Expert - Bluetooth
| Lab Expert - Bluetooth |
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| Deadline: (02/06) (dia da prova) |
| Repositório no Classroom |
| 💰 100% nota de lab |
Neste laboratório vamos explorar os recursos de conectividade Bluetooth da Raspberry Pi Pico W.
Definições
Já conhecemos a tecnologia Bluetooth, inclusive usamos em nosso curso por meio do módulo HC05/HC06.
Se já conhecemos e usamos bluetooth, por que vamos voltar nesse assunto? Bem, é chegada a hora de aprofundarmos nosso conhecimento um pouco mais na tecnologia bluetooth e aproveitar para conhecer como usar o modulo bluetooth da pico W.
A Raspberry Pi Pico W possui a versão 5.2 do Bluetooth, que é a especificação do módulo CYW43439 de wifi/bt. O modulo possui o modo BLE (Bluetooth Low Energy) que oferece melhorias em termos de velocidade, alcance e eficiência energética.
| Característica | CYW43439 (Pico W) | HC-05/HC-06 |
|---|---|---|
| Versão Bluetooth | Bluetooth 5.2 | Bluetooth 2.0 |
| Modos de Operação | BLE (Bluetooth Low Energy) | Bluetooth Clássico |
| Taxa de Transferência | Mais alta devido ao BLE e Bluetooth 5.2 | Limitada (Bluetooth 2.0) |
| Energia | Mais eficiente (BLE) | Menos eficiente |
| Alcance | Maior alcance (BLE e Bluetooth 5.2) | Menor alcance |
| Facilidade de Uso | Mais complexo, mas mais funcionalidades | Mais simples, ideal para iniciantes |
| Modos de Conexão | Central e Periférico | Mestre (HC-05) e Escravo |
| Interfacing | SPI | UART (serial) |
Comunicação Bluetooth LE
Bluetooth Low Energy (BLE) foi introduzido como parte da especificação Bluetooth 4.0, projetado para oferecer uma alternativa de baixo consumo de energia ao Bluetooth clássico, e tenta ser uma alternativa para aplicações que requerem comunicação sem fio eficiente em termos de energia, como dispositivos vestíveis, sensores e dispositivos IoT (Internet das Coisas).
A medida que começamos a nos aprofundar no sistema bluetooth, vamos nos deparar com uma verdadeira sopa de letrinhas, isso por que o sistema bluetooth é bem complexo e requer conhecimento e diversos protocolos aplicados em diversas camadas.
De acordo com a propria especificação, o sistema Bluetooth é composto por um Host, um Controlador Primário e zero ou mais Controladores Secundários. Uma implementação mínima do sistema core Bluetooth BR/EDR cobre as quatro camadas mais baixas e os protocolos associados definidos pela especificação Bluetooth, bem como um protocolo de camada de serviço comum; o Service Discovery Protocol (SDP). Os requisitos gerais do perfil são especificados no Generic Access Profile (GAP). O sistema core BR/EDR inclui suporte para Alternate MAC/PHYs (AMPs), incluindo um AMP Manager Protocol e Protocol Adaptation Layers (PALs) que suportam MAC/PHYs referenciados externamente. Uma implementação mínima de um sistema core apenas Bluetooth LE cobre as quatro camadas mais baixas e os protocolos associados definidos pela especificação Bluetooth, bem como dois protocolos comuns de camada de serviço; o Security Manager (SM) e o Attribute Protocol (ATT). Os requisitos gerais do perfil são especificados no Generic Attribute Profile (GATT) e no Generic Access Profile (GAP).
btstack
A pico W utiliza da stack opensource btsatck que implementa os protocolos bluetooth comentandos anteriormente.
A stack possui diversos exemplos e estão disponíveis no repositório ofical da pico de exemplos:
Os exemplos são todos muito bem documentados no site da stack:
PICO
O problema é que executar esses exemplos é um pesadelo, então para facilitar a nossa vida já configuramos um repositório com um exemplo da pico simulando um teclado/mouse
Ao execcutar esse exemplo a pico vira um device bluetooth com nome HID Keyboard Demo (que é definido nessa linha). Uma vez conectado no computador, abra o monitor serial e digite uma sequência de caracteres, a PICO irá reproduzir essa mesma sequência, como se você estivesse apertando as teclas.
Entrega
A entrega deve ser um sistema com 4 botões que eumulem as teclas A, S, W, D via bluetooth. Um LED azul deve ficar piscando enquanto nenhum device está pareado, e ficar aceso quando um computador se conectar na pico.
