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ANT&BLE: ANT BLE HRM¶

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_hrm演示了ANT+ hreat rate profile和ble hreat rate双模在PAN1080 SoC上的使用方法，主要包括：

ANT+心率传感器例程
BLE心率传感器例程

此例程是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：zephyr\samples_panchip\ant_plus\ant_ble_hrm

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¶

本例程中：

例程按照ANT+协议上报心率数据。
例程按照BLE协议上报心率数据。
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 HRM_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心率项的显示在变化。
- 手动模式
  
  手动模式需要按键控制数据的变化，EVB板的Key1实现心率数增加，Key2实现心率数减少。

4.1 例程日志：¶

低功耗例程默认不开日志，如打开日志，运行正常，会持续输出如下日志：

*** Booting Zephyr OS build zephyr-v2.7.0-528-ga1bfaee13973  ***
*** libble-v1.1.0-950c3eb ***
*** libant-v1.0.0-5745a878 ***
ANT+ and BLE Heart Rate 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)
Hreat rate: 50
beat time: 1024

Hreat rate: 50
beat time: 1024
......

4.2 电量检测¶

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

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

5 开发者说明¶

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
```

启用BLE模块以及心率服务，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_HRS=y  #BLE hreat rate service
CONFIG_BT_DEVICE_NAME="Panchip_HRM"   #BLE broadcast name
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

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 = HRM_CHANNEL_NUMBER,           // 通道号，默认为0
	.channel_type = HRM_CHANNEL_TYPE,            // 通道类型，Master or slave
	.ext_assign = 0,                             // 暂不支持，填0即可
	.rf_frequency = HRM_RF_FREQ,                 // 通信频率，ANT+固定为2457
	.transmission_type = HRM_TRANSMISSION_TYPE,  // 传输类型，按照协议规定设置
	.device_type = HRM_DEVICE_TYPE,              // 设备类型，按照协议规定设置
	.device_num = HRM_DEVICE_NUMBER,             // 设备编号 16bit，自定义
	.channel_period = HRM_MSG_PERIOD,            // 通道周期，按照协议固定设置
	.network_number = HRM_NETWORK_NUMBER         // 网络号，必须设置为0，不支持其他网络号
};

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();
```

初始化profile
- 下列接口实现心率传感器的初始化
```
err_code = ant_hrm_sensor_init(&hrm_profile, &channel_cfg);
```
- 下列接口实现打开心率传感器
```
err_code = ant_hrm_sensor_open(&hrm_profile);
```
- 下列接口实现注册HRM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);
```
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！
初始化simulator

SDK为HRM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hrm simulator。参数HRM_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_hrm_simulator_init(&hrm_profile, HRM_SIMULATOR_AUTO_UPDATE);
```
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_hrm_update_simulator(&hrm_profile, 0);
```
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_hrm_sensor_evt_handler(&ant_evt, &hrm_profile);
```
BLE发送数据接口
```
ble_send(hreat_rate);
```

OTA

此例程支持OTA，如需OTA需要在prj.conf中打开如下宏定义

######################  OTA CONFIG  ###########################
# Allow for large Bluetooth data packets.
CONFIG_BT_L2CAP_TX_MTU=252
CONFIG_BT_BUF_ACL_RX_SIZE=256

# Enable the Bluetooth (unauthenticated) and shell mcumgr transports.
CONFIG_MCUMGR_SMP_BT=y
CONFIG_MCUMGR_SMP_BT_AUTHEN=n

# Enable the LittleFS file system.
CONFIG_FILE_SYSTEM=y
CONFIG_FILE_SYSTEM_LITTLEFS=y

# Add 256 bytes to accommodate upload command (lfs_stat overflows)
CONFIG_SYSTEM_WORKQUEUE_STACK_SIZE=2304

# Enable mcumgr.
CONFIG_MCUMGR=y

# Ensure an MCUboot-compatible binary is generated.
CONFIG_BOOTLOADER_MCUBOOT=y

# Required by the `taskstat` command.
CONFIG_THREAD_MONITOR=y

# Enable statistics and statistic names.
CONFIG_STATS=y
CONFIG_STATS_NAMES=y

# Enable most core commands.
CONFIG_MCUMGR_CMD_IMG_MGMT=y
CONFIG_MCUMGR_CMD_OS_MGMT=y
CONFIG_MCUMGR_CMD_STAT_MGMT=y
###########################################################################

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¶

Memory region         Used Size  Region Size  %age Used
FLASH:      220220 B      1020 KB     21.08%
SRAM:       34684 B        52 KB     65.14%