Broadcom WICED Sense Kit使用评测
<div class='showpostmsg'>目录1 使用体验 51.1. 上手使用 51.2. 使用智能手机与WICED Sense通讯 51.3. 使用BLE Scanner测试WICED Sense Kit 61.4. 使用BLE设备监听器测试WICED Sense Kit 71.5. 使用体验评价 72 软硬件资源 82.1. WICED Sense Kit的传感器 82.2. BLE芯片硬件资源 92.2.1 MCU和存储 102.2.2 数字外设 102.2.3 模拟外设 112.2.4 串行通讯外设 112.2.5 无线射频基带 122.3. 软件开发资源 122.3.1 WICED Smart SDK 122.3.2 WICED Smart IDE 133 WICED Smart SDK/IDE开发初体验 143.1. 可视化GATT数据库创建 144 结论 15插图索引
图 1 1 WICED Sense Kit包含的部件 5图 1 2 WICED Sense Kit的App界面 6图 1 3 BLE Scanner测试WICED Sense Kit 6图 1 4 BLE设备监听器测试WICED Sense Kit的GATT数据表格 7图 2 1 WICED Sense Kit的传感器 9图 2 1 WICED Sense Kit的传感器数据格式 9图 2 2 BCM20737芯片架构图 10图 2 3 WICED Smart SDK目录结构 13图 3 1 WICED Smart Designer构建GATT数据库 14图 3 2 WICED Smart Designer生成的GATT数据库初始化代码 15
表格索引
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1 使用体验WICED Sense Kit是Boradcom（博通）公司采用其最新的Bluetooth Smart（又称为Bluetooth Low Energy，简称BLE）技术的新一代创意性开发套件，基于WICED Smart模块（BCM20737S），并在套件中集成了多种传感器，可以作为通用的传感器标签（Sensor Tag）使用，也可以作为开发平台，让开发人员可以在其基础上开发更多的创意性功能。1.1. 上手使用WICED Sense Kit包含如下部件：l WICED Sensel USB A-MicroB数据线l 快速启动指南（Quick Start Guide） 图 1 1WICED Sense Kit包含的部件1.2. 使用智能手机与WICED Sense通讯按照《Quick Start Guide》，下载app安装后，进入App界面，点击扫描按钮，可以扫描到WICED Sense Kit。 图 1 2WICED Sense Kit的App界面App从WICED Sense Kit中获取传感器数据，并进行相应的显示。可以看到有陀螺仪，电子罗盘、加速度（采用水平尺界面显示）、温度、压力和湿度数据。同时可以查看设备的版本信息等。1.3. 使用BLE Scanner测试WICED Sense Kit为了进一步探究WICED Sense Kit，手机安装BLE Scanner进行测试，如下图： 图 1 3BLE Scanner测试WICED Sense Kit从左边可以看出WICED Sense Kit的Service，点击每一个Service，可以列举出该Service下具有的Characteristic，点击每一个Characteristic，可以Read、Write、Notification等操作，右边是Device Name和Battery Level的值。1.4. 使用BLE设备监听器测试WICED Sense Kit为了从BLE技术层面深入挖掘WICED Sense Kit的内部，采用T公司的BLE设备监听器软件及其对应的BLE USB-Dongle。截取的BLE GATT数据如下： 图 1 4BLE设备监听器测试WICED Sense Kit的GATT数据表格（注：以上图片及其图注为笔者自行理解或推测，未确切证实）可见具备了常用的设备名称与外观、生产厂商与版本、电池电量等标准服务，也提供了传感器数据、固件升级的服务。1.5. 使用体验评价 WICED Sense Kit集成的众多传感器、利用BLE无线跟手机通讯、App精美的显示，的确让用户（主要是开发者）感受到WICED Smart芯片技术的强大。开发者可以在此基础上，实现各种不同的创意。 不知是否因为其他操作上的原因，在使用过程中，WICED Sense Kit 有时会出现休眠和App 断开连接的情况。在借助BLE Scanner 或者BLE 设备监听器做测试时，也出现了连接断开和Characteristic 读取验证错误等情况。作为开发者的参考设计和技术产品开发的第一个试用体验，如果能够解决这一问题，相信用户体验会得到极大提升，也会点燃用户的使用热情和积极性。
同时，作为面向主要用户是开发者的开发平台，Kit只有一个设备，BLE点对点通讯的另一端，必须是智能手机来进行测试，让用户（主要是开发者）感到一定的不方便，何况要开发BLE，要对很多BLE协议内部参数进行配置，比如connection interval/slave latency，智能手机等都不提供这些底层功能的。建议在Kit里面加入一个USB-Dongle，并提供对应的软件，以便进一步详细的测试WICED Smart的BLE开发（比如LL连接参数设定、Pair/Bond、HCI命令发送等）。2 软硬件资源WICED Sense Kit采用的是BCM20737S模块，也就是集成了BLE芯片（BCM20737）、晶振、阻抗匹配网络馈线、天线的一个模块。这样硬件设计大大简化，特别是无线射频系统中最难的天线及其阻抗匹配网络部分，完全不用硬件工程师伤神费脑去做测试。同时WICED Sense Kit集成了众多传感器。开发者可直接使用该Kit进行开发评估。Broadcom公司的物联网系列芯片统称为WICED （Wireless Internet Connectivity for Embedded Devices），其BLE物联网芯片则成为WICED Smart，取WICED和Bluetooth Smart的合成。WICED Smart芯片提供了较多的硬件资源，同时博通提供SDK给注册开发真论坛用户下载。可以较快速的完成软硬件开发。2.1. WICED Sense Kit的传感器WICED Sense Kit采用的是5个意法半导体（STMicroelectronics）公司的传感器，在《Quick Start Guide》中给出了说明和文档连接，包括如下：ST Microelectronics Devices used in the WICED Smart Kit，(http://www.st.com/web/en/catalog/sense_power/...):l Gyroscope (L3GD20) – ...FM89/SC1288/PF252443 l Accelerometer (LIS3DSH) – ...FM89/FM89/SC444/PF252716 l eCompass (LSM303D) – ...FM89/SC1449/PF253884 l Pressure sensor (LPS25H) – ...FM89/SC1316/PF255230 l Humidity Temperature sensor (HTS221) – ...FM89/SC1718/PF260067这些传感器都采用I2C接口，接到BCM20737S的I2C总线上。 图 2 1WICED Sense Kit的传感器WICED Sense Kit出厂的固件将Sensor数据采用Notification的形式发送到手机。通过前文中的“BLE设备监听器测试WICED Sense Kit的GATT数据表格”中的“传感器数据”Characteristic的Notification发送。数据格式如下： 图 2 1WICED Sense Kit的传感器数据格式2.2. BLE芯片硬件资源BCM20737芯片架构如下图： 图 2 2BCM20737芯片架构图从上图中可以看到，该芯片由一个ARM Cortex-M3作为内核，内部集成了众多的数字、模拟、串行通讯、电源等外设，以及最重要的BLE无线射频基带。简要功能介绍如下：2.2.1 MCU和存储ARM Cortex-M3内核，主频最高可达24MHz，集成JTAG和ICE-RT调试接口。并集成了ROM：320KB和60KB的RAM。其中ROM包括了启动代码（Boot ROM）、，其中Boot ROM在启动时，可以根据外部EEPROM或者外部Flash配置成不同的HID应用。同时ROM也包括了BLE协议栈的底层。外部EEPROM通过芯片的BSC接口（与I2C兼容，只是不支持多个I2C主机功能），外部Flash通过芯片的SPI接口。这两种外部存储提供用户应用配置信息、应用代码、配对等信息。2.2.2 数字外设（1）GPIO提供14个GPIO接口，具备可编程的上拉和下拉电阻，并且11个GPI驱动能力为2mA而P26、P27、P28这三个GPIO驱动能力高达16mA！（2）PWM提供4个PWM通道，每一个通道有初始值寄存器、触发值寄存器和PWM计数寄存器。同时4个PWM公用一个配置寄存器来配置PWM的时钟、相位等。（3）红外发送与红外接收/学习BCM20737具备硬件支持红外发送与红外接收/学习功能。可发送或接收调制前的原始信号或调制后的载波信号。同时可以对接收到的红外信号（10kHz~500kHz，注：常用的红外遥控信号为38kHz）进行检测学习。同时固件甚至可以解码红外信号。2.2.3 模拟外设（1）ADC具备9个输入通道的16bit-ADC（实际有效位为10），最大转换率为187kHz。（2）Clock具备24MHz的晶振接口，提供给RF、CPU、通讯接口等的时钟。具备3kHz的晶振接口，提供RTC、低功耗休眠的时钟。但是需要外部10MΩ的反馈电阻。具备内部集成的低功耗RC振荡器时钟，用于片内集成外设，每个外设可单独开启或关闭各自的时钟。（3）电源具备内部集成的LDO，将外部1.425~3.63V的电源输入转成内部的1.2V电压，可提供最大30mA的负载，需要外部1.2V引脚连接对地的解耦电容。同时支持直接从1.2V引脚电源输入。内部集成电源管理功能，可动态开启、关闭RF电源。具备多种低功耗模式。具备上电复位POR。2.2.4 串行通讯外设SoC除了芯片本身提供众多功能之外，最重要的就是通过通讯接口与外部的芯片、传感器等进行通讯，因此BCM20737提供了众多的串行通讯接口（1）BSC接口1个BSC接口为博通自行开发的兼容I2C标准（不支持多主机功能）的接口。可通过BSC读取外部EEPROM、I2C传感器等通讯。支持100kHz、400kHz、800kHz和1000kHz等不同的通讯速率。（2）SPI接口BCM20737提供2个SPI接口，一个只能作为master，而另一个可配置为master或者slave，每个接口支持最高12MHz的通讯频率。并具备16字节的接收缓存和16字节的发送缓存。（3）UART接口1个UART接口，支持9600-1,5kbps等常见的各种波特率。并可以使用UART HCI命令来选择波特率。2.2.5 无线射频基带BCM20737的无线射频基带，支持BLE规范要求的时序要求。具备调频生成器、E0加密、LL、自适应调频等功能。同时通过一个直接测试（Direct Test）UART接口，可以直接控制基带。2.3. 软件开发资源2.3.1 WICED Smart SDKWICED SDK在Broadcom开发者论坛（需企业或学校邮箱注册，公共大众邮箱不行）下载，包括BLE协议栈、芯片内部驱动、应用范例Demo、开发文档、编译器等都在SDK里面。以下为SDK的目录结构。 图 2 3WICED Smart SDK目录结构2.3.2 WICED Smart IDEWICED Smart IDE为基于Eclipse的集成开发环境。具备工程项目管理、代码编辑、编译、调试等功能。同时提供WICED Smart Designer等插件，帮助开发WICED Smart App。
3 WICED Smart SDK/IDE开发初体验3.1. 可视化GATT数据库创建使用WICED Smart IDE的WICED Smart Designer，开发者可以采用图形化界面设置BLE的GATT数据库，如下图，可自定义插入Service、Characteristic、以及设置Characteristic的Permission、Description、Configuration等信息。非常直观方便快捷。简化了开发者的工作量。 图 3 1WICED Smart Designer构建GATT数据库最终点击Generate Code后，生成了对应的GATT数据库初始化代码。如下图，可见可视化配置的GATT数据库中的各个Service、Characteristic都自动生成对应的代码，放在gatt_database数组里面。
图 3 2WICED Smart Designer生成的GATT数据库初始化代码4 结论通过对WICED Sense Kit的使用、体验，开发资料的收集、阅读，开发环境的安装、试用。结合平常开发的一些理解和经验，笔者总结WICED Smart系列产品如下特点：（1）BLE规范全支持，提供多种GATT-Profile的支持以及API，可与市面上的BLE智能手机通讯。提供手机监测、控制等H2M（Human To Machine人对机）应用，比如移动健康监测、运动数据管理、手机遥控、防丢提醒等BLE针对的大众市场。（2）BLE低功耗，可单电池运行更长时间。特别是支持1.2V低电压输入，可采用单节AAA电池或纽扣电池，有效提高产品竞争力。（3）单芯片提供了MCU、RF、多种数字、模拟、通讯、电源管理接口，并且在ROM中提供协议，开发BLE的BOM成本低。特别是借助BCM2073xS的模块，硬件设计的RF部分都已经不需要考虑，大大降低了BLE开发难度。目前BLE芯片市场竞争者较多，比较流行的有T公司、N公司、C公司（已被Q公司收购）、S公司等，以及更多的BLE市场竞争者。对比上述竞争者产品，求同存异对比之后，Broadcom的WICED Smart系列产品所独特的片内资源、SDK和IDE、电源特性等，也具备自己独特的竞争优势。
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A02014-12-10初次编写。
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不错的资料，感谢分享这可是是楼主自己写的原创哦 有点意思
原来是M3内核
博通也是无线芯片解决方案的传统厂商了
测试中出现的哪些问题会不会是demo过于强调低功耗造成的
eric_wang 发表于 2014-12-10 15:38
如果送给你个 Broadcom WICED Sense Kit 你会用它来做什么？跟帖写上你的想法，下周五之前我们将抽出一名幸运网友，赠送Broadcom WICED Sense Kit 一个有这等好事？那我抛砖引玉了，哇咔咔
要真有，想到一个奇葩物：文档翻页工具
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看到这个东西我第一个想到的是TI的Sensor Tag，资料已下载，晚点再详细看看 写的好高大上啊，景仰一下 很想拿过来评测一下。我一直使用博通的芯片，这个东西不错。能够申请到好好利用起来，进行评估测试。 楼主真的是很用心，提供这么详尽的评测，Broadcom 公司应该给你大大的奖励一下。
看到这个 WICED Sense 开发套件第一个想到的就是 TI 的 SensorTag，以板上的传感器来比较，WICED Sense 带有5个微机电系统（MEMS），分别为：
ST 温度、湿度感测器 HTS221
ST 电子罗盘 LSM303D
ST 螺陀仪 L3GD20
ST 加速度感测器 LIS3DSH
ST 气压感测器 LPS25H
而 TI SensorTag 上是带了6种 MEMS，分别为：
红外温度感测器 TMP006
湿度感测器 SHT21
压力感测器 T5400
加速计 KTXJ9
螺陀仪 IMU-3000
磁力计 MAG3110
WICED Sense 是使用 Cortex-M3 内核的 BCM20737S 芯片，而 TI SensorTag 是使用 8051 内核的 CC2541 芯片。
官网售价的话 WICED Sense 是 USD 19.99元，而 TI SensorTag 是 USD 25元。
上次 TI 半价活动时买了一个 TI SensorTag，假如能够得到 WICED Sense 的话，那就准备将2者的功能做进一步的比较了。
似乎论坛会有活动送这个kitslotg 发表于 2014-12-15 20:16
楼主真的是很用心，提供这么详尽的评测，Broadcom 公司应该给你大大的奖励一下。
看到这个 WICED Sense 开发套件第一个想到的就是 TI 的 SensorTag，以板上的传感器来比较，WICED Sense 带有5个微机电系统（MEMS），分别为：
ST 温度、湿度感测器 HTS221
ST 电子罗盘 LSM303D
ST 螺陀仪 L3GD20
ST 加速度感测器 LIS3DSH
ST 气压感测器 LPS25H
而 TI SensorTag 上是带了6种 MEMS，分别为：
红外温度感测器 TMP006
湿度感测器 SHT21
压力感测器 T5400
加速计 KTXJ9
螺陀仪 IMU-3000
磁力计 MAG3110
WICED Sense 是使用 Cortex-M3 内核的 BCM20737S 芯片，而 TI SensorTag 是使用 8051 内核的 CC2541 芯片。
官网售价的话 WICED Sense 是 USD 19.99元，而 TI SensorTag 是 USD 25元。
上次 TI 半价活动时买了一个 TI SensorTag，假如能够得到 WICED Sense 的话，那就准备将2者的功能做进一步的比较了。
不错 你好，我也在使用这套产品，但是我在官网上不能观看他的教程，不能观看视频和下载资料，所以我现在还不会自己使用SMART SDK,能不能把你收集到的资料发给我一份，谢谢。 我看到的SDC里面的文件都是介绍WICED smart tag 的，请问介绍WICED sense kit的文章在哪里找？
这个评测很好 你好，我想问一下WIECD sense kit是否可以和单片机配套使用，将数据传输给单片机再做出相应的动作？ 成日色 发表于 2015-9-22 16:51
你好，我想问一下WIECD sense kit是否可以和单片机配套使用，将数据传输给单片机再做出相应的动作？
可以。 mars4zhu 发表于 2015-9-24 08:18
可以。
那我是否任何一个带蓝牙的MCU就可以和它通信还是得是专门的？
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