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E104-BT02蓝牙高速透传模块AT指令集与串口配置指南

E104-BT02蓝牙模块的软件配置通过UART AT指令完成,核心要点:①默认配置串口透传原理AT指令使用15条常用指令完整。蓝牙模块AT指令怎么发?进入AT模式的条件是什么?默认参数是多少?修改配置后怎么生效?等等配置应用问题是很多开发者头疼的问题本文E104-BT02 BLE蓝牙模块为例,从默认参数、透传原理到AT指令集和配置步骤,把软件配置的每个细节讲清楚,配合FAQ常见问题,照着做就能快速完成蓝牙模块配置。

一、蓝牙模块默认配置

E104-BT02蓝牙模块为即插即用型模块,出厂时已配置好默认参数。下表列出了模块的默认配置项,开发前请确认主控串口参数与模块默认配置匹配:

配置项

默认值

说明

UART波特率

19200bps

主控串口必须匹配此波特率

UART格式

8N1(无校验,1停止位)

8数据位、无校验位、1停止位

角色

从机(Slaver)

P14高电平或悬空时为从机

设备名

E104-BT02

最多18字节ASCII字符

广播

开启,间隔1s

从机模式下等待主机连接

MTU

20字节

可配置范围20~128字节,下一次连接生效

数据输出指示

开启

P03输出低电平表示模块正在发送串口数据

注意:如果模块之前被修改过配置,默认参数可能已经改变。如果不确定当前配置,可以发送<RESTORE>指令恢复出厂设置,所有参数将恢复为上表的默认值。恢复出厂设置后需要重新上电或复位才能生效。

二、串口透传工作原理

串口透传(UART Transparent Transmission)是E104-BT02蓝牙模块最核心的功能。理解透传原理有助于排查通信问题和优化数据传输。

2.1 发送方向(主控 → BLE)

外部MCU通过UART向模块P05/MRX发送数据流,模块内部固件将串口数据封装为BLE GATT Write数据包,通过射频天线无线发送给已连接的BLE Central设备(如手机、平板、电脑)。

这个过程对用户完全透明——主控只需要像普通串口通信一样发送数据,模块自动完成BLE协议封装、数据分包、无线发送等所有工作。主控不需要了解BLE协议栈、GATT服务、UUID等细节。

2.2 接收方向(BLE → 主控)

蓝牙模块通过射频接收到BLE Central设备发送的Notify/Write数据后,将BLE数据包还原为原始串口数据流,通过P04/MTX引脚输出给MCU。

同样,这个过程对主控完全透明——主控只需要像普通串口通信一样接收数据,模块自动完成BLE数据接收、解包、协议解析等工作。数据方向表如下:

数据方向

模块引脚

主控连接方式

主控→ BLE(发送)

P05 / MRX

主控TX → E104 P05(模块RX)

BLE → 主控(接收)

P04 / MTX

E104 P04(模块TX)→ 主控RX

数据有效指示

P03 / APP

低电平表示模块正在输出串口数据

连接状态指示

P11 / STA

低电平表示BLE已建立连接

2.3 蓝牙模块数据传输透明性

蓝牙模块不解析、不修改用户数据内容,只完成"串口电信号 ↔ BLE无线数据"的双向协议转换,对用户数据完全透明。这意味着一下特点

用户可以传输任意格式的数据(二进制、文本、自定义协议);

蓝牙模块不会在数据中插入额外的字节或头部;

数据的顺序和内容保持不变;

用户数据的完整性由上层协议保证(如果需要可靠传输,建议在应用层增加校验和重传机制)。

三、AT指令使用方法

3.1 进入AT配置模式的条件

所有常用配置通过UART AT指令完成,并在配置成功后自动保存到模块内部Flash。执行AT指令前,必须满足以下三个条件:

蓝牙模块处于唤醒状态P06/WKP引脚保持唤醒(低电平或根据具体唤醒逻辑),确保模块不处于睡眠模式。如果模块在睡眠中,AT指令无法响应。

P00/MOD拉低:通过按键或主控GPIO将P00/MOD引脚拉到低电平,模块进入AT配置模式。P00/MOD高电平或悬空时为透传模式,此时发送AT指令会被当作普通数据透传出去,模块不会响应。

UART参数与模块当前配置匹配:默认19200bps、8N1。如果模块之前被修改过波特率,需要使用修改后的波特率发送AT指令。如果忘记了波特率,可以发送<RESTORE>恢复出厂设置(但需要在当前波特率下才能发送成功)。

3.2 AT指令格式

AT指令统一使用<指令>格式,不附加CR、LF或CRLF。这一点和很多其他模块的AT指令不同(很多模块的AT指令需要加\r\n结尾),请特别注意。

例如:修改设备名为"MY_BLE",发送<NAMEMY_BLE>,不需要加回车换行。查询当前波特率,发送<COMBAUD>,模块会返回当前波特率值。

蓝牙模块配置完成后,释放P00/MOD引脚(恢复高电平或悬空),蓝牙模块退出AT配置模式,回到透传模式。修改的配置会自动保存到模块内部Flash,掉电不丢失。部分配置(如波特率、MTU)需要下一次连接或重新上电后才能生效。

3.3 配置保存与生效

E104-BT02的AT指令配置有以下特点:

自动保存配置成功后自动保存到模块内部Flash,不需要额外的保存指令;

掉电不丢失保存的参数在模块掉电后不会丢失,重新上电后仍然有效;

部分参数需重启生效如波特率修改后,退出AT模式即生效,但主控端需要同步修改串口波特率;MTU修改后需要下一次BLE连接才能生效;

恢复出厂发送<RESTORE>指令可将所有参数恢复为出厂默认值,建议在配置混乱或忘记参数时使用。

四、常用AT指令速查表

下表列出了E104-BT02蓝牙模块最常用的15条AT指令,涵盖复位恢复、串口配置、设备名、广播、连接状态、MAC、MTU、低功耗、数据指示、密码等功能:

AT指令

功能作用

备注说明

<RESET>

复位BLE协议栈

不等同于硬件RESET_H引脚复位

<RESTORE>

恢复出厂参数

高影响操作,所有自定义配置将被清除

<BAUD19200>

设置UART波特率

退出配置模式后生效,需同步修改主控串口参数

<COMBAUD>

读取当前波特率

返回模块当前配置的波特率

<NAMExxx>

设置设备名

xxx为设备名,最多18字节ASCII字符

<MNAME>

读取设备名

返回当前模块的蓝牙设备名

<ADVON> / <ADVOFF>

开启/关闭广播

从机角色使用,控制是否可被扫描发现

<STATE>

读取连接状态

返回当前BLE连接状态(已连接/未连接)

<MAC>

读取本地MAC地址

返回模块的十六进制蓝牙MAC地址

<DISCONNECT>

断开当前连接

主动断开已建立的BLE连接

<MTUxxx>

设置MTU大小

xxx为20~128之间的数值,下一次连接生效

<COMWKPON>

开启串口唤醒

RX引脚下降沿可唤醒睡眠中的模块

<APPON> / <APPOFF>

控制数据有效指示

开启/关闭P03引脚的数据有效输出功能

<PWDxxxxxx>

设置空中配置认证密码

默认密码为123456,用于OTA空中配置时的身份验证

指令差异提示:AT指令手册、产品规格书和早期Specification文件来自不同历史版本,部分指令的格式和返回值可能存在差异。导入软件前应以实际固件回显为准,并记录固件版本号与异常返回情况。如果某条指令没有响应或返回异常,建议检查:①是否正确进入AT模式(P00/MOD是否拉低);②UART波特率和格式是否匹配;③指令格式是否正确(不加回车换行);④指令名称是否拼写正确。

五、蓝牙模块应用配置步骤

5.1 修改蓝牙设备名

步骤:

①保持P06/WKP为唤醒状态;

②将P00/MOD拉低,进入AT配置模式;

③通过UART发送<NAMExxx>(xxx为新设备名,最多18字节ASCII);

④模块返回确认表示配置成功,参数自动保存;

⑤释放P00/MOD回到透传模式,重新上电或复位后新设备名生效。也可以使用MicroPython驱动库的相应API完成配置。

5.2 修改UART波特率

步骤:

①进入AT配置模式(同上);

②发送<BAUDxxxxxx>(如<BAUD9600>、<BAUD115200>等);

③配置成功后自动保存;

④退出AT模式,新波特率立即生效;

⑤重要:主控端的UART波特率必须同步修改为新值,否则将无法通信。

如果忘记修改后的波特率,可以通过硬件复位或<RESTORE>指令恢复出厂设置(默认19200bps)。

5.3 设置MTU大小

步骤:

①进入AT配置模式;

②发送<MTUxxx>(xxx为20~128之间的数值,如<MTU100>);

③配置成功后自动保存;

④MTU修改后需要下一次BLE连接才能生效,当前连接不受影响;

⑤注意:MTU越大,单次传输的数据量越大,理论吞吐率越高,但也会增加内存占用和连接建立时间。

实际应用中需根据数据量大小和对端设备的MTU协商结果合理设置。

5.4 开启/关闭广播

步骤:

①进入AT配置模式;

②发送<ADVON>开启广播,或<ADVOFF>关闭广播;

③配置成功后自动保存;

④从机模式下,广播开启时模块可被Central设备扫描发现并连接;广播关闭时模块不可被扫描,无法建立新连接(已建立的连接不受影响)。

⑤应用场景:在不需要连接时关闭广播可以降低功耗;在安全要求高的场景中,可以默认关闭广播,需要配网时再临时开启。

六、蓝牙模块配置应用FAQ常见问题

Q1:如何修改模块的蓝牙设备名?

修改设备名需要进入AT配置模式:

①保持P06/WKP为唤醒状态;

②将P00/MOD拉低;

③通过UART发送AT指令<NAMExxx>(xxx为新设备名,最多18字节ASCII);

④配置成功后模块自动保存参数;

⑤释放P00/MOD回到透传模式,重新上电或复位后新设备名生效。也可以使用MicroPython驱动库的相应API完成配置。

注意:设备名只能使用ASCII字符,不支持中文,最多18个字符。如果设备名太长,可能会影响广播包的容量。

Q2:UART波特率可以修改吗?支持哪些波特率?

可以修改。默认波特率为19200bps,通过AT指令<BAUDxxxxxx>可设置为其他常用波特率(如9600、38400、57600、115200等)。

修改波特率后,退出配置模式即生效,但需要注意:

①主控端的UART波特率必须同步修改,否则将无法通信;

②如果忘记修改后的波特率,可以通过硬件复位或<RESTORE>指令恢复出厂设置(默认19200bps);

③波特率越高,数据传输速度越快,但对串口线的质量和长度要求也越高,建议在可靠的硬件环境下使用高波特率。

Q3:MTU是什么?如何设置?对通信有什么影响?

MTU(Maximum Transmission Unit,最大传输单元)是指BLE单次数据包可以传输的最大有效数据字节数。E104-BT02的MTU可配置范围为20~128字节,默认20字节。通过AT指令<MTUxxx>设置,下一次连接生效。

MTU对通信的影响有以下几点

①MTU越大,单次传输的数据量越大,理论吞吐率越高;

②MTU越大,内存占用越多,连接建立时间可能越长;

③MTU需要与对端设备协商,最终使用的MTU是两端支持的最小值;

④如果应用层数据包较大,建议增大MTU以减少分包次数,提高传输效率;

⑤如果只是传输少量传感器数据(几个字节),默认20字节MTU已经足够。

Q4:AT指令没有响应怎么办?如何排查?

AT指令没有响应是最常见的问题,按以下顺序排查:

检查是否正确进入AT模式P00/MOD引脚是否拉低?如果P00/MOD是高电平或悬空,模块处于透传模式,AT指令会被当作普通数据透传出去,模块不会响应;

检查UART接线MTX接主控RX,MRX接主控TX,交叉连接,不要接反;

检查UART参数波特率、数据位、校验位、停止位是否与模块当前配置匹配(默认19200 8N1);

检查指令格式AT指令使用<指令>格式,不要加回车换行(\r\n),这是很多新手容易犯的错误;

检查模块是否唤醒P06/WKP是否保持唤醒状态,如果模块在睡眠中,AT指令无法响应;

检查模块是否损坏如果以上都没问题,尝试硬件复位或恢复出厂设置,如果仍然无响应,可能是模块硬件损坏。

总结

E104-BT02蓝牙模块的软件配置通过AT指令完成,核心要点有四

l 默认参数波特率19200、8N1、从机模式、设备名E104-BT02、MTU 20字节,开发前确认主控串口参数匹配;

l 透传原理蓝牙模块自动完成串口数据与BLE数据包的双向转换,对用户数据完全透明,主控无需处理BLE协议栈;

l AT指令使用P00/MOD拉低进入AT模式,指令用<指令>格式不加回车换行,配置成功自动保存,退出AT模式或复位后生效;

l 常用指令15条指令覆盖复位恢复、串口配置、设备名、广播、连接状态、MAC、MTU、低功耗等功能。

蓝牙模块配置时最常见的错误是AT指令加了回车换行和P00/MOD没有拉低,注意这两点就能避免大部分配置问题。



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