Maîtriser le nrf51822 Arduino : Fonctionnalités, applications, avantages et exemple de projet BLE

La technologie Bluetooth Low Energy (cartes BLE) est une technologie de réseau sans fil conçue pour les applications de fitness, de sécurité et de santé. Malgré son indépendance vis-à-vis du Bluetooth standard, elle peut coexister avec LE et BR/EDR (Bluetooth Basic rate/enhanced data rate). Un dispositif BLE a deux formes : modules et forme puce. Un exemple de puce de circuit intégré BLE est le nrf51822 Arduino relevant de la série SoC NRF51 (system on a chip). Une autre classe de nrfGo Studio avec des publicités personnalisées sont la carte NRF52 et la carte nrf5.

Un Bluetooth USB standard

Qu'est-ce que le nrf51822 Arduino ?

Le NRF51822 est un module SoC/Bluetooth Low Energy (BLE) multi-protocole RF sans fil 2,4 GHz conçu pour des applications sans fil ultra-basse consommation (ULP).

NRF51822 Arduino

Sa petite carte d'évaluation (breakout board) vient dans un boîtier en étain et devrait avoir les certifications CE, TELEC et FCC. De plus, vous trouverez également une antenne puce et un circuit de support pour aider à la faible consommation d'énergie et au rôle périphérique.

Fonctionnalités et spécifications

Les fonctionnalités et spécifications du nrf51822 sont les suivantes :

• Premièrement, il a une plage de tension d'alimentation de 2,0 V à 3,6 V.
• Sa plage de température de fonctionnement se situe entre -40°C et +85°C.
• Ensuite, le nrf51822 a une antenne intégrée et un processeur ARM® Cortex™-M0 32 bits.
• Troisièmement, il peut s'interfacer numériquement avec UART, I2C et SPI et dispose d'une interconnexion périphérique programmable (PPI). De plus, sa puissance de sortie programmable varie de -20 à +4 dBm en puissance TX.
• Aussi, il a une compatibilité de brochage avec la série NRF51xxx tout en étant pleinement compatible avec la série NRF24L.
• Cinquièmement, la gestion globale du semi-conducteur Nordic nr51822 est globalement séparée.
• Il dispose également d'un chiffrement AES HW 128 bits avec 32 Ko de RAM et 256 Ko de flash.

Représentation visuelle de la fonction de tour AES

• La puce ADC 10 bits a une pile de protocole indépendante et un développement d'application.
• De plus, il a une distance de communication (c'est-à-dire en extérieur ouvert à un débit de données de 1M) de 30 m.
• Sa plage de fréquence de 2,4 GHz est de type transceiver RF multi-protocole.
• Toutes les broches I/O ont un en-tête d'extension de broche sauf P0.27 et P0.26. De plus, son pas d'en-tête de broche est de 2,0 mm et a un espacement de 18,00 mm entre ses côtés droit et gauche.
• Enfin, sa dimension PCB est de 20,8 mm × 17,0 mm et pèse 0,9 g.

Applications

Les applications du nrf51822 Arduino incluent :

• Contrôle industriel,
• Appareils portables (wearables),
• Capteurs de style de vie et de santé,
• Étiquettes d'alerte de proximité et de sécurité,
• Jouets et jeux électroniques,
• Étiquettes RFID,
• Télécommande CE pour STB, systèmes multimédias et TV,

(Télécommande TV)

• Balises (Beacons),
• Application Bluetooth intelligente,
• Système d'acquisition de données,
• Accessoires pour téléphone mobile, et

(accessoires pour téléphone mobile)

• Appareils domestiques intelligents.

Introduction au projet nrf51822 Arduino

Vous pouvez essayer le projet BLE puissant ci-dessous en utilisant un IDE Arduino NRF51822.

Liste des pièces

Elles incluent :

• Un ordinateur personnel avec l'un des systèmes d'exploitation ci-dessous ;

1. Linux,
2. Windows 8.x, 7 ou 10,
3. Mac OSX 10.9x, 10.10x ou 10.11.4.

• Cartes de développement telles que RBL nrf51822 ou module nrf52,
• Un package de support de la carte de développement avec une fonctionnalité d'add-on 1.0.6
• Arduino IDE version 1.6.9.

Étapes

1. Installez Arduino IDE sur votre PC après l'avoir récupéré depuis le site web.
2. Pour démarrer l'opération Arduino IDE, cliquez sur les préférences.
3. Utilisez la procédure suivante : Outils -> Menu Carte -> Gestionnaire de cartes pour aider à installer l'add-on de la carte nrf51822.
4. Ensuite, si vous utilisez un PC Windows, obtenez le pilote USB série/CDC, puis terminez son installation. Le but est de vous permettre de téléverser des croquis dans votre Arduino IDE tout en utilisant le port série.
5. Si vous utilisez Linux, incluez les règles udev, puis redémarrez votre système.
6. De plus, corrigez le défi de téléversement sur vos systèmes Linux 64 bits.

Bootloader

7. Ici, vous trouverez un bootloader. Le firmware Hex du bootloader est situé dans le dossier bootloader pour votre carte de développement. Il vous aide à charger un croquis Arduino tout en utilisant un Arduino IDE.
8. Connectez la carte nrf51822 au PC via un port USB compact pour charger le bootloader. Par conséquent, l'action signalera un lecteur. Ensuite, vous ferez glisser le firmware vers votre lecteur CDC.

Note ;

Vous pouvez également suivre les sessions OTA pour plus d'instructions puisque le bootloader possède une fonctionnalité OTA.

Alternativement, vous pouvez ignorer l'étape du bootloader entièrement.

Test

• Commencez par sélectionner la carte de développement (nrf51822) ou la carte BLE nano depuis le menu Arduino IDE.
• Ensuite, sélectionnez votre port série via ; Menu -> Outils -> Ports -> [Nom de votre carte de port série]. Le port avec une interface dongle USB aide à obtenir une impression.
• Ensuite, charger l'exemple blink aide à tester la carte et voir si elle fonctionne.
• Enfin, chargez le croquis Arduino sur la carte de développement depuis l'icône de téléversement, et voilà !

L'une des illustrations Bluetooth Low Energy que vous pouvez tenter incluent :

• BLE_Beacon,
• BLE_HRM (Moniteur de fréquence cardiaque), ou
• BLEController.

Étape – Menu -> Fichier -> BLE_Exemples.

Avantages du module NRF51822

Vous vous demandez probablement pourquoi vous devriez opter pour le module NRF51822. Voici les raisons.

Facile à appliquer

Le nrf51822 a une antenne intégrée qui rend le développement plus simple. Ainsi, vous pouvez appliquer le module sans vous soucier des problèmes de conception radio comme le soudage de pas fin et l'adaptation d'impédance spécifique.

Haute performance et rentabilité

Son antenne PCB intégrée minimise le coût des matériaux tout en offrant une performance de qualité.

Facilité de connexion à iOS ou Android

Le nrf51822 est un module BLE (Bluetooth Low-Energy) à faible consommation d'énergie.

Présence d'une technologie sans fil à faible consommation

Un micro nrf51822, par défaut, fonctionne comme Bluetooth Low Energy vers n'importe quel dispositif UART. Par conséquent, connecter le module à un Android ou iOS via l'application nRF UART devient facile.

Conclusion

Nous arrivons à la fin de notre discussion sur la technologie Bluetooth Low Energy qui implique la puce nrf51822. Si vous avez des questions ou avez besoin de clarifications pour vos objectifs analytiques, veuillez nous contacter.