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ANT&BLE: ANT BLE BRADAR

重要

此例程仅存在于特殊版本的SDK中，如有需要请联系Panchip。

1 功能概述

ant_ble_bradar演示了ANT+ Bike radar profile和ble双模在PAN1081 SoC上的使用方法，主要包括：

  • ANT+和BLE雷达传感器例程

  • ANT+雷达显示器例程

此例程中TX例程是ANT+和BLE双模应用，支持ANT+和BLE同时工作。

2 环境准备

  • PAN1081 EVB一块

  • Type-C USB线一条（用于供电和查看串口打印Log）

  • 硬件接线：

    • 使用USB线，将PC USB与EVB Type-C USB（USB->UART）相连

    • 使用杜邦线或者跳线帽将EVB上的:

      • TX0 与 P00相连

      • RX0 与 P01相连

  • PC软件: 串口调试助手（UartAssist）或终端工具（SecureCRT），波特率921600

  • 码表或者其他ANT接收设备，手机（nrf connect）

3 编译和烧录

例程位置：

​ TX例程：zephyr\samples_panchip\ant_plus\ant_ble_bradar\bradar_tx

​ RX例程：zephyr\samples_panchip\ant_plus\ant_ble_bradar\bradar_rx

编译时Board选择pan108xxb1_evb，Config选择prj.conf（如需OTA功能则选择prj_ota.conf）

使用 ZAL 工具可以对其进行编译、烧录、打开 VS Code 调试等操作。关于 ZAL 工具的详细介绍请参考：Zephyr APP Launcher 工具介绍。

4 演示说明

TX例程中：

  1. 例程开启一个MASTER通道，并且按照ANT+协议上报雷达数据。

  2. 例程同时支持蓝牙，并且按照BLE协议上报雷达数据（此协议为私有协议）。

  3. 例程自带的模拟器支持手动模式和自动模式改变发送数据

    手动和自动模式切换需要在sdk_config.h文件修改以下宏，1代表自动模式，0代表手动模式

    #define BRADAR_SIMULATOR_AUTO_UPDATE          1

    • 自动模式

      自动模式下心率数据会自动变化并上报，此时观察码表或其他接收设备会看到雷达目标在变化。

    • 手动模式

      手动模式需要按键控制数据的变化，EVB板的Key1实现雷达目标在加速，Key2实现雷达目标在减速。

RX例程中：

  • 例程开启一个SLAVE通道，通道会首先进入扫描模式，扫描到设备后会自动进行配对

  • 配对后将按照设置的周期持续上报RX事件

​ 可以把TX例程和RX例程分别烧录到两块PAN1081的EVB板上，烧录成功后可以看到RX端开始接收TX端发来的数 据。

4.1 例程日志：

低功耗例程默认没有打开日志，打开日志后，会持续输出如下内容，打开日志的方法见第5章节

*** Booting Zephyr OS build zephyr-v2.7.0-528-ga1bfaee13973  ***
*** libble-v1.1.0-950c3eb ***
*** libant-v1.0.0-5745a878 ***
ANT+ and BLE Bike Radar TX sample started.
Bluetooth initialized
Advertising successfully started
[00:00:00.002,000] <wrn> bt_hci_core: Failed to set device name (-12)
[00:00:00.106,000] <inf> bt_hci_core: Identity: EF:1D:A6:F8:32:0F (random)
[00:00:00.106,000] <inf> bt_hci_core: HCI: version 5.1 (0x0a) revision 0x0003, manufacturer 0x07d1
[00:00:00.106,000] <inf> bt_hci_core: LMP: version 5.1 (0x0a) subver 0x0000
[00:00:00.110,000] <inf> bt_adv: Start Advertising as EF:1D:A6:F8:32:0F (random)
TX success
TX success
TX success
TX success
......

4.2 电量检测

如果需要打开电量检测并上报，则修改sdk_config.h中的如下宏为1即可

/* Battery power detection enable */
#define BRADAR_BATTERY_POWER_ENABLE        1

5 开发者说明

  1. 启用ANT模块，需要在prj.conf文件中添加”CONFIG_USE_PANPLAT_ANT=y”和”CONFIG_USE_BLE_PRF_DUAL_MODE=y”

    CONFIG_USE_PANPLAT_ANT=y
CONFIG_USE_BLE_PRF_DUAL_MODE=y

  2. 启用BLE模块，需要在prj.conf文件中添加以下宏定义

    CONFIG_BT=y
CONFIG_BT_SMP=n
CONFIG_BT_PERIPHERAL=y
CONFIG_BT_DIS=y
CONFIG_BT_DIS_PNP=n
CONFIG_BT_BAS=y
CONFIG_BT_DEVICE_NAME="radar peripheral"
CONFIG_BT_DEVICE_APPEARANCE=833
CONFIG_USE_BLE_PRF_DUAL_MODE=y
CONFIG_BT_AUTO_PHY_UPDATE=n
CONFIG_BT_USER_DEFINED_PUBLIC_MAC=y
CONFIG_BT_DEBUG_LOG=y

  3. 启用日志功能，将prj.conf文件中的下面4个宏定义注释，即可开启日志打印功能

    # Disable Serial Uart & Log.

CONFIG_SERIAL=n
CONFIG_UART_INTERRUPT_DRIVEN=n
CONFIG_CONSOLE=n
CONFIG_UART_CONSOLE=n

  4. 初始化ANT

    • 通道配置

      ANT通信是基于通道的，所以配置通道是必不可少的步骤。下列是通道配置的参数

      ant_channel_config_t channel_cfg = {
     	.channel_num = BRADAR_CHANNEL_NUMBER,           // 通道号，默认为0
     	.channel_type = BRADAR_CHANNEL_TYPE,            // 通道类型，Master or slave
     	.ext_assign = 0,                                // 暂不支持，填0即可
     	.rf_frequency = BRADAR_RF_FREQ,                 // 通信频率，ANT+固定为2457
     	.transmission_type = BRADAR_TRANSMISSION_TYPE,  // 传输类型，按照协议规定设置
     	.device_type = BRADAR_DEVICE_TYPE,              // 设备类型，按照协议规定设置
     	.device_num = BRADAR_DEVICE_NUMBER,             // 设备编号 16bit，自定义
     	.channel_period = BRADAR_MSG_PERIOD,            // 通道周期，按照协议固定设置
     	.network_number = BRADAR_NETWORK_NUMBER         // 网络号，必须设置为0，不支持其他网络号
       .scan_timeout = 60000,                        // 扫描超时时间ms，仅SLAVE有效
     	.connect_timeout = 2000,                      // 连接超时时间ms，仅SLAVE有效
       .priority = 0,                                // 通道优先级，数字越小优先级越高，范围0-5
     };

    • 设置网络

      下列接口实现设置ANT+网络

      ant_plus_key_set(channel_cfg.channel_num);

    • 启动ANT

      下列接口实现启动ANT协议

      ant_stack_init();

  5. 初始化profile

    • 下列接口实现雷达传感器的初始化

    err_code = ant_bradar_sensor_init(&bradar_profile, &channel_cfg);

    • 下列接口实现打开雷达传感器

    err_code = ant_bradar_sensor_open(&bradar_profile);

    • 下列接口实现雷达显示器的初始化

    err_code = ant_bradar_disp_init(&bradar_profile, &channel_cfg);

    • 下列接口实现打开雷达显示器

    err_code = ant_bradar_disp_open(&bradar_profile);

    • 下列接口实现注册bradar的handler函数，handler函数需要处理ANT栈返回的一些消息，比如发送成功消息，发送失败消息，接收到数据的消息等等。

    ant_evt_handle_register(&evt, channel_number);

  6. 下列接口实现获取channel id。当通道是SLAVE时，调用此接口可以获取当前配对的MASTER的Channel ID。

    ant_get_channel_id(CHANNEL_NUMBER, &channel_cfg);

  7. 初始化BLE

    ble_init();

    重要

    注：接口调用顺序必须严格按照sample中的调用顺序，否则可能会有错误！

  8. 初始化simulator

    SDK为bradar提供了一个simulator，以便于实例程序可以模拟实际数据进行测试。

    下列接口实现初始化bradar simulator。参数BRADAR_SIMULATOR_AUTO_UPDATE为1表示simulator自动改变发送数据，为0表示需要人工按键改变发送数据。

    ant_bradar_simulator_init(&bradar_profile, BRADAR_SIMULATOR_AUTO_UPDATE);

  9. 更新数据

    下列接口实现更新发送数据。实际使用根据需要可以实现自己的更新函数

    ant_bradar_update_simulator(&bradar_profile, 0);

  10. 发送数据

    下列接口实现推送发送数据的事件。实际使用中根据是否需要更新发送数据的情况调用

    ant_bradar_sensor_evt_handler(&ant_evt, &bradar_profile);

  11. BLE发送数据接口

    ble_send(&radar_data);

  12. OTA

    此例程支持OTA，如需OTA需要选择prj_ota.conf进行编译

    版本号由下面的宏定义

    注意事项

    为保证OTA的顺利进行，在OTA的过程中，ANT+通信会被关闭。OTA成功后ANT+通信将重新启动。

    CONFIG_MCUBOOT_EXTRA_IMGTOOL_ARGS="--version 1.0.16"

  13. ANT+和BLE的参数获取

    我们在实际应用中，如果需要自行设置每个芯片的BLE广播名称和MAC地址以及ANT+的设备编号等等参数，目前我们支持使用PanLink烧录这些参数，sample中演示了读取这些参数的方法，如未烧录参数则使用系统默认的参数。

    目前支持烧录的参数如下所示：

    /*
BLE广播名称
BLE MAC地址
ANT+设备编号
ANT+序列号
ANT+拓展设备编号
ANT+制造商编号
ANT+软件版本号
ANT+硬件版本号
ANT+设备型号
*/

/* 此接口实现了获取参数 */
uint8_t load_info_config(uint8_t *data);

小技巧

更多BLE开发指南请参考BLE相关文档。

6 RAM/Flash资源使用情况

bradar_tx做发送，资源情况如下：

Memory region         Used Size  Region Size  %age Used
FLASH:      100684 B       256 KB     38.41%
SRAM:       41304 B        50 KB     80.67%

bradar_rx做接收，资源情况如下：

Memory region         Used Size  Region Size  %age Used
FLASH:      61760 B       256 KB     23.56%
SRAM:       38040 B        50 KB     74.30%