原标题：传感器板为物联网的蓝牙应用提供解决方案

1. 引言

物联网（IoT）技术的快速发展，使得蓝牙（Bluetooth）成为短距离无线通信的重要方式。蓝牙低功耗（Bluetooth Low Energy, BLE）技术因其低功耗、可靠性高、数据传输灵活等特点，广泛应用于可穿戴设备、智能家居、医疗设备、工业监测等领域。本方案主要探讨基于 BLE 技术的物联网传感器板的设计，包括核心器件的选择、功能分析以及电路框图。

2. 方案设计

2.1 方案概述

本方案基于 BLE 通信技术，结合高精度传感器，实现远程数据采集、处理和传输。主要功能包括：

• 传感器数据采集（温度、湿度、加速度等）

• BLE 无线通信

• 低功耗管理

• 供电与电源管理

2.2 主要元器件选择

3. 方案核心功能分析

3.1 BLE 无线通信

BLE 芯片选用 nRF52840，它基于 ARM Cortex-M4F 内核，支持 BLE 5.0，并内置低功耗蓝牙协议栈，具有以下优点：

• 低功耗设计，适用于 IoT 设备

• 512KB Flash + 256KB RAM 资源充足

• 内置 2.4GHz 射频前端，支持高达 +8dBm 发射功率

• 支持 BLE、Thread、Zigbee 等多种协议

3.2 传感器数据采集

温湿度传感器 SHT31

SHT31 是一款高精度温湿度传感器，具备 I2C 接口，能够提供：

• 湿度测量范围 0%RH~100%RH，精度 ±2%

• 温度测量范围 -40℃~125℃，精度 ±0.3℃

• 内部集成温度补偿，提高测量精度

加速度传感器 LSM6DS3

LSM6DS3 具有 3 轴加速度计和 3 轴陀螺仪，能够实现：

• 运动检测、震动监测

• FIFO 缓冲，降低 MCU 处理负担

• 低功耗模式适用于 IoT 设备

3.3 电源管理

由于 IoT 设备通常采用电池供电，因此低功耗是核心设计目标。本方案采用 TPS62740 DC-DC 转换器与 TLV75533 LDO 稳压芯片，确保 BLE 设备低功耗运行。

• TPS62740 具有高效率的降压转换，静态电流仅 360nA，适用于 BLE 低功耗应用。

• TLV75533 作为 LDO，为传感器提供稳定 3.3V 供电，确保数据采集精度。

3.4 数据存储

W25Q32JV 是 32Mb（4MB）SPI Flash，主要用于数据日志存储。

• 支持 SPI 接口，兼容性强

• 低功耗待机模式

• 适用于长期存储 IoT 设备采集的数据

4. 电路框图

+--------------------+
|  传感器板      |
|  (BLE IoT)      |
+--------------------+
       |      
       | BLE 无线通信
       v
+--------------------+
|  nRF52840 BLE 主控|
+--------------------+
       |      
       | 数据采集
       v
+----------------------------+
|  SHT31 温湿度传感器     |
|  LSM6DS3 加速度传感器    |
+----------------------------+
       |      
       | 数据存储
       v
+--------------------+
|  W25Q32JV Flash   |
+--------------------+
       |      
       | 电源管理
       v
+----------------------------+
|  TPS62740 DC-DC 转换器   |
|  TLV75533 LDO 稳压器    |
+----------------------------+
       |      
       | 供电
       v
+--------------------+
|  电池 / USB 供电  |
+--------------------+

5. 结论

本方案基于 nRF52840 设计了一款 BLE 传感器板，适用于 IoT 设备的数据采集与无线传输。选用 SHT31 作为温湿度传感器，LSM6DS3 作为加速度传感器，结合 W25Q32JV 存储数据，同时使用 TPS62740 和 TLV75533 进行低功耗电源管理。整个设计充分考虑了功耗、数据传输稳定性和硬件兼容性，适用于智能家居、工业监测、可穿戴设备等 IoT 应用场景。

本方案的优势包括：

• 低功耗设计，延长电池寿命

• 传感器精度高，满足不同 IoT 应用需求

• BLE 5.0 支持长距离、高速数据传输

• 模块化设计，适用于不同应用扩展

通过合理的器件选择与优化的电路设计，该方案能够满足 IoT 设备对无线数据采集与传输的需求，并具备优良的功耗控制能力。