原標題：傳感器板為物聯網的藍牙應用提供解決方案

1. 引言

物聯網（IoT）技術的快速發展，使得藍牙（Bluetooth）成為短距離無線通信的重要方式。藍牙低功耗（Bluetooth Low Energy, BLE）技術因其低功耗、可靠性高、數據傳輸靈活等特點，廣泛應用于可穿戴設備、智能家居、醫療設備、工業監測等領域。本方案主要探討基于 BLE 技術的物聯網傳感器板的設計，包括核心器件的選擇、功能分析以及電路框圖。

2. 方案設計

2.1 方案概述

本方案基于 BLE 通信技術，結合高精度傳感器，實現遠程數據采集、處理和傳輸。主要功能包括：

• 傳感器數據采集（溫度、濕度、加速度等）

• BLE 無線通信

• 低功耗管理

• 供電與電源管理

2.2 主要元器件選擇

3. 方案核心功能分析

3.1 BLE 無線通信

BLE 芯片選用 nRF52840，它基于 ARM Cortex-M4F 內核，支持 BLE 5.0，并內置低功耗藍牙協議棧，具有以下優點：

• 低功耗設計，適用于 IoT 設備

• 512KB Flash + 256KB RAM 資源充足

• 內置 2.4GHz 射頻前端，支持高達 +8dBm 發射功率

• 支持 BLE、Thread、Zigbee 等多種協議

3.2 傳感器數據采集

溫濕度傳感器 SHT31

SHT31 是一款高精度溫濕度傳感器，具備 I2C 接口，能夠提供：

• 濕度測量范圍 0%RH~100%RH，精度 ±2%

• 溫度測量范圍 -40℃~125℃，精度 ±0.3℃

• 內部集成溫度補償，提高測量精度

加速度傳感器 LSM6DS3

LSM6DS3 具有 3 軸加速度計和 3 軸陀螺儀，能夠實現：

• 運動檢測、震動監測

• FIFO 緩沖，降低 MCU 處理負擔

• 低功耗模式適用于 IoT 設備

3.3 電源管理

由于 IoT 設備通常采用電池供電，因此低功耗是核心設計目標。本方案采用 TPS62740 DC-DC 轉換器與 TLV75533 LDO 穩壓芯片，確保 BLE 設備低功耗運行。

• TPS62740 具有高效率的降壓轉換，靜態電流僅 360nA，適用于 BLE 低功耗應用。

• TLV75533 作為 LDO，為傳感器提供穩定 3.3V 供電，確保數據采集精度。

3.4 數據存儲

W25Q32JV 是 32Mb（4MB）SPI Flash，主要用于數據日志存儲。

• 支持 SPI 接口，兼容性強

• 低功耗待機模式

• 適用于長期存儲 IoT 設備采集的數據

4. 電路框圖

+--------------------+
|  傳感器板      |
|  (BLE IoT)      |
+--------------------+
       |      
       | BLE 無線通信
       v
+--------------------+
|  nRF52840 BLE 主控|
+--------------------+
       |      
       | 數據采集
       v
+----------------------------+
|  SHT31 溫濕度傳感器     |
|  LSM6DS3 加速度傳感器    |
+----------------------------+
       |      
       | 數據存儲
       v
+--------------------+
|  W25Q32JV Flash   |
+--------------------+
       |      
       | 電源管理
       v
+----------------------------+
|  TPS62740 DC-DC 轉換器   |
|  TLV75533 LDO 穩壓器    |
+----------------------------+
       |      
       | 供電
       v
+--------------------+
|  電池 / USB 供電  |
+--------------------+

5. 結論

本方案基于 nRF52840 設計了一款 BLE 傳感器板，適用于 IoT 設備的數據采集與無線傳輸。選用 SHT31 作為溫濕度傳感器，LSM6DS3 作為加速度傳感器，結合 W25Q32JV 存儲數據，同時使用 TPS62740 和 TLV75533 進行低功耗電源管理。整個設計充分考慮了功耗、數據傳輸穩定性和硬件兼容性，適用于智能家居、工業監測、可穿戴設備等 IoT 應用場景。

本方案的優勢包括：

• 低功耗設計，延長電池壽命

• 傳感器精度高，滿足不同 IoT 應用需求

• BLE 5.0 支持長距離、高速數據傳輸

• 模塊化設計，適用于不同應用擴展

通過合理的器件選擇與優化的電路設計，該方案能夠滿足 IoT 設備對無線數據采集與傳輸的需求，并具備優良的功耗控制能力。