5 BTOSCI Input 晶振输入脚
6 BTOSCO Output 晶振输出脚
7 RXD I/O 串口接收脚
8 TXD I/O 串口发送脚

硬件设计注意事项

  • VBAT供电电压:1.8-3.4V,不要超过3.4V
  • 串口和MCU连接:IO口电压等于VCC电压,串口和MCU连接时,注意两端电平。RXD、TXD根据电压可以由100欧姆或者更大的电阻。
  • 蓝牙天线:请根据我司提供的元件库,复制粘贴到自己的PCB上。
  • 24M晶振:晶振规格:24M 12pF 10PPM,晶振要靠近主控放置,走线不可以太长。晶振必须选择稳定性、一致性好,频偏在±10PPM以内。(推荐使用配套晶振,封装495,3225)
  • 预留升级点:VCC、RXD、TXD、GND,四个脚预留测试点,作为程序升级点。防止批量问题,可以返烧。

AT串口通讯协议

通讯格式

  • 波特率:115200 bps(默认)
  • 数据位:8
  • 停止位:1
  • 校验位:none
  • 流控制:none

2.2 AT指令集合

:所有指令以\r\n为结束符,请在串口助手中勾选“加回车换行”复选框,或输入完整指令,如:AT+BLENAME\r\n;以下AT指令集在不断完善中,有新增功能,请联系我们进行沟通。

指令 对应功能 返回值 备注
AT AT测试,通讯正常返回ok \r\nok\r\n
AT+RESET 芯片保存配置后重启 \r\nok\r\n
AT+RESTORE 芯片恢复出厂设置并重启 \r\nok\r\n
AT+VER 查询模块软件版本 \r\n +VER=**** \r\nOK
AT+BLENAME 查询当前BLE蓝牙名 \r\n +NAME=**** \r\nOK
AT+SPPNAME 查询当前SPP蓝牙名 \r\n +NAME=**** \r\n OK 仅在BLE&SPP双模版本中生效
AT+BLEMAC 查询模块BLE MAC地址 \r\n +MAC:********** \r\n OK
AT+SPPMAC 查询模块SPP MAC地址 \r\n +MAC:********** \r\n OK 仅在BLE&SPP双模版本中生效
AT+BAUD 查询系统的波特率 \r\n +BAUD=**** \r\n OK
AT+UUID 查询芯片的所有UUID
AT+MODE 查询支持的模式 \r\n +MODE=* \r\n OK 仅在BLE&SPP双模版本中生效0 代表支持BLE1 代表支持BLE&SPP
AT+SECURITY 查询配对状态 \r\n +SECURITY=* \r\n OK 0 代表取消密码配对1 代表打开简易配对2 代表打开密码配对
AT+PIN 查询配对密码 \r\n +PIN=****** \r\n OK
AT+ADVDATA 查询广播包数据 \r\n +ADVDATA:*** \r\n OK
AT+ADVPARAM 查询广播间隔 \r\n +ADVPARAM:*** \r\n OK
AT+LPM 查询低功耗状态 \r\n +LPM=* \r\n OK 低功耗模式仅在BLE版本的从机模式下生效0 代表处于非低功耗模式1 代表处于低功耗模式
AT+LOG 查询芯片Log状态 \r\n +LOG=* \r\n OK 0 代表关闭由芯片主动输出的Log信息1 代表打开由芯片主动输出的Log信息
AT+LED 查询LED状态口显示方式 \r\n +LED:X \r\n OK 0 代表未连接时熄灭(低电平),连接后常亮(高电平)1 代表未连接时快闪,连接后常亮(均为方波输出)(芯片默认设置为1)
AT+ROLE 查询芯片当前角色 \r\n +ROLE=**** \r\n OK SERVER 代表当前角色为从机(芯片默认)CLIENT 代表当前角色为主机
AT+VBAT 查询VAT电压 \r\n +PIN=****** \r\n OK 查询VAT电压,如3.3V则返回330
AT+BAUD=XXXX 设置串口波特率,复位生效 \r\nok\r\n 参数2400、4800、9600 等,详见2.3
AT+MODE=X 设置模式 \r\n +MODE=* \r\n OK 仅在BLE&SPP双模版本中生效0 代表BLE单模式1 代表BLE&SPP双模
AT+BLENAME=XXXX 设置BLE通道蓝牙名,复位生效 \r\nok\r\n
AT+SPPNAME=XXXX 设置SPP通道蓝牙名,复位生效 \r\nok\r\n
AT+SECURITY=0 取消配对,复位生效 \r\nok\r\n
AT+SECURITY=1 打开简易配对,复位生效 \r\nok\r\n
AT+SECURITY=2 打开密码配对,复位生效 \r\nok\r\n
AT+PIN=XXXXXX 设置配对密码为XXXXXX,复位生效 \r\nok\r\n BLE通道密码需为6位数字;(默认密码:000000)
AT+BLEMAC=XXXX 设置BLE MAC地址(12位16进制数值),复位生效 \r\nok\r\n
AT+SPPMAC=XXXX 设置SPP MAC地址(12位16进制数值),复位生效 \r\nok\r\n 仅在BLE&SPP双模版本中生效
AT+ADV=X 开启和关闭广播,复位生效 \r\nok\r\n 0 代表处于关闭1 代表处于打开(默认状态)
AT+ADVDATA=XXX 设置广播包数据 \r\nok\r\n
AT+ADVPARAM=X 设置广播间隔 10<=X<=4000,单位ms \r\nok\r\n 间隔越长,功耗越低,连接时间越长
AT+RFPWR 设置发射功率0-9 \r\nok\r\n 设置发射功率(默认等级是9)
AT+LED=X 设置LED指示灯 \r\nok\r\n 0 代表代表未连接时熄灭(低电平),连接后常亮(高电平)1 代表未连接时快闪(均为方波输出),连接后常亮(高电平)
AT+LPM=0 关闭低功耗,复位生效 \r\nok\r\n
AT+LPM=1 打开低功耗,复位生效 \r\nok\r\n 仅在BLE低功耗从机模式下生效
AT+ROLE=X 设置芯片角色,复位生效 \r\nok\r\n 用于主从模式切换
AT+CONN=XXX 主机角色主动发起连接操作 \r\nok\r\n XXX代表欲连接的从设备的MAC地址
AT+SLEEP 设置软关机 \r\nok\r\n
AT>X 切到指定通道 \r\nok\r\n 0 代表主机通道8 代表BLE从机通道9 AT指令通道10 SPP通道
AT+DISC=X 主机或从机主动断开连接操作 \r\nok\r\n 0 代表主机主动断开连接8 代表BLE从机主动断开连接10 代表SPP从机主动断开连接注:执行此命令前,需先执行AT>9切到AT指令通道
AT+LOG=X 打开或关闭由芯片主动输出的 Log信息 \r\nok\r\n 0 代表关闭由芯片主动输出的Log信息1 代表打开由芯片主动输出的Log信息

只在主机功能用的AT指令

指令 对应功能 返回值 备注
AT+ROLE 查询芯片当前角色 \r\nok\r\n
AT+ROLE=1 设置为主机 \r\nok\r\n
AT+ROLE=0 设置为从机 \r\nok\r\n
AT+ROLE 查询当前是主机还是从机 主机返回"CLIENT"从机返回"SERVER"
AT+SCAN=1 开启扫描 \r\nok\r\n
AT+SCANM=0,0 设置主机模式搜索设备的个数和设置主机模式搜索设备超时时间(UNIT:秒) \r\nok\r\n 0 =< 搜索个数 <= 15(默认值是 5)0 =< 超时时间 <= 40(默认值是 5)默认返还5,5
AT+SCANPARAM=0,0,0 设置扫描方式,扫描周期,扫描窗口 \r\nok\r\n 第一个值:0:被动扫描 1:主动扫描(默认是1)第二个值:设置主机扫描周期长短(默认是20)第三个值:设置主机扫描窗口大小(默认是15)注:扫描周期的值需大于扫描窗口
AT+CLRBIND 清空已保存的从机地址 \r\nok\r\n
AT+TARGETUUID 设置要连接的UUID(服务/特征) \r\nok\r\n 设置要连接的UUID(服务/特征),必须包含 NOTIFY,WRITE/WRITE NO RESPONSE属性,否则会连接失败

2.3 波特率列表

本芯片支持的串口波特率列表为:2400、4800、9600、14400、19200、38400、56000、57600、115200、230400、256000、460800、530000、1000000。


3. 蓝牙透传的详细说明—BLE

3.1 BLE 的 UUID 说明

  1. 服务 UUID 是FF00
  2. 特征 1 的 UUID 是FF01,属性是notify
  3. 特征 2 的 UUID 是FF02,属性是write

查询芯片当前的UUID情况,使用如下查询指令:

AT+UUID\r\n

UUID支持16位或128位。如果需要使用其他的UUID,芯片支持自定义UUID,操作详情如下:

AT+UUID=[UUID序号],[目标UUID值]\r\n
AT+RESET\r\n

举例说明:

  1. 把图片上标注为“3”的UUID改为FF47,具体操作如下:

    AT+UUID=3,FF47\r\n
    AT+RESET\r\n
    
  2. 把图片上标注为“3”的UUID改为00112233445566778899AABBCCDDEEFF,具体操作如下:

    AT+UUID=3,FFEEDDCCBBAA99887766554433221100\r\n //需要逐字节(即每两个字符)倒序输入
    AT+RESET\r\n //修改完成后,手机端需重新配对或重启蓝牙方可显示正常
    

其他:如要恢复芯片默认UUID,只需要执行AT+RESTORE恢复芯片出厂设置即可。


3.2 BLE 的测试说明

APP Android端测试, 推荐使用我司的Demo app(在Demo APP目录下,目前只支持BLE模式,SPP模式还在开发中)

其他专业测试软件:nRF Connect(Android版本在此目录有提供,IOS版本可在App Store自行下载)。

APP IOS端测试推荐使用“BLE Tools”软件,可以直接在“APP Store”里面搜索下载。

如有APP定制化需求,可随时与我们联系开发。

测试步骤如下:

我们使用的是BLETools(IOS版本,在App Store中下载)

  1. 启动 BLETools app;
  2. 点到对应蓝牙名的设备,如“TD5322A”,点击连接。
  3. 连上芯片之后的界面可以看到名字和服务。
  4. 找到需要的服务,也就是FF01
  5. 点击“监听”;
  6. 从串口端发送测试字符(如用电脑的串口调试工具来模拟);
  7. 手机显示已收到相关字符。
  8. 找到需要的服务,也就是FF02
  9. 点击“写入”;
  10. 输入测试字符;
  11. 蓝牙透传会把相关数据转出去,从蓝牙芯片串口端发送(可用电