欢乐熊大话蓝牙知识14:用 STM32 或 EFR32 实现 BLE 通信模块:从0到蓝牙,你也能搞!
🚀 用 STM32 或 EFR32 实现 BLE 通信模块:从0到蓝牙,你也能搞!
“我能不能自己用 STM32 或 EFR32 实现一个 BLE 模块?”
答案当然是:能!还能很帅!
👨🏭 前言:为什么要自己实现 BLE 通信模块?
在智能手表、传感器节点、遥控器、智能锁等 IoT 项目中,BLE(Bluetooth Low Energy)早已成为连接手机与设备的“官方指定通道”。
那么问题来了:
- ✅ 模块贵 → 不如自己用芯片焊一个
- ✅ 想深度定制 → 自己写协议最灵活
- ✅ 想低功耗极限优化 → 芯片级开发更有戏
本篇文章将带你轻松入门:
✅ 选型对比
✅ BLE 通信基本原理
✅ STM32 + 模块方式实现
✅ EFR32 单芯片集成 BLE 全流程
✅ 示例代码 & 开发小贴士
📦 1. 硬件选型:STM32 + BLE 模块 vs EFR32 SoC
项目 | STM32 + 外部模块 | EFR32 单芯片 |
---|---|---|
通信方式 | UART/SPI 控制模块(如 AT 指令) | 原生 BLE 协议栈 |
BLE 栈 | 模块自带 | 官方提供(Silicon Labs) |
开发难度 | 较低(模块封装好) | 稍高(但自由度高) |
功耗优化 | 一般 | 极致优化 |
成本控制 | 中等 | 更低(量产优势) |
推荐芯片 | STM32F103 + 蓝牙模块 | EFR32BG22 / BG24 / MG24 |
🧠 2. BLE 通信原理:广播、连接与 GATT 快闪回顾
想实现 BLE 通信,至少要搞懂以下三件事:
- 广播(Advertising):我是谁?我在哪?有啥功能?
- 连接(Connection):手机说:小蓝快连我!
- GATT 协议(服务 / 特征值):BLE 的“数据传送快递哥”
举个例子:
你设计的温湿度节点 → 周期广播信息
手机扫描发现设备后 → 建立连接
通过 GATT 协议 → 获取温度、设置参数…
🛠️ 3. 用 STM32 + BLE 模块实现 BLE 通信
适合刚入门,模块推荐:
- JDY-08 / JDY-10(串口 AT 命令)
- 蓝牙 5.0 Nordic nRF52 模块(SPI)
- Telink、BLM02 系列 BLE 模块
🔌 接线图示意(以 UART 为例)
STM32 TX → BLE 模块 RX
STM32 RX ← BLE 模块 TX
GND 连接,共地
📟 示例 AT 指令通信流程
// STM32 发送 AT 指令初始化 BLE 模块
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)"AT+NAME=SensorNode01\r\n", 24, 100);
// 发送传感器数据
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)"TEMP:25.4\r\n", 12, 100);
✅ 优点
- 快速验证功能
- 成熟稳定,文档多
- MCU 只管传输数据,逻辑清晰
❗注意
- 模块功耗优化不如 SoC 精细
- 需要看清模块支持的蓝牙版本和工作电压!
💎 4. 用 EFR32 单芯片实现 BLE 通信(推荐进阶选手)
Silicon Labs 的 EFR32BG 系列是 BLE 项目里的“老司机”,集成度高、功耗低、协议栈成熟。
📦 推荐型号
- EFR32BG22:低功耗,蓝牙 5.2,性价比之王
- EFR32MG24:BLE + Zigbee 双模全能选手
- EFR32BG24:支持蓝牙 AoA 定位、长距离通信
🛠️ 开发工具链
- Simplicity Studio 5(官方 IDE)
- 蓝牙 SDK(带 GATT 配置工具)
- Energy Profiler(功耗调试神器)
🧬 示例 GATT 服务:温湿度节点
// 初始化 GATT 服务(简化示意)
custom_service_uuid = 0x181A; // Environmental Sensing
temperature_char_uuid = 0x2A6E;
humidity_char_uuid = 0x2A6F;// 通知温度变化
sl_bt_gatt_server_notify_all(temperature_char_handle,temperature_value, sizeof(temperature_value));
🔋 低功耗优化建议
- 使用 系统睡眠模式 EM2/EM3
- 启用 定时唤醒 + 广播
- 配合 RSSI 限制连接距离
🖼️ 5. 架构图:BLE 传感器节点(STM32 vs EFR32)
[STM32 MCU] ↔ [BLE 模块]│ ││ └── 广播 / GATT└─ 传感器采集 → 发送 → 手机 / 网关[或][EFR32 SoC]├─ BLE 广播 / GATT└─ 传感器接口 / 控制逻辑
🧠 总结:STM32 or EFR32?全看你的项目需求!
需求/特点 | STM32 + 模块 | EFR32 SoC |
---|---|---|
入门快速 | ✅ | ❌(需 BLE 知识) |
功耗极限优化 | ❌ | ✅ |
成本控制 | 一般 | 好(高集成) |
灵活性 | 中等(受模块限制) | 极高 |
适合项目 | 简单传感器节点 | 中大型 BLE 产品、手表、智能家居 |
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