2026年2月13日 星期五

相簿:BLE Win100 藍牙模組與 USB TTL 模組終端機

BLE Win100 應用程式是一個 BLE(Bluetooth Low Energy),也就是低功耗藍牙的工具程式,可應用在微控制器與藍牙相關之專案,此篇實現其測試環境,藉由麵包板、一些電子零件或是電路模組,與具備 USB TTL 功能之模組,連接電腦與藍牙元件達成,可作為學習藍牙智慧裝置製作之入門。全文:  BLE Win100 藍牙模組與 USB TTL 模組終端機

使用麵包板與跳線,安插各零件再安插跳線。 M1 為 USB TTL 模組,其電路板有標示各腳名稱, M2 為 BLE 藍牙模組,D1 為 LED ,腳位有極性,安插時須注意正確位置。

佈線完成之示意圖,將 USB 連接線接上 USB TTL 模組後可見模組上燈亮起,BLE 模組上的 LED 燈在尚未連接到手機時會閃爍,連上時則會常亮,D1 在尚未連線時熄滅,連線後長亮。

電路說明:M1 即 USB TTL 模組,其 VCC 可提供 5V 電源,如果 M2 的 BLE 藍牙模組可接受 5V 電源可直接相連。M1 的 RXD 即 UART 格式的接收端,可直接連至 M2 的 TXD 也就是藍牙的傳送端。反之,M1 的 TXD 應連至 M2 的 RXD ,也就是藍牙的接收端,因為藍牙端的接受電位為 3.3V ,需要分壓電路,也就是 R1 、 R2 。M2 的 STATE 腳為狀態指示,連接至 LED D1 ,在尚未連線時熄滅,連線後長亮。串連之 R3 則為限流元件。

VS Code 的序列監視器視窗, VS Code 為常用之程式碼編輯器,安裝與操作方式可網路上搜尋 "vscode serial monitor"。 開啟一個 VS Code 視窗,然後在工具列上選擇「終端機」,再選擇「序列監視器」。如圖 4 ,在連接埠上選擇對應至 USB TTL 模組的裝置名稱,然後按下「開始監視」,此時即可接收來自藍牙傳送的字元,如圖 5 ,在「以文字傳送」對話框輸入文字並按下「傳送」可在手機端看到傳送的字元。全文:  BLE Win100 藍牙模組與 USB TTL 模組終端機

2026年2月9日 星期一

「BLE Win100」安卓應用程式已在 Google Play 公開測試

「BLE Win100」安卓應用程式是一個 BLE(Bluetooth Low Energy),也就是低功耗藍牙的工具程式,可應用在微控制器與藍牙相關之專案,例如智慧 LED 燈、音樂盒、溫濕度感測等裝置之開發。功能包含 UART 終端機、 GATT 表、 Service 表與 Characteristics 表等。安卓版應用程式已在 Google Play 上架公開測試,有興趣加入測試者可以直接在 Google Paly 下載測試。

測試環境可藉由麵包板、一些電子零件或是電路模組,與具備 USB TTL 功能之模組或是開發板,例如 Arduino ,連接電腦與藍牙元件,例如 HM-10 實現。詳情可在網路上搜尋 "Arduino HM-10 example"。

1. 元件列表

應用程式之首頁為元件列表,如圖1,在表中顯示掃描到的裝置名稱與序號。在頁頂的工具列右邊,有一更新按鈕「 」,按下後可重新掃描。


圖1

列表中有套色的項目表示相容的元件,可直接使用「終端機」功能。白色的項目則是不在相容的列表中,但是可能經由「設定」修改與「儲存」而成為相容的元件。

2. GATT 屬性表

一般相容於 BLE(Bluetooth Low Energy),也就是低功耗藍牙的元件,皆有一 GATT 表,也就是記載資料傳輸格式的表格。從這個表格可查閱支援的功能,相關設定。如圖2,GATT 表主要包含 Services 與 Characteristics 兩部分,每個 Service 都有關聯的 Characteristics 表,對應到特定的功能,例如終端機,也就是 UART 屬性的相關設定參數。


圖2

3. GATT Service

一每個 GATT Service 都有一個獨一無二的序號,藉由點選 Services 下方的選單可看見選項列表,如圖 3,點選其中一項即可進入詳情頁面。


圖3

4. GATT Service 內容

如圖 4,在 Service 頁面中顯示對應之 Characteristics 表,例如 ffe0 之 Service,也就是與 UART 相關的參數,其相關的 Characteristics 之一為 ffe1,具備的 Properties 有 "WriteWithoutResponse" 與 "Write"。


圖4

5. GATT Characteristic

滑動頁面可看到更多的 Characteristics 表內容,如圖 5,例如 ffe1 之 Properties 仍有 "Notify"。除了 ffe1 外,還有 ffe2 的 Characteristic,其具備的 Properties 有 "WriteWithoutResponse" 與 "Write"。


圖5

6. UART 終端機

在 GATT 表頁面下方之工具列有一終端機按鈕「 」,如圖 5,按下後可進入終端機頁面,如圖 6。終端機可以傳送字元到元件,也可接收來自元件的字元。例如,在頁面下方的輸入框輸字元 A 後按下傳送「 」,可看到 "Sent: A" 信息,表示已傳送到藍牙元件,如果該元件與具備終端機的電腦相連,則可在電腦端的終端機看到 "A" 字元。反之,如果在電腦端的終端機輸入 "p" 字元,經由藍牙元件可傳送到手機,然後在應用程式上看見 "Received:p"。按下清除按鈕「 」可清除終端機內容。


圖6

終端機的功能可藉由麵包板、一些電子零件或是電路模組,與具備 USB TTL 功能之模組或是開發板,例如 Arduino ,連接電腦與藍牙元件,例如 HM-10 實現。詳情可在網路上搜尋 "Arduino HM-10 example"。

7. UART 服務設定

在圖 5 的畫面,按下設定按鈕「 」可進入設定頁面。在 GATT 屬性中與 UART 相關的 Service 即紀錄實現終端機功能之參數。例如常見之藍牙元件 HM-10 ,其 FE0 Service 與對應的 FE1 與 FE2 Characteristics 即實現 UART 終端機之通道。一般具有相同設定的藍牙元件都可直接使用終端機功能,即相容的元件,例如名稱以 "BT" 或是 "JDY" 開頭的元件。在首頁的元件列表中,有套色的元件即符合此條件。

如圖 7,連接的藍牙元件名稱以 DY 開頭,因為預設不在相容元件之列表中,但是可能經由「設定」修改與「儲存」而成為相容的元件。首先,如前述的步驟,先查閱元件是否有 FE0 Service 與 FE1 、 FE2 Characteristics,若符合條件可在此填入,基本上應用程式會預先填上。另外也可查詢藍牙元件的規格書,關於「 AT 」命令中與 UART 相關的指令取得對應的 Service 與 Characteristics。


圖7