RNBD451 Add-on Board で始めるBLE開発 [概要編]

IoT開発においてBLEの実装は避けて通れませんが、RFの専門知識や複雑なプロトコルスタックの実装は、開発者にとって大きな負担となります。

Microchip Technology社（以下、Microchip社と表記）の Bluetooth® LE モジュール「RNBD451PE」は、ASCIIコマンドによるシンプルな制御を採用することで、複雑なコーディングなしに Bluetooth® 5.2 の実装を可能にしました。

ここでは、その手軽さと性能を即座に評価できる専用ボード「RNBD451 Add-on Board」の概要をご紹介します。

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RNBD451 Add-on Board とは

Microchip社の RNBD451 Add-on Board は、Bluetooth® LE モジュール RNBD451PE の機能、性能、インターフェースを評価・実証するための、効率的な低コスト開発プラットフォームです。このボードは、RF認証済みの Bluetooth® 5.2 コネクティビティを容易に統合できるよう設計されており、複雑な設定ツールやコーディングを必要とせず、UART経由のASCIIコマンドによるシンプルな制御を実現します。

特長

RNBD451PE Bluetooth® Low Energy RFモジュール搭載
USBまたはホストボードからの3.3V電源で駆動可能
UART経由の制御インターフェースおよび、その他のイベント/ステータス表示ピンを実装
USB-UARTコンバータ MCP2200 の搭載により、他のハードウェアを必要とせずに迅速な評価が可能
mikroBUS^TM アドオンバス規格に対応し、同じソケットを持つホストボードと接続可能
ステータス/イベント表示用LED（青色）および電源LED（緑色）を搭載
Bluetooth® Low Energy と Wi-Fi® の共存をサポートするPTAヘッダーを実装

ハードウェア機能

RNBD451 Add-on Board のブロック図

供給電源

電源は以下のいずれかから給電できます。

　① USB Type-C® ケーブルを、USB Type-C® コネクタ（J7）に接続
　　RNBD451PE モジュールと周辺機器は、オンボードのリニアレギュレータから生成される3.3Vで動作します。

　② mikroBUS^TM インターフェース経由
　　 RNBD451PE モジュールと周辺機器は、mikroBUS™ インターフェース（J3）を介して、ホストボードからの3.3Vで動作します。

なお、USB電源と mikroBUS^TM インターフェースからの 3.3V 電源の選択は、J2 にジャンパキャップを取り付けることで行います。

RNBD451PE モジュール制御インターフェース

RNBD451 Add-on Board は、以下の2つの動作モードをサポートします。

　　① MCP2200 USB-UARTコンバータを介してホストPCに接続
　　　ホストPCのUSBポートに接続するだけで、標準のターミナルソフトから、ASCIIコマンドで RNBD451PE モジュールを制御できます。

　　② mikroBUS™インターフェースを介してホストMCUに接続
　　　mikroBUS™インターフェースを介すことで、mikroBUS™ソケットを備えたホストMCUボードでもRNBD451PE モジュールを制御できます。

LED

青色 Bluetooth® ステータス LED (D2)

　青色ステータスLED（D2）の点滅パターンで、Bluetooth® Low Energyの接続状態を確認できます。

- スタンバイモード
  - Bluetooth® Low Energy未接続
  - RNBD451PE モジュールが、アドバタイズメントもしくはスキャン状態
  - 3秒ごとに1回点滅（オン：50ms、オフ：2950ms）
- リンクモード
  - Bluetooth® Low Energy ACLリンク確立
    　（セントラル / ペリフェラルいずれのロールでも共通）
    1.5秒ごとに2回点滅（オン: 50ms、オフ: 150ms、オン: 50ms、オフ: 1050ms）

注）Bluetooth® ステータス LED は、デフォルトでは消灯しています。
　　この機能を有効にするには、ASCIIコマンドの Set Application Options（SRコマンド）を実行します。
　　例）SR, 0001<CR><LF>　（Enable Bluetooth Status LED（PB5））

Debug UART (J5)

RNBD451PE モジュールのデバッグログを監視するには、デバッグ UART（J5）を使用します。
RNBD451 モジュールは、データ交換（ASCIIコマンドサポート）に使用されるUARTに加えて、Bluetooth® Virtual Sniffer機能を実装するための、デバッグ UART（RXD/TXD）をサポートしています。デバイスからのログは、このデバッグ UARTインターフェースから収集され、パケットアナライザツールに送られます。デバッグUARTのボーレートは 921,600bps に固定されています。

デバッグ UARTヘッダー（J5）のピン配置

注）Virtual Sniffer機能は、デフォルトではファームウェアで無効になっています。
　　この機能を有効にするには、ASCIIコマンドの Set Debug Log（SLOGコマンド）を実行します。
　　例）SLOG, 08<CR><LF>　（Virtual sniffer Enable）

まとめ

今回は、RNBD451 Add-on Board の概要について紹介しました。RNBD451 Add-on Board は、Bluetooth® Low Energy モジュールである RNBD451PE の機能、性能、インターフェースを評価・実証するための、効率的で低コストの開発プラットフォームです。

以下の記事では、RNBD451 Add-on Board を使用したデモについても紹介していますので、ぜひこちらもご参照ください。

RNBD451 Add-on Board で始めるBLE開発 [アプリケーション・デモ①]＞＞

RNBD451 Add-on Board で始めるBLE開発 [アプリケーション・デモ②] ＞＞

RNBD451 Add-on Board で始めるBLE開発 [Virtual Sniffer 機能] ＞＞

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