一、产品介绍
CH9140BLE2U蓝牙透传模块基于CH9140与CH340N芯片开发,可实现USB、UART、蓝牙等接口之间数据互传。USB接口兼容Windows操作系统以及USB V2.0。UART接口可与各种嵌入式设备进行UART通信,并兼容3.3V与5V通信电平(“5V兼容”模式下)。蓝牙接口支持蓝牙BLE4.2,支持Windows、Linux、Android、iOS 等系统蓝牙主机连接。支持智能配对,即两个CH9140BLE2U模块开机自动配对。
二、应用场景
模块适用于嵌入式系统之间的UART无线通信,计算机、手机、平板电脑与嵌入式系统之间的UART无线通信,还有可使用UART烧录程序的单片机系统。
三、产品概述
模块具有如下特点:
1、模块可通过USB接口供电(Type-A或Type-C选择其一即可),也可通过外部电源接口供电(3.3V或5V),能方便的集成到您的嵌入式系统中;
2、通过USB供电时,模块可对外输出3.3V与5V电源,3.3V输出电源具有过流保护功能;
3、通过外部电源供电时,3.3V电源接口具有过压保护功能,5V与3.3V电源接口有防反接功能;
4、模块所有功能参数均可通过拨动开关进行设置,无需查询AT指令后再进行设置;
5、USB接口、UART接口、各按钮开关接口均带ESD保护;
6、支持智能配对,模块可与CH9140、CH9143等蓝牙芯片进行智能配对;
7、蓝牙芯片CH9140支持MODEM联络信号CTS,RTS,DTR,DSR;
8、USB芯片CH340N支持MODEM联络信号RTS;
9、兼容3.3V与5V通信电平(“5V兼容”模式下);
10、计算机端支持串口调试助手;
11、移动设备端支持“BleUart”微信小程序。
四、产品参数
1、模块通过USB供电时,可对外输出3.3V与5V电源,3.3V电源输出电流建议不超过100mA,当电流超过500mA时会触发过流保护,模块停止工作。5V电源与USB接口供电电源连通;
2、若不使用USB接口供电,可使用外部电源通过3.3V与5V电源接口对模块进行供电,当3.3V电源接口供电电压大于3.8V时,会启动过压保护电路,模块停止工作;
3、模块的UART数据传输格式为8位数据位,1位停止位,无校验;
4、波特率最高支持1Mbps;
5、PCB为双层板设计,单面布局。USB接口、UART接口、联络信号接口可根据实际使用场景选择贴装或不贴。其中UART接口为间距2.54mm排针,联络信号接口为间距1.27mm排针,并且可以根据实际使用场景选择直排针或者弯脚排针。本方案为贴装USB接口与UART接口,联络信号接口不贴,其中UART接口为弯脚排针;
6、模块整体尺寸为81mm×25mm(手工测量误差较大,实际尺寸请以实物为准),PCB尺寸为60mm×25mm×1.6mm,安装孔尺寸为55.4mm×20.4mm,安装孔直径为2.3mm。


五、使用说明
1、拨动“波特率设置开关”可设置波特率,请参照模块背面的开关编码与波特率对照表选择波特率;
2、拨动“主从模式开关”可将蓝牙设置为【主从一体】或【从机】模式。若要使用智能配对功能,其中一个模块需设为【主从一体】模式,另一模块设为【从机】模式,两个模块在3秒之内完成上电,指示灯闪烁3下后常亮,即配对成功;
3、拨动“工作模式开关”可切换模块的工作模式。当切换至“5V兼容”模式时,可使用【USB⇌蓝牙】、【UART⇌蓝牙】透传功能,并兼容5V通信电平。当切换至“USB转UART”模式时,可使用【USB⇌蓝牙】、【USB⇌UART】透传功能,此时UART接口只能使用3.3V电平进行通信,不可使用5V及以上通信电平;
4、与计算机串口调试软件通信:先将模块上电,打开计算机蓝牙并连接模块,将计算机端串口参数设置为与模块一致后即可进行通信;
5、与移动设备端“BleUart”微信小程序通信:先给模块供电,在移动设备端打开微信小程序搜索界面,在搜索框内输入“BleUart”并搜索。点击进入小程序后,可搜索到名为“CH9140BLE2U”的蓝牙设备,点击名称即可连接。进入操作界面配置串口参数与模块一致后即可进行通信;
6、两个模块之间互相通信:两个模块设置相同波特率,其中一个模块设置为【主从一体】,另一模块设置为【从机】。两个模块需在3秒之内完成供电,通电后模块会进行智能配对,配对成功之后即可进行通信;
7、使用USB转UART模式烧录Arduino开发板程序:模块设置为“USB转UART”模式,并将模块的RTS‘与开发板的复位引脚之间用一颗10uF电容连接。模块的USB接口连接至计算机后,计算机会将模块识别为串口设备。再将模块的TXD、RXD分别与Arduino开发板的RXD、TXD交叉连接,模块的GND与Arduino开发板的GND相连接。给Arduino开发板上电后,在计算机上的Arduino IDE界面点击“上传”即可。

六、备注
1、模块为纯硬件,贴好即用,模块元器件大多为0402封装,建议使用热风枪进行焊接,或者使用嘉立创SMT贴片服务;
2、模块成本大约为36元/PCS(按5PCS计算,所有物料,含PCB),预估小批量(50PCS)成本约为20元/PCS(所有物料,含PCB);
3、图纸中USB1、USB2、H1、H2可根据您的实际情况选贴,如果波特率固定使用115200bps则SW1也可不贴。本方案为USB1、USB2、H1、SW1贴装,H2不贴;
4、附件中的文件分别为:PC端串口调试软件“BleUartApp”、产品使用说明书、PCB贴片图、PCB位号图。
七、测试视频
视频依次演示了:
1、【UART⇌蓝牙】透传模式与PC端串口调试软件通信;
2、【UART⇌蓝牙】透传模式与移动端微信小程序“BleUart”通信;
3、两个CH9140BLE2U蓝牙透传模块智能配对与通信;
4、【USB⇌UART】透传模式烧录Arduino开发板程序。