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E104-BT56SP与BT56SX串口转蓝牙模块BLE5.3低功耗方案

E104-BT56SPE104-BT56SX蓝牙模块:BLE 5.3串口转蓝牙双雄,低功耗多连接物联网方案

随着蓝牙5.3协议的全面普及,物联网设备对无线通信的功耗、连接数、传输距离和易用性提出了更高要求。亿佰特推出的E104-BT56系列蓝牙模块,基于BLE 5.3协议设计,提供E104-BT56SP(板载PCB天线)和E104-BT56SXIPEX三代天线接口)两种型号,覆盖从智能穿戴、智能家居到工业数据采集的广泛场景。本文从E104-BT56SP与E104-BT56SX蓝牙模块产品概述、性能特点、引脚定义、应用场景和选型建议、FAQ常见问题六个维度,系统介绍E104-BT56系列模块的核心技术参数与选型要点。

关键数据速览

蓝牙版本BLE 5.3,支持2.4GHz ISM频段(2402~2480MHz)

发射功率-47dBm~8dBm软件可调

休眠电流1.8μA,适合电池供电数年续航

多连接能力8路并发(主机/从机/主从一体均支持)

MTU:最大244字节,单包传输效率高

通信距离E104-BT56SP 150m / E104-BT56SX 200m

工作温度-40~+85℃工业级

核心功能:空中配置、OTA升级、iBeacon、嗅探、主从一体

蓝牙模块应用场景速查

智能穿戴10×10mm超小体积+1.8μA超低功耗,适配手表手环

智能家居8路并发+主从一体,满足网关多设备管理需求

工业采集-40~85℃宽温+外接天线,适配工厂户外复杂环境

无线抄表1.8μA休眠+自动扫描重连,支持电池供电长期运行

室内定位iBeacon模式+嗅探功能,适用于设备发现和信号监测

一、E104-BT56系列蓝牙模块概述

E104-BT56系列蓝牙模块是亿佰特基于蓝牙协议5.3版本设计的串口转BLE蓝牙模块,采用邮票孔封装,支持主机、从机、主从一体和观察者四种角色模式,最大支持8路并发连接,同时支持低功耗广播、数据透传、空中配置、OTA固件升级等功能。

E104-BT56系列蓝牙模块包含以下两个子型号,如下表所示:

对比项

E104-BT56SP

E104-BT56SX

产品尺寸

10.0×14.5mm

10.0×10.0mm

天线形式

板载PCB天线

IPEX三代接口

产品重量

0.5g

0.4g

引脚数量

28个邮票孔

18个邮票孔

参考通信距离

150m

200m

E104-BT56SP蓝牙模块采用板载PCB天线,无需外接天线即可使用,适合空间紧凑且对天线集成度要求高的场景。E104-BT56SX采用IPEX三代天线接口,支持外接标准天线,可根据实际环境灵活选择天线类型和增益,以获得更优的通信距离和信号质量。

二、蓝牙模块功能特点

1、蓝牙5.3协议支持

E104-BT56系列采用BLE 5.3协议标准,相比BLE 5.0/5.2版本,在功耗优化、连接稳定性、信道选择算法和安全性方面均有显著提升。模块工作在2.4GHz ISM频段(2402~2480MHz),兼容全球通用频段要求。

2多角色灵活切换

模块支持四种BLE角色模式,可覆盖绝大多数物联网通信拓扑需求:

角色模式

功能说明

适用场景

主机模式

作为中心设备,最多连接8个从机,支持自动扫描和自动重连

数据采集网关、集中器

从机模式

作为外围设备,最多被8个主机同时连接,支持广播和iBeacon模式

传感器终端、穿戴设备

主从一体模式

同时扮演主机和从机,可连接8个从机同时被8个主机连接

复杂多设备通信场景

观察者模式

监听周围BLE设备的广播信息,不可连接

设备发现、信号监测

6、超低功耗设计

功耗参数

典型值

发射电流

36mA@3.3V,瞬时)

接收电流

3.3mA@3.3V,平均)

休眠电流

1.8μA@3.3V,平均)

唤醒广播电流

2.5mA(广播周期1000ms

休眠广播电流

21.5μA(广播周期2000ms

4、灵活的发射功率与通信距离

蓝牙模块支持发射功率在-47dBm8dBm之间软件可调,用户可根据实际场景在功耗和距离之间灵活平衡。在晴朗空旷、高度2m条件下,E104-BT56SP参考距离150mE104-BT56SX参考距离200m

5、完善的协议与服务

模块内置标准BLE GATT服务,提供读写和通知通道,MTU最大支持244字节,单包可传输有效数据长度达244字节。支持以下核心功能:

数据传输模式:支持透明传输和格式传输两种方式。透明传输模式下串口数据直接透传至BLE连接对象;格式传输模式下数据首字节携带连接ID,支持多连接场景下的数据寻址。

空中配置:模块作为从机时,可通过手机APP(如nRF Connect)远程发送AT指令进行参数配置,无需串口连接。

OTA固件升级:支持通过蓝牙空中升级模块固件,便于产品部署后的远程维护。

iBeacon模式:支持普通广播和iBeacon广播切换,适用于室内定位和场景触发应用。

嗅探功能:可监听周围BLE设备的广播信息,用于信号监测和设备发现。

6、宽电压与工业级设计

模块支持1.8~3.6V宽电压供电,推荐3.3V供电。工作温度范围-40~+85℃工业级标准,储存温度范围-40~+125℃,可适应各类严苛的工业现场环境。

三、引脚定义与硬件设计

1、蓝牙模块核心引脚功能

引脚

名称

方向

说明

VBAT

电源输入

输入

1.8~3.6V,推荐3.3V

RXD

串口输入

输入

串口数据接收

TXD

串口输出

输出

串口数据发送

WKP

休眠唤醒

输入

低电平工作模式,高电平休眠模式(边沿触发)

LINK

连接指示

输出

高电平表示已连接,低电平表示断开

RESET

复位

输入

低电平复位

RESTORE

恢复出厂

输入

保持低电平≥5秒,恢复出厂设置并重启

DATA

数据指示

输出

空中收到BLE数据后输出高电平,发送完成后输出低电平

2、推荐电路设计

电源输入端需并联去耦电容(推荐100μF电解电容+0.1μF陶瓷电容)。串口RXD/TXD直接连接MCU对应的UART引脚。WKP引脚配合MCUGPIO控制模块的休眠和唤醒。RESET引脚接上拉电阻至VCC,确保模块稳定工作。对于E104-BT56SX型号,天线接口需选用50Ω阻抗匹配的IPEX三代天线。

四、E104-BT56SP系列蓝牙模块应用场景

1、智能穿戴设备

E104-BT56SP和E104-BT56SX系列蓝牙模块的超小体积(10×10mm~10×14.5mm)和超低功耗(休眠电流1.8μA)使其非常适合集成到智能手表、手环、健康监测设备中。主从一体模式可同时连接手机和多个传感器,实现数据采集与上传的同步处理。

2、智能家居与智能家电

蓝牙模块支持8路并发连接,使智能家居网关能够同时管理多个蓝牙终端设备。空中配置功能支持设备部署后的远程参数调整,OTA功能则支持固件的远程升级,极大降低了智能家居系统的运维成本。

3、工业数据采集与遥测

在工业自动化场景中,E104-BT56SX外接高增益天线版本可替代传统有线连接,用于传感器数据采集、设备状态监测和工业遥控遥测。宽温设计(-40~+85℃)和宽电压供电(1.8~3.6V)使其能够适应工厂、仓库、户外等复杂环境。

4、智能楼宇与建筑自动化

蓝牙模块支持iBeacon模式,可用于室内定位、人员导航、设备触发等场景。观察者模式可用于监测楼宇内BLE设备的信号强度,辅助实现设备定位和资产管理。

5、无线抄表与传感

在智能水表、电表、气表和各类传感器中,休眠电流1.8μA支持电池供电设备长期运行。主机模式支持自动扫描和自动重连,适合周期性数据采集和上报的抄表场景。

五、E104-BT56SP系列蓝牙模块FAQ常见问题

1、E104-BT56SPE104-BT56SX如何选择?

两者核心芯片和协议栈完全一致。E104-BT56SP采用板载PCB天线,尺寸10.0×14.5mm,免去外接天线,适合空间紧凑场景,参考距离150mE104-BT56SX采用IPEX三代天线接口,尺寸10.0×10.0mm,可外接标准天线,适合需要更远通信距离(200m)或信号穿透性更强的场景。

2、蓝牙模块的供电电压范围是多少?

供电电压范围为1.8~3.6V,推荐3.3V供电。不建议直接使用5V供电,如需使用5V系统,建议通过LDO降压至3.3V后为模块供电。

3、蓝牙模块支持哪些串口波特率?

支持从2400bps921600bps11种波特率,默认115200bps。用户可通过AT指令灵活修改,修改后立即生效并掉电保存。

4、如何实现蓝牙模块的休眠和唤醒?

通过WKP引脚控制,拉低为正常工作模式,拉高进入休眠模式。WKP采用边沿触发方式,下降沿唤醒,上升沿进入休眠。

5、蓝牙模块最多能同时连接多少个设备?

E104-BT56系列蓝牙模块作为主机时最多可连接8个从机;作为从机时最多可被8个主机连接;主从一体角色下可连接8个从机或被8个主机连接。

6、蓝牙模块如何进行空中配置?

蓝牙模块处于从机角色时,使用手机APP(如nRF Connect)扫描并连接模块,通过UUIDFFF0的服务通道发送AT指令。配置前需通过AT+AUTH=123456进行密码验证。

六、蓝牙模块方案总结

E104-BT56系列蓝牙模块是亿佰特面向物联网时代推出的BLE 5.3串口转蓝牙模块标杆产品。在性能方面,模块支持4BLE角色、8路并发连接、MTU 244字节、8dBm最大发射功率、200m通信距离,覆盖了从近距离穿戴设备到中远距离工业数据采集的广泛需求。在功耗方面,1.8μA休眠电流、约3.3mA接收电流,配合WKP引脚休眠唤醒机制,使电池供电设备的数年续航成为可能。在开发便利性方面,模块提供完整AT指令集、空中配置、OTA升级和透明传输模式,大幅降低了蓝牙产品的开发门槛。选型方面,追求紧凑集成和免天线设计优选E104-BT56SP,追求更远通信距离和天线灵活性优选E104-BT56SX


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