SL15A

SL15A 蓝牙 5.1 低功耗 BLE 模块 SIG Mesh 主从一体多连接 本地音频播放 SL15A V1.1 数据手册 1 / 27 SL15A 目录 第一章 功能特点 第二章 电气特性 第三章 电性能参数 第四章 产品硬件布局及接口说明 1、模块引脚布局 2、引脚功能列表 第五章 硬件设计 第六章 模块尺寸图 第七章 串口透传指令 第八章 注意事项 2 / 27 SL15A 第一章 功能特点 本模块是基于 Bluetooth SIG 发布的 Bluetooth Low Energy 标准设计的 BLE 透传模块，采用 BLE5.1 SOC 级 IC 作为模块解决方案，用户可以开发基于嵌入 式 32 位高性能单片机的各种应用程序。模块可提供 AUDIO CODEC、PMU （Li-battery charge+ LDO）、I2S、SPI flash ROM with XIP mode、I2C、UART、 GPIO、ADC、PWM、LED 等多种接口功能，具有高竞争优势、稳定的蓝牙连 接性和超低功耗等特点。 本模块通过串口进行控制，同时也支持通过主机端进行无线控制，用户无 需关注复杂的蓝牙协议应用软件，就可在短期内开发出标准的低功耗蓝牙产品。 通过串口控制建立连接后，可以在 BLE 主机和从机之间实现双向数据传输。 功能概述： 1、支持完全透明传输和私有协议定制 2、支持串口命令修改和获取模块设置 3、功耗和性能可自主权衡选择 4、可串口或主机配置(或读取)波特率、连接间隔、设备名称、配对加密功 能、广播间隔等参数。 5、丰富的 I/O 控制、状态指示功能，更简单实时的控制模块和获取模块状 态。 6、更简单的软硬件设计需求 3 / 27 SL15A 第二章 电气特性 1、蓝牙 符合蓝牙规范 V5.0 LE，支持 2M、1M、500K 和 125K 数据速率 支持单端天线输出 (内置天线 50 Ω 阻抗匹配电路) 2、内存处理 150KB ROM、48KB RAM、512KB FLASH 3、功耗 发射模式峰值电流 8 mA (0 dBm) 接收模式峰值电流 9.7 mA 深度睡眠电流（48K RAM 保持）6.1uA 关机电流 2.7uA 4、广播 LDO 供电模式下接收灵敏度-95dBm（1M） 发射功率可调+10 dBm TX power (down to -20 dBm) 实时数字化的 RSSI 值 5、电源管理 内置 DC/DC 和 LDO，多种电源模式可配置 工作电压范围 1.8V-4.3V，建议工作电压 3.3V 内置充电管理单元，可编程充电电流（200mA） 支持锂电池/锂聚合物电池，内置低电压检测（LVD） 6、接口配置 通用 10 位 ADC 接口 UART、I2C、SPI、I2S、PWM（最多 16xI/O 可使用） 7、音频接口 嵌入式 16 位单通道音频编解码器 DAC SNR 96dB,THD -86 dB ADC SNR 84dB,THD -83 dB DAC/ADC 支持 8K/16K/44.1K/48KHz 采样率 8、其他 支持 RTC 硬件加密 AES-128 4 / 27 SL15A 第三章 电性能参数 1、极限参数 最小 典型 最大 单位 工作温度 -40 20 105 ℃ IO 电压 1.6 2.9 3.3 V 供电电压 1.8 3.3 4.3 V 表 3-1 基于蓝牙芯片 RAM 工作特性，要求蓝牙设备冷启动时 VCC≧1.8 V，建议模块 供电稳定 VCC=3.3V。 2、音频参数 数字模拟转换器（单声道） 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 转换精度 - - - 16 Bits 采样率（Fs） 同步时钟信号 8 48 KHz 数字增益 数字增益分辨率=1/48dB -48 32 dB 模拟增益 模拟增益分辨率=3dB 0 -30 dB 阻带衰减 输出电压满 标度 65 VDDA=2.9V dB 1500 mV 92 dB Fin=1kHz B/W20Hz-20kHz 信噪比 SNR A- Weighted THD_N: 表示必须包含的部分 [ ]: 表示可选的部分 2. 命令消息 AT+[op][para-1,para-2,para-3,para-4…] AT+： 命令消息前缀； [op]： 指令操作符，指定是参数设置或查询； “ =” ： 表示参数设置 “ ?” ： 表示查询 [para-n]： 参数设置时的输入， 如查询则不需要； ： 结束符，回车，ASCII 码 0X0D； ： 结束符, 换行，ASCII 码 0X0A； [SPACE]： 空格符，空格，ASCII 码 0X20； 3. 响应消息 +[op][para-1,para-2,para-3,para-4…] +： 响应消息前缀； RSP： 响应字符串，包括： “ OK” ： 表示成功；“ ERR” ： 表示失败 [para-n] ： 查询时返回参数或出错时错误码 ： ASCII 码 0x0d； ： ASCII 码 0x0a； [SPACE]：空格符，空格， ASCII 码 0X20 10 / 27 SL15A 4. 指令说明 通用指令： NAME 查询/设置模块的名称 MODE 查询/设置模块的模式 MAC 查询/设置模块的 MAC 地址 CIVER 查询软件版本号 UART 设置/查询模块串口参数 Z 控制模块重启 +++ 进入透传模式 AUTO+++ 查询/设置模块在连接上后自动进入透传模式 FLASH 存储缺省配置参数到 flash SLEEP 设置芯片开始/停止 sleep 连接指令： LINK 查询模块连接状态 ENC 配置和查询做为主机进行链接时是否要发起绑定 SCAN 搜索周围的从机 DISCONN 设置断开某个链接 CONN 主动连接 SCAN 扫描到的对端设备 CONNADD 设置主动连接的默认对端 MAC 地址 SEND 通过某个链接发送数据到对端。 特色功能： UUID 设置/查询模块的 UUID POWER 查询/设置射频的发射功率 ADVINT 查询/设置广播间隔 CLR_BOND 清除所有绑定的加密信息 11 / 27 SL15A 7.2.1 AT+NAME 功能： 查询/设置模块的名称 格式： * 查询当前参数值： AT+ NAME?{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+NAME:name{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 设置： AT+NAME=name{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+NAME:name{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 参数： name： 模块的名称(限制长度 1-17 字节) 设置举例： 例如要设置模块名称为 USR-BLE100， 则需设置如下 AT+NAME=USR-BLE100{CR}{LF} 上式中的{CR}{LF}及回车换行。 7.2.2 AT+MODE 功能： 查询/设置模块广播通道内的工作模式 格式： * 查询当前参数值： AT+ MODE?{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+MODE:mode{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 设置： AT+MODE=mode{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+MODE:mode{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 参数： mode： 模块的工作模式 I：空闲模式， 查询显示 I， 设置参数为 I (大写) 12 / 27 SL15A M：建立链接模式，查询显示 C，设置参数为 M (大写) B：广播模式，查询显示 B，设置参数为 B (大写) U: 升级模式，查询显示 U，设置参数为 U（大写） X：异常模式，查询显示 X，不能设置 7.2.3 AT+SLEEP 功能： 开始/停止模块的睡眠功能，使用 AT+FLASH 会记录当前的 Sleep 使能 设置，下次上电时会自动启用上次 sleep 的设置。 格式： * 查询： AT+SLEEP?{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+SLEEP:set{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 设置： AT+SLEEP=set{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+SLEEP:set{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 参数： set： 模块 sleep 开始或停止 S：设置模块进入 sleep E：设置模块停止 sleep 7.2.4 AT+MAC 功能： 查询模块 MAC 地址 格式： * 查询当前参数值： AT+MAC?{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+MAC:mac{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 设置： AT+ MAC=mac{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+MAC:mac{CR}{LF}OK{CR}{LF} 13 / 27 SL15A * 参数： mac： 设备 MAC 地址， 例如 FFFFFFFFFFFF 7.2.5 AT+CIVER 功能： 查询软件版本号 格式： * 查询当前版本值： AT+CIVER?{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+VER:版本号{CR}{LF} OK{CR}{LF} 7.2.6 AT+UART 功能： 设置/查询模块串口参数 格式： * 查询当前参数值： AT+UART?{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+UART: baudrate,databit,pari,stop{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 设置： AT+ UART = baudrate,databit,pari,stop {CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+UART: baudrate,databit,pari,stop{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 参数： baudrate： 串口波特率 2400 至 115200 任意数值，出厂默认 115200 databit： 数据位 5,6,7,8，出厂默认 8 pari： 校验位，出厂默认无校验 0： 无校验 1： 奇校验 2： 偶校验 stop： 停止位， 出厂默认 1 停止位 1: 1 位停止位 7.2.7 AT+Z 功能： 控制模块重启 14 / 27 SL15A 格式： * 设置： AT+Z{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+Z{CR}{LF}OK{CR}{LF} 7.2.8 AT++++ 功能： 控制模块进入透传模式 格式： * 设置： AT++++{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+++{CR}{LF}ret{CR}{LF} * 参数： ret： 模块进入透传结果 OK：进入透传成功 ERR：进入透传失败 7.2.9 AT+AUTO+++ 功能： 查询/设置模块在连接上后是否自动进入透传模式。 格式： * 查询当前参数值： AT+AUTO+++?{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+AUTO+++:set{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 设置： AT+AUTO+++=set{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+AUTO+++:set {CR}{LF}OK{CR}{LF} * 参数： set： 模块链接后是否自动进入透传， Y：自动进入透传 N：不自动进入透传 15 / 27 SL15A 7.2.10 AT+FLASH 功能：控制模块存储如下信息到 FLASH：UART 参数，MAC（自身地址和默认链接 的对端地址），NAME，当前工作模式（B,C 模式），广播间隔，是否做为 master 角色建立链接时发起绑定，是否自动进入透传，是否自动启用 sleep 功能，发 射功率。 格式： * 设置： AT+FLASH{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+FLASH{CR}{LF}OK{CR}{LF} 7.2.11 AT+LINK 功能： 查询模块已连接的链接 格式： * 查询当前参数值： AT+LINK? {CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+LINK{CR}{LF}OK{CR}{LF} Link_ID:{SPACE}id{SPACE}LinkMode:mode{SPACE}Enc:enc{SPACE}PeerAddr:m ac{CR}{LF} * 参数： id： 链接号，为 0~5 之间的整数 mode: 在链接中的角色， M 表示做为 Master， S 表示做为 Slaver enc: 链接是否为加密链接， Y 表示加密， N 表示不加密 mac: 已连接设备的地址， 若无连接则该项无意义 7.2.12 AT+ENC 功能：使能/禁止做为 master 建立链接时，启用绑定或加密，使用 AT+FLASH 会 记录当前的使能设置，下次上电时会自动启用上次的使能设置。 格式： * 查询： AT+ENC?{CR}{LF} 回应： 16 / 27 SL15A {CR}{LF}+ENC:role{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 设置： AT+ENC=role{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+ENC:role{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 参数： role：模块做为 master 建立链接时是否要启动绑定加密 B：设置模块使能做为 master 建立链接时启动绑定操作 M：设置模块使能做为 master 建立链接时启动加密操作 N：设置模块禁止做为 master 建立链接时启动绑定加密 注意：设置为 M 之前，第一次必须设置为 B，与对端执行一次绑定操作，不然 直接启动加密操作会造成加密失败。 7.2.13 AT+SCAN 功能： 搜索周围的从机 格式： *设置扫描时间和执行一次扫描操作： AT+SCAN{CR}{LF} 或 AT+SCAN=time{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+SCAN:ON{CR}{LF}OK{CR}{LF}{LF}{LF} No: {SPACE}num{SPACE}Addr:mac{SPACE}Rssi:sizedBm{LF}{LF}{CR}{LF} Scan response: {CR}{LF}data{CR}{LF} * 参数： time：设置扫描的时间，单位： 秒。 有效值范围 1~100 num：搜索到从设备的索引号（ 最多显示周围 20 个设备） mac：搜索到从设备的 MAC 地址 size：搜索到从设备的信号强度 data：搜索到从设备的扫描回应数据包，若无则显示 NONE 7.2.14 AT+CONN 功能： 通过搜索到索引号快速建立连接 格式： * 设置当前参数值： 17 / 27 SL15A AT+CONN=num{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+CONN:num{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 参数： num： 通过搜索之后的索引号 7.2.15 AT+CONNADD 功能： 设置/查询设备上电默认连接模块的 MAC 地址 格式： * 查询当前参数值： AT+CONNADD?{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+CONNADD:mac{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 设置： AT+CONNADD=mac{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+CONNADD:mac{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 参数： mac： 上电默认连接 MAC 地址 7.2.16 AT+SEND 功能： 通过某个链接发送数据到对端 格式： * 设置： AT+SEND=link_id,len{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}>{CR}{LF} * 参数： link_id： 要发送数据的链接号，从 AT+LINK?的回复中得知。 Len: 本次要发送数据的长度。 说明：本条命令发送完毕，设备回复>，表示设备进入单次透传模式，在 host 发 送完 len 指定的数据长度之前，不解析命令。发送的数据达到 len 指定长度 时，退出单次透传模式。 18 / 27 SL15A 7.2.17 AT+DISCONN 功能： 设置断开当前连接 格式： * 设置： AT+DISCONN=link_id{CR}{LF} 回应: {CR}{LF}+DISCONN: link_id {CR}{LF}OK{CR}{LF} * 参数： link_id：断开链接的链接号或字符‘A’ 范围为 0~5 之间的整数(ASCII 格式)，断开某个链接 ‘A’：断开当前所有链接 7.2.18 AT+UUID 功能： 设置/查询设备串口服务 UUID 格式： * 查询当前参数值： AT+UUID? {CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+bleUart_Server_Uuid: {CR}{LF}DATA:UUID{CR}{LF}{CR}{LF}+bleUart_Server_Tx_Uuid: {CR}{LF}DATA:UUID{CR}{LF}{CR}{LF}+bleUart_Server_Rx_Uuid: {CR}{LF}DATA:UUID{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 设置 AT+ UUID =NUM+UUID{CR}{LF} 回应: {CR}{LF}+bleUart_Server_Uuid:{CR}{LF}DATA:UUID{CR}{LF}{CR}{LF}succes sful{CR}{LF} 或 {CR}{LF}+bleUart_Server_Tx_Uuid:{CR}{LF}DATA:UUID{CR}{LF}{CR}{LF}suc cessful{CR}{LF} 或 {CR}{LF}+bleUart_Server_Rx_Uuid:{CR}{LF}DATA:UUID{CR}{LF}{CR}{LF}suc 19 / 27 SL15A cessful{CR}{LF} * 参数： NUM:用于区分服务 * AA: bleUart_Server_Uuid:主服务 UUID * BB: bleUart_Server_Tx_Uuid： 串口读服务， 一个 Notify 服务 * CC: bleUart_Server_Rx_Uuid： 串口写服务， 一个 WriteWithoutResponse 服务 7.2.19 AT+POWER 功能： 查询/设置模块的射频功率 格式： * 查询当前参数值： AT+POWER?{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+POWER:set{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 设置： AT+POWER=set{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+POWER:set{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 参数： set： 模块的射频功率 0： 5db 1： 2.5db 2： 0db 3： -5db 4： -10db 5： -17db 7.2.20 AT+ADVINT 功能： 查询/设置广播间隔 格式： * 查询当前参数值： AT+ADVINT?{CR}{LF} 20 / 27 SL15A 回应： {CR}{LF}+ADVINT:set{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 设置： AT+ADVINT =set{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+ ADVINT:set{CR}{LF}OK{CR}{LF} * 参数： set： 模块的广播间隔 0： 50ms 1： 100ms 2： 200ms 3： 500ms 4： 1000ms 5： 2000ms 7.2.21 AT+CLR_BOND 功能： 清除所有绑定信息。 格式： * 设置： AT+CLR_BOND{CR}{LF} 回应： {CR}{LF}+ CLR_BOND{CR}{LF}OK{CR}{LF} 7.3 主动上报指令概述 在收到对端数据以及在非透传模式下链接建立以及链接断开，设备会主动上报 消息给 host。 1.上报消息的格式： + [,para-1,para-2,para-3,para-4…]: +： 主动上报消息前缀； [NTF]： 上报消息类型 [para-n]： 上报消息的参数，可选； 2.消息说明 DATA 收到某个链接过来的数据 21 / 27 SL15A CONN 某个链接建立 DISCONN 某个链接断开 7.3.1 +DATA 功能： 上报接收到某个链接的数据 格式： + DATA,link_id ,data_len:data * 参数： link_id： 链接号 0 至 5 之间的整数， 格式是 ASCII data_len： 接收到数据的长度，格式是 ASCII data： 接收到的数据，格式是 16 进制。 7.3.2 +CONN 功能： 上报某个链接建立 格式： + CONN： link_id{CR}{LF}OK {CR}{LF} * 参数： link_id： 链接号 0 至 5 之间的整数， 格式是 ASCII 7.3.3 +DISCONN 功能： 上报某个链接断开 格式： + DISCONN： link_id{CR}{LF}OK {CR}{LF} * 参数： link_id： 链接号 0 至 5 之间的整数， 格式是 ASCII 7.4 升级模式说明 设置透传模块进入升级模式之前，需要发送”AT+MODE=I”设置模块处于 Idle 模式，然 后 发 送 ”AT+MODE=U” 进 入 升 级 模 式 ， 处 于 升 级 模 式 的 模 块 ，只能响应”AT+MODE=I”、”AT+MODE?”两条 AT 命令，和满足升级 协议的包。 升级包的协议与示范代码，见 upgrade_example_code 文件夹内的代码和说明。 22 / 27 SL15A 7.5 手机透传示例 手机上安装 apk 工具 nrfconnect_downcc.apk。下载 AT bin 到 Fr8016H 开 发板，上电启动后，用手机 ble 调试工具搜索 FR8010H_AT 的设备，点击链接， 链接上后， PC 上通过串口工具输入 AT 命令： ”AT++++”让设备进入透传模 式。 测试 1，手机发送数据给设备。 下图左点击发送箭头，进入发送页面见下图右，选择要发的数据进行发送。 在 PC 的串口工具上看到手机发过来的数据 0x5A,0xFF。 23 / 27 SL15A 测试 2，设备发送数据给手机，手机 app 软件如图 1 中点击使能接收的箭头， 然后 PC 发送字符串给设备，在手机 app 的接收位置能看到发过来的数据。 7.6. 如何退出透传模式 方法 1，在单链接时， PC6 脚接地，断开链接，就会退出透传模式。 方法 2，在透传模式下，发送 3 个字符+++。 注意：+++前面没有字符，在 500ms 之内后面也没有其他字符，即可退出透传模 式。 方法 3，在单链接时，如果有第 2 个链接连上来，设备会自动退出透传模式， 进入命令模式。 7.7. OTA 升级注意事项 OTA 操作时，务必确保没有其他链接存在，使用 AT+DISCONN=A 断开所有连接， 然后 AT+MODE=B 开启广播，手机打开 OTA app，链接 AT 设备后进行升级。 24 / 27 SL15A 1.8. 多链接加密操作注意 所 有 的 链 接 均 能 进 行 加 密 操 作 ， 但 做 为 master 的 链 接 ， 需 要 用 户 使 用 AT+ENC=B 来设置在做为 master 链接对端时，主动发起绑定，对于已绑定的设 备，用户需要使用 AT+ENC=M，来设置在做为 master 链接对端时，主动发起加 密，而不是绑定。做为 slaver 的链接，由对端主动发起加密操作， AT 设备 均能支持。但 AT 设备最多保存 8 个绑定过程产生的 key 信息，已绑定的设 备下次链接时都能是默认进行加密链接。 25 / 27 SL15A 第八章 注意事项 1、请选择正确合适的供电电压 2、使用模块时，请注意正确的引脚顺序 3、注意 ESD 防护 模块摆放位置 天线 此区域不可布地线或覆铜 此区域不可布地线或覆铜 BLE 模块 器件区域 X-Y 方向推荐的模块摆放位置示意 X-Y 方向应当避免的模块摆放位置示意 26 / 27 SL15A 金属 BLE 模块 金属 天线 天线 器件区域 此区域不可布地线或覆铜 此区域不可布地线或覆铜 Z 方向推荐模块摆放方法示意 金属 金属 金属 Z 方向应当避免模块摆放位置示意 联络方式 深圳市速龙通讯技术有限公司 Shenzhen SuLong Communication Ltd. 地址：深圳市福田区彩田路 2060 号福建大厦 B 座 904 室 电话：86-755-8290 1766 传真：86-755-8290 6166 销售支持邮箱：sale@sulongcom.com 技术支持邮箱：fae@sulongcom.com 27 / 27