Zertifiziertes Modul stattet MCUs mit Bluetooth Low Energy aus

Ein Produkt per Bluetooth 4.2 mit einem Smartphone zu verbinden schafft zwei Möglichkeiten, von denen viele Anwendungen profitieren können: 

• Implementierung einer reichhaltigen Benutzeroberfläche (die meisten elektronischen Produkte außerhalb des Smartphone-Segments besitzen keinen hochauflösenden Touchscreen)
• Stromsparende Näherungserkennung und eingebaute Cloud-Anbindung (da ein Smartphone üblicherweise eine Internetverbindung besitzt)

Bild: Texas Instruments Deutschland GmbH

Mit dem SimpleLink Bluetooth Low Energy Modul CC2650MODA ist es für Sie einfacher als je zuvor, Ihr Produkt mit diesen Eigenschaften auszustatten. Das fertig zertifizierte Modul CC2650MODA (eine komplette Liste mit allen Zertifizierungen finden Sie im Datenblatt) enthält einen SimpleLink Wireless Mikrocontroller (MCU) des Typs CC2650, der 15 GPIO-Pins (General Purpose Input Output) bereithält und über eine integrierte Antenne verfügt. Mithilfe verschiedener Firmware-Konfigurationen aus dem BLE-Stack 2.2 Software Development Kit (SDK) von TI kann dieses neue Modul von TI entweder als eigenständiges System-on-Chip (SoC) fungieren, das alle Abläufe im System steuert, oder als Wireless Network Processor, mit dem Sie jeden vorhandenen Mikrocontroller durch Bluetooth Low Energy Funktionalität ergänzen können. Die Konfiguration als Wireless Network Processor bietet folgendes:

• Die Host- und Controller-Komponenten des Bluetooth Low Energy Protokollstacks laufen auf dem CC2650 des Moduls, der pin- und codekompatibel zum SimpleLink Bluetooth Low Energy Wireless Mikrocontroller CC2640 ist.
• Die Applikation sowie die zugehörigen Bluetooth-Dienste und -Profile laufen auf dem Host-Mikrocontroller (z.B. einem Mikrocontroller des Typs MSP432).

Schnellerer Datenaustausch und hohe Kosteneffizienz

Ganz gleich, ob das Modul im Standalone-Betrieb oder als Netzwerkprozessor eingesetzt wird, profitieren Sie von dem um 6 bis 10dB höheren Link Budget, der im Mikroampere-Bereich liegenden Standby-Stromaufnahme und der verbesserten Funk-Reichweite des CC2650MODA-Moduls. TI hat die SNP-Firmwarekonfiguration (Simple Network Processor) geschaffen, damit Systementwickler schnell eine Service-Level Bluetooth Low Energy Applikation für die Host-MCU schreiben können, die sich schwerpunktmäßig dem Datenaustausch mit einem Smartphone widmet. Erreicht wird dies, indem in den Host-Mikrocontroller eine abgespeckte API-Bibliothek integriert wird, die ein UART-Interface für die Kommunikation mit dem Modul nutzt. Die Funktionen von Bluetooth Low Energy, zu denen die Verwaltung einer Verbindung mit dem Smartphone gehört, werden durch die auf dem Modul laufende SNP-Firmware betreut, wobei die Benutzerdaten mit dem Hostprozessor ausgetauscht werden. Es bringt mehrere klare Vorteile mit sich, das CC2650MODA-Modul in der SNP-Konfiguration zusammen mit einem existierenden Applikationsmikrocontroller einzusetzen:

• Systempartitionierung: Während sich das CC2650MODA-Modul um alle Aktivitäten im Zusammenhang mit Bluetooth Low Energy kümmert, kann sich die Host-MCU vorrangig mit der Systemapplikation befassen.
• Kürzere Lernkurve: Es muss lediglich Zeit in das Erlernen des Simple Network Processor API von TI investiert werden, nicht aber in das Konfigurieren und Zusammenstellen des kompletten BLE-Protokollstacks.
• Firmware-Upgrades im Feld: Der Simple Network Processor ermöglicht ein sicheres Updaten der Host-MCU-Firmware von einem Smartphone aus. Für Sie bedeutet dies höhere Einnahmen, da Sie Ihr Produkt schneller auf den Markt bringen und neue Features und Verbesserungen zu einem späteren Zeitpunkt nachreichen können.
• Geringere Entwicklungs- und Produktionskosten: Das das Modul vorab geprüft ist und ein optimiertes Antennen-Layout besitzt, verringert sich die Notwendigkeit kostspieliger Board-Redesigns und zeitaufwändiger Funk-Tests mit teuren Messplätzen an der Produktionslinie.

Bild: Texas Instruments Deutschland GmbH

Schnell und einfach zum ersten Projekt

Ein SNP-basiertes Entwicklungsprojekt zu starten, ist einfacher als Sie vielleicht denken. Sie beginnen dabei mit dem BoosterPack Plug-in-Modul zum CC2650MODA-Modul sowie dem MSP432 MCU LaunchPad Development Kit. Das MSP432 LaunchPad Kit eignet sich hervorragend als Wireless-Host, da es eine hochintegrierte 32Bit-MCU mit einem 48MHz ARM Cortex-M4F-Core und 64KB RAM enthält. Ihr erstes ‚Hello World‘-Beispiel mit der Bezeichnung ‚Project Zero‘ finden Sie hier im TI Resource Explorer. Es basiert auf dem Grundgedanken, anhand einer möglichst einfachen Applikation den Datenpfad vom Smartphone zur Host-MCU (in diesem Fall zu einem MSP432 LaunchPad Kit) zu demonstrieren. Die Daten werden dabei über eine Bluetooth Low Energy Verbindung zwischen dem Smartphone und dem BLE-Netzwerkprozessor auf dem CC2650MODA-Modul übertragen. Die Applikation ‚Project Zero‘ zeigt, wie man von einer Smartphone-App aus LEDs ein- und ausschalten und den Status von Drucktasten auf dem MSP432 MCU LaunchPad Kit auslesen kann. Zu diesem Zweck wird ein möglichst einfach gehaltenes Bluetooth Low Energy Profil erstellt, das sich jedoch erweitern lässt, um Sensorwerte einzulesen oder Anweisungen beispielsweise zur Steuerung eines kleinen, an die Applikations-MCU angeschlossenen Motors zu senden. Für die Entwicklung Ihrer eigenen Applikation können Sie Project Zero als Ausgangspunkt zur Umwandlung eines nicht vernetzten Geräts in ein vollständig IoT-taugliches Produkt mithilfe des CC2650MODA-Moduls nutzen. Hierzu müssen Sie zunächst das TI RTOS for MSP432-MCUs und die Connectivity Library herunterladen und installieren. Anschließend verwenden Sie den eingebauten Debugger des MSP432 LaunchPad und die CCS Cloud Development Suite von TI zum Starten Ihrer Bluetooth Low Energy Peripherie-Applikation. Eine vollständige Anleitung finden Sie in der Einführung der SimpleLink Academy in das Training-Modul zum Bluetooth Low Energy Simple Network Processor von TI.

Kostenlose Einführung

Sind Sie an einer noch umfassenderen Einführung in TI Bluetooth Low Energy interessiert, die ebenfalls erläutert, weshalb für die fortschrittlichen, vernetzten Applikationen von heute ein RTOS erforderlich ist? Professor Jonathan Valvano von der University of Texas in Austin hat soeben einen Online-Informatikkurs erstellt, der sich mit TI RTOS und der Bluetooth-Kommunikation befasst. Als Entwicklungsplattform für diesen Kurs dienen das MSP432 LaunchPad Kit und das CC2650MODA BoosterPack Kit. Zum Kurs geht es hier. Die Teilnahme ist kostenlos, sofern Sie kein verifiziertes Zertifikat benötigen.