1 0、说明 BLE/UART/USB三通模块BLE2U手册 版本：1C
1、概述 BLE/UART/USB三通模块BLE2U是基于CH9143芯片开发，可实现蓝牙、USB接口和串口接口之间数据互传。蓝牙支持主机模式、从机模式和主从一体模式，从机模式和主从一体下可对蓝牙通讯以及参数进行配置，支持BLE4.2。串口支持AT指令配置，支持MODEM联络信号，最高波特率1Mbps。同时可实现计算机USB接口、串口和蓝牙之间联机调试或数据监控。
USB和BLE虚拟化串口技术，电脑端提供虚拟串口驱动，屏蔽蓝牙和USB底层技术细节，无需二次开发，即连即用，兼容常规串口应用程序和串口调试工具，快速实现三路“串口”相互传输。
BLE2U模块选型表：
型号
模块尺寸封装 BLE2U-A
BLE2U-A-ANT
BLE2U-C
板载PCB天线； 体积小； 内置32M晶体。
特点
BLE2U-C-ANT
板载PCB天线； 功能引脚全部引出； 内置32M和32K晶体。
CH9143一些应用方案框图：
图1 CH9143的USB接口与其他蓝牙从机或串口设备进行串口通讯框图
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图2 蓝牙主机通过CH9143蓝牙与USB主机或者串口设备进行串口通讯框图
图3 两端USB主机使用CH9143蓝牙主从连接进行串口通讯框图
2、特点
● 蓝牙、USB接口、串口三接口数据互传。
● 蓝牙支持从机模式、主机模式和主从一体模式。 ● 提供电脑端USB和蓝牙虚拟串口驱动。 ● 兼容已有串口软件和工具，无需二次开发。
● 支持Windows/Linux/Android/iOS等系统蓝牙主机连接。
● 两种串口驱动程序模式：厂商驱动程序模式和免安装的USB-CDC驱动程序模式。 ● 蓝牙传输距离100m。 ● 蓝牙发送功率8档可调。 ● 支持3.3V和2.5V工作电压。
● 支持蓝牙传输配置，串口AT指令配置。 ● 异步串口默认波特率115200bps。
● 串口支持MODEM联络信号RTS、DTR、DCD、RI、DSR、CTS。 ● 串口支持5、6、7或8个数据位以及1或2个停止位。 ● 串口支持奇、偶、无校验、空白0、标志1等校验方式。 ● 全速USB设备接口，兼容USB V2.0。
3 3、BLE2U-A封装尺寸及引脚
引脚号 1 2 3 4 5
引脚名称 BLE_MODE VCC GND LED UD+
类型 I P P O
引脚说明
蓝牙模式选择，内置上拉电阻
低电平：从机模式；高电平：主从一体模式
模块电源输入 电源地
模块状态和数据收发指示输出引脚，低电平有效
USB总线的D+数据线 USB总线的D-数据线 串口发送引脚 串口接收引脚
USB信号
6 UD- USB信号 7 TXD O 8 I RXD
注：P：电源引脚，I：输入引脚，O：输出引脚
4、BLE2U-A封装推荐焊盘尺寸 名称 A B C D E F G
值 10.22 10.6 1.02 0.8 1.27 0.74 1.7
mm 单位
4
5、BLE2U-C封装尺寸及引脚
引脚号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
引脚名称 GND PANT SWREG_EN BLE_MODE RTS# DCD# RI# CTS# NC NC GND VCC LED DSR# AT RELOAD /BLESTA
类型 P A I I O I I I N N P P O I I
引脚说明 电源地
可选的天线外接引脚（注2）
内部DC-DC电源使能，低电平开启，内置上拉电阻 蓝牙模式选择，内置上拉电阻
低电平：从机模式；高电平：主从一体模式 UART的MODEM联络输出信号，请求发送，低电平有效
UART的MODEM输入信号，数据载波检测 UART的MODEM输入信号，振铃指示
UART的MODEM联络输入信号，清除发送，低电平有效
引脚悬空，禁止连接 引脚悬空，禁止连接
电源地 模块电源输入
芯片状态和数据收发指示输出引脚，低电平有效
UART的MODEM输入信号，数据装置就绪 AT透传功能切换引脚：
低电平：AT模式；高电平：透传模式
芯片上电时为RELOAD恢复出厂设置功能输入引脚，
检测到连续2秒低电平后恢复出厂设置；
芯片上电完成后为BLESTA蓝牙连接状态指示信号输出引
16 I/O
5
脚，未连接输出低电平，连接输出高电平。
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FCE DTR# UD+ UD- TXD RXD RST# TNOW
I O USB信号 USB信号
O I I O
CTS/RTS流控使能，低电平有效，内置上拉电阻
UART的MODEM输出信号，数据终端就绪
USB总线的D+数据线 USB总线的D-数据线 串口发送引脚 串口接收引脚 模块复位引脚，低电平有效 串口发送数据状态引脚，高电平有效
注（1）：P：电源引脚，A：模拟引脚，I：输入引脚，O：输出引脚，N：空脚 注（2）：PANT与天线引脚通过预留的电阻焊盘连接，可以使用BLE2U-C-ANT板上天线引脚选择电阻
改焊至与PANT引脚相连。
6、BLE2U-C封装推荐焊盘尺寸
名称 A B C E F G H J K
值 18.02 15.26 0.99 1.27 3.12 3.18 1.27 1.8 1
mm 单位
7、布局建议
模块上端为板载天线，天线的布局与无线通信的质量有关，良好的通信质量可保证稳定的数据传输速率。模块可以单独运行而不需要额外的地层，但是在将该模块安装到其他PCB上时须注意：天线区域必须远离其他金属器件，其距离必须大于20mm。靠近天线的任何导体都可能严重影响天线方向图（Radiation Pattern）。
下图为模块的参考布局示意图，前三种情况是正确的，只要地层没有超出模块的地层边缘即可。后三种情况是不正确的，左边示例为天线下方有接地层，中间示例为天线周围没有足够的间隙，最后一个示例为电池金属外壳未远离天线区域。
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8、功能说明 8.1 智能配对功能
当CH9143芯片处于主从一体模式时，无需通过AT命令输入MAC地址即可与指定CH914x芯片建
立配对，配对成功后二者建立绑定关系，再次连接时无需重新配对。其配对流程如下：
1） CH9143芯片处于主从一体模式，CH9140/CH9143芯片处于从机模式或者主从一体模式； 2） 欲建立配对双方在3s内完成上电； 3） 指示灯闪烁3下后常亮，配对成功。
若需要重新建立配对需要重新经过配对流程，区别在于步骤3指示灯会快速闪烁，此时将任意端重新上电则可重新建立配对。
8.2 数据传输功能
CH9143串口、USB和蓝牙三接口数据互传，任意接口接收到数据都会发送至其他接口。
串口接口使用异步串口，默认出厂115200bit/s波特率，8位数据位，1位停止位，无检验以及流控开启。由于蓝牙通信速率与其环境有关，所以在串口波特率超过9600bit/s，且蓝牙平均RSSI小于-70dBm时，建议使用CTS/RTS流控防止缓存区溢出。USB接口为USB2.0全速设备，通过模拟串口设备与PC通信，兼容常用串口软件。
8.3 指示灯功能
指示灯状态说明表 序号 1 2 3 4 5 6
状态
上电后单次快闪3下 上电后双次快闪3下 500ms间隔慢闪
常亮 连接状态快闪 配对过程中快闪
说明 当前处于从机模式 当前处于主从一体模式 当前处于广播状态 当前处于连接状态 当前正在数据传输
已与其他设备建立配对，需重新上电完成配对
详细功能请参考CH9143芯片手册。
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9、参考原理图
U1GND1GND3Select 1 for master-slave modeSelect 3 for slave modeS12BLE2U-CD13V3LED0GND3V3910111213141516NCNCGNDVCCLEDDSR#ATRL/BSTA12345678GNDPANTSWREG_ENBLE_MODERTS#DCD#RI#CTS#TNOWRST#RXDTXDUD-UD+DTR#FCE2423222120241817RXD_CONNECT_MCU_TXDTXD_CONNECT_MCU_RXDCONNECT_MCU_UD-CONNECT_MCU_UD+R21K
10、回流焊条件
潮敏等级
平均斜率上升率（TL to TP） 预热
最小温度（Tsmin） 最大温度（Tsmax）
时间（最小 - 最大）（ts） Tsmax – TL斜率上升率 保持时间 温度（TL） 时间（tL） 峰值温度（Tp）
MSL3 最大3℃/s
150℃ 200℃ 60-180s 最大3℃/s 217℃ 60-150s 260+0/-5℃
8
实际峰值温度5℃内的时间（tp） 倾斜下降率
25℃到峰值温度的时间
20-40s 最大6℃/s 最大8 min
三通模块BLE2U - 图文
