Seeed Studio XIAO nRF52840 完全指南 — BLE IoT 项目实战

1. 添加开发板管理器 URL：
   https://files.seeedstudio.com/arduino/package_seeeduino_boards_index.json

2. 开发板管理器 → 安装 "Seeed nRF52 mbed-enabled Boards"

3. 选择开发板："Seeed XIAO BLE - nRF52840"

4. 注意：进入 Bootloader 模式的方法：快速双击 RST 引脚
   → 橙色 LED 呈渐变闪烁 = Bootloader 模式

BLE 结构：
├── GAP（Generic Access Profile） — 连接管理
│   ├── Peripheral（服务端）：提供数据（传感器）
│   └── Central（客户端）：请求数据（智能手机）
│
└── GATT（Generic Attribute Profile） — 数据结构
    ├── Service：功能分组（例：温度服务）
    │   ├── Characteristic：数据点（例：温度值）
    │   │   ├── Value：实际数据
    │   │   ├── Properties：Read/Write/Notify
    │   │   └── Descriptor：元数据
    │   └── Characteristic：...
    └── Service：...

#include <ArduinoBLE.h>

// 自定义服务 + 特性定义
BLEService envService("181A");  // Environmental Sensing

BLEFloatCharacteristic tempChar("2A6E", BLERead | BLENotify);
BLEFloatCharacteristic humChar("2A6F", BLERead | BLENotify);
BLEByteCharacteristic ledChar("2A57", BLERead | BLEWrite);

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    BLE.begin();

    // 设备配置
    BLE.setLocalName("XIAO-Sensor");
    BLE.setAdvertisedService(envService);

    // 添加特性
    envService.addCharacteristic(tempChar);
    envService.addCharacteristic(humChar);
    envService.addCharacteristic(ledChar);
    BLE.addService(envService);

    // 初始值
    tempChar.writeValue(0.0f);
    humChar.writeValue(0.0f);
    ledChar.writeValue(0);

    // LED 控制回调
    ledChar.setEventHandler(BLEWritten, onLedWrite);

    BLE.advertise();
    Serial.println("BLE Sensor Ready!");
}

void onLedWrite(BLEDevice central, BLECharacteristic characteristic) {
    byte value = ledChar.value();
    digitalWrite(LED_BUILTIN, value ? LOW : HIGH);
    Serial.print("LED: "); Serial.println(value ? "ON" : "OFF");
}

void loop() {
    BLEDevice central = BLE.central();

    if (central) {
        Serial.print("Connected: "); Serial.println(central.address());

        while (central.connected()) {
            // 读取传感器（示例：模拟量）
            float temp = analogRead(A0) * 0.1;  // 实际项目中可使用 DHT22 等传感器
            float hum = analogRead(A1) * 0.1;

            tempChar.writeValue(temp);
            humChar.writeValue(hum);

            delay(1000);
        }
        Serial.println("Disconnected");
    }
}

import asyncio
from bleak import BleakClient, BleakScanner
import struct

DEVICE_NAME = "XIAO-Sensor"
TEMP_UUID = "00002a6e-0000-1000-8000-00805f9b34fb"
HUM_UUID = "00002a6f-0000-1000-8000-00805f9b34fb"
LED_UUID = "00002a57-0000-1000-8000-00805f9b34fb"

async def main():
    # 扫描
    print("Scanning...")
    device = await BleakScanner.find_device_by_name(DEVICE_NAME)
    if not device:
        print("Device not found!")
        return

    # 连接
    async with BleakClient(device) as client:
        print(f"Connected: {device.address}")

        # 订阅 Notify
        def on_temp(sender, data):
            temp = struct.unpack('<f', data)[0]
            print(f"  Temperature: {temp:.1f}°C")

        await client.start_notify(TEMP_UUID, on_temp)

        # 打开 LED
        await client.write_gatt_char(LED_UUID, bytes([1]))

        await asyncio.sleep(30)  # 监控 30 秒

asyncio.run(main())

#include <nrf_power.h>

// 深度睡眠模式（System OFF — 0.5μA！）
void enterDeepSleep(int wakeupPin) {
    // 配置唤醒引脚
    nrf_gpio_cfg_sense_input(
        digitalPinToInterrupt(wakeupPin),
        NRF_GPIO_PIN_PULLUP,
        NRF_GPIO_PIN_SENSE_LOW
    );

    // System OFF
    NRF_POWER->SYSTEMOFF = 1;
    // 程序在此停止 — 唤醒时重新启动
}

// 轻度睡眠（System ON + WFE — 1.5μA）
void lightSleep(uint32_t ms) {
    delay(ms);  // 基于 WFE，保持 BLE 连接
}

// 电池续航计算：
// 110mAh LiPo，平均功耗 50μA（睡眠中周期性 BLE 广播）
// 续航 = 110mAh / 0.05mA = 2,200 小时 = 约 91 天！

XIAO #1（客厅）          XIAO #2（卧室）          XIAO #3（厨房）
  温度/湿度                光照度                   气体传感器
    │                      │                      │
    └──── BLE ─────────────┴──── BLE ─────────────┘
                           │
                    Raspberry Pi（网关）
                           │
                    MQTT → Home Assistant
                           │
                      仪表盘 / 通知

// 使用内置 IMU 进行手势识别！
#include <LSM6DS3.h>
#include <gesture_model.h>  // TensorFlow Lite 模型

LSM6DS3 imu(I2C_MODE, 0x6A);
tflite::MicroInterpreter* interpreter;

void loop() {
    float ax, ay, az, gx, gy, gz;
    imu.readAcceleration(ax, ay, az);
    imu.readGyroscope(gx, gy, gz);

    // 模型输入
    input->data.f[0] = ax; input->data.f[1] = ay; input->data.f[2] = az;
    input->data.f[3] = gx; input->data.f[4] = gy; input->data.f[5] = gz;

    interpreter->Invoke();

    // 手势判定
    int gesture = output->data.f[0] > 0.8 ? WAVE :
                  output->data.f[1] > 0.8 ? PUNCH : IDLE;
    Serial.println(gestureName[gesture]);
}