超小体积蓝牙模块推荐方案
专为WLED生态设计的微型蓝牙模块选型指南
推荐蓝牙模块(超小尺寸)
以下模块均支持BLE协议,可搭配ESP32或直接集成到WLED硬件中:
Nordic nRF52811 模块
5.5×5.5mm
BLE 5.1
- 支持BLE 5.1,发射功率-20dBm至+8dBm
- 超低功耗(1μA休眠电流),适合电池供电设备
- 兼容Arduino和Zephyr RTOS,开发门槛低
适用场景:微型智能灯带、可穿戴设备控制
Silicon Labs BGM220S 模块
6×6mm
BLE 5.2
- 集成蓝牙5.2,支持Mesh组网
- 内置PCB天线,无需外部射频元件
- 可直接通过AT指令控制,无需额外编程
适用场景:紧凑型LED控制器、家居传感器
TI CC2640R2F 模块
4×4mm
BLE 5.0
- 蓝牙5.0,支持长距离模式(LE Coded PHY)
- 工作温度范围-40°C至+85°C,工业级稳定性
- 提供预认证的FCC/CE认证版本,缩短上市时间
适用场景:工业级智能照明、户外WLED设备
Renesas DA14531 模块
2.8×3.0mm
BLE 5.1
- 全球最小BLE 5.1模块,仅需10个外围元件
- 支持数据透传模式,可直连ESP32 UART接口
- 成本低(单价约$1.5,批量采购)
适用场景:消费级微型灯具、低成本方案
如何与WLED兼容?
硬件连接方式
ESP32 + 独立蓝牙模块(推荐方案):
- 将蓝牙模块通过UART或SPI接口与ESP32通信
- ESP32运行WLED固件,解析蓝牙模块传输的指令(如JSON API命令)
- 优点:灵活性高,可复用现有WLED生态
- 缺点:需额外开发通信协议解析代码
纯蓝牙模块替代ESP32(进阶方案):
- 在蓝牙模块上直接运行精简版WLED固件(需移植)
- 优点:尺寸极致缩小,成本更低
- 缺点:开发难度大,性能受限(无WiFi支持)
软件配置
WLED固件适配:
- 在WLED的
usermod
中编写蓝牙驱动,调用模块的SDK接口 - 示例代码:通过nRF52811的BLE服务接收颜色指令,并映射到LED控制引脚
手机端配置:
- 使用通用蓝牙调试App(如nRF Connect)发送指令,或定制WLED App支持第三方模块
模块选型对比表
模块型号 | 尺寸 | 协议支持 | 接口方式 | 单价(1k+) | 适用场景 |
---|---|---|---|---|---|
nRF52811 | 5.5×5.5mm | BLE 5.1 | UART/SPI | $2.8 | 微型高精度设备 |
BGM220S | 6×6mm | BLE 5.2 | AT指令 | $3.2 | 快速集成方案 |
CC2640R2F | 4×4mm | BLE 5.0 | I2C/UART | $2.5 | 工业级严苛环境 |
DA14531 | 2.8×3.0mm | BLE 5.1 | UART | $1.5 | 超低成本消费设备 |
设计注意事项
天线布局
- 超小模块需预留净空区(≥5mm无金属遮挡),或选用陶瓷天线版本
- 推荐模块:Renesas DA14531MOD(集成PCB天线)
供电要求
- 蓝牙模块通常需1.8V~3.6V电压,需搭配LDO或DC-DC转换器
- 示例电路:TPS62840(效率95%的同步降压芯片,尺寸1.5mm×2mm)
量产成本
- 模块单价:DA14531 < CC2640R2F < nRF52811 < BGM220S
- 综合成本:包含PCB面积、外围元件数量和开发周期
推荐方案
极致微型方案
- 模块:Renesas DA14531
- 连接方式:UART透传至ESP32(仅需4个引脚:TX/RX/GND/VCC)
- 开发难度:低(AT指令控制),适合快速验证
高性能方案
- 模块:nRF52811
- 连接方式:SPI接口,自定义通信协议
- 开发难度:中(需移植Nordic SDK驱动),适合定制化需求
总结
若追求最小尺寸,Renesas DA14531(2.8×3.0mm)是首选,但需搭配ESP32实现完整功能;若需高性能+小体积,nRF52811或CC2640R2F更优。开发时优先验证蓝牙模块与WLED JSON API的兼容性,并预留天线设计空间。