Module Bluetooth nRF 52840 : Premier aperçu
Le module Bluetooth nRF 52840 est un concentré de silicium Nordic, compact et logé dans un boîtier QFN de 3,5 mm. Il renferme un processeur Cortex-M4F, 1 Mo de mémoire flash, 256 Ko de RAM et un émetteur-récepteur multiprotocole 2,4 GHz compatible Bluetooth 5, Zigbee, Thread et les protocoles propriétaires Nordic. Livré pré-certifié, pré-réglé et prêt à souder, ce module permet une transition rapide et facile du laboratoire à la production en série.
Processeur principal : Cortex-M4F à 64 MHz
Ce module embarque un processeur Cortex-M4F cadencé à 64 MHz, doté d’une unité de calcul en virgule flottante (FPU) et d’instructions de traitement du signal numérique (DSP) matérielles. Il est capable de traiter des filtres à virgule flottante ou d’exécuter des modèles TinyML tout en assurant une communication radio optimale. 1 Mo de mémoire flash permet d’héberger le code applicatif et d’effectuer des mises à jour OTA (Over-The-Air). 256 ko de SRAM permettent aux développeurs de mettre en mémoire tampon les flux de données des capteurs sans avoir à paginer constamment la mémoire externe.
Compatibilité radio : Du BLE au Thread
L’émetteur-récepteur offre une puissance de sortie de +8 dBm et une sensibilité de -95 dBm, soit un bilan de liaison de 103 dB, suffisant pour couvrir la longueur d’un terrain de football en visibilité directe. Il prend en charge le Bluetooth 5 longue portée (PHY codé à 125 kbit/s), le haut débit à 2 Mbit/s et la radiogoniométrie. Un simple changement de firmware permet de transformer ce même matériel en routeur Zigbee ou en routeur de bordure Thread, faisant de ce module un véritable couteau suisse multi-interfaces.
Consommation : quelques microampères en veille profonde
Avec le cœur arrêté et la RAM activée, le module consomme seulement 0,3 µA ; lors du réveil par l’horloge temps réel (RTC), la consommation atteint 1,5 µA. Un événement BLE pleinement connecté chaque seconde consomme en moyenne 40 µA sous 3 V, soit l’équivalent de cinq ans d’autonomie pour une pile CR2032. Le convertisseur CC-CC intégré se désactive automatiquement en cas de forte charge, réduisant ainsi le courant de crête lors des transmissions à +8 dBm.
Arme de sécurité
Des accélérateurs matériels AES-256, SHA-256 et ECC sont associés à un générateur de nombres aléatoires et à ARM TrustZone-M. Les régions Flash peuvent être verrouillées en production, empêchant toute lecture, même en cas d’attaque JTAG. Les mises à jour du firmware par liaison radio sont signées ECDSA et distribuées via le protocole DFU chiffré de Nordic.
Une connectivité étendue
Cinq bus SPI, trois ports I²C, deux UART, un QSPI pour mémoire flash externe et un convertisseur analogique-numérique 12 bits à 8 canaux permettent de piloter des écrans, des capteurs et des contrôleurs de moteurs sans circuit d’interface externe. L’USB 2.0 pleine vitesse est intégré : branchez le module directement à un ordinateur portable et il sera reconnu comme un port série CDC, sans puce FTDI.
Antennes sur mesure : céramique, PCB ou u.FL
Les fournisseurs de modules proposent des antennes à puce céramique pour les objets connectés compacts, des antennes PCB pour les jouets économiques et des connecteurs u.FL pour les antennes fouet externes sur les passerelles agricoles. Toutes les variantes sont préréglées et certifiées FCC/CE, ce qui représente un gain de temps considérable.
Des applications concrètes
Une start-up de Copenhague utilise le module pour piloter des contrôleurs de moteurs 400 Hz pour les nacelles de drones, en exploitant l’unité de traitement en virgule flottante (FPU) pour les filtres de Kalman. Une brasserie de Melbourne utilise la même puce pour l’étiquetage de ses fûts, s’appuyant sur une liaison physique codée longue portée (PHY) pour suivre les palettes à travers des parois en acier inoxydable. Un seul matériel, deux marchés totalement différents.
Feuille de route vers la version 6.0
Nordic a déjà validé la prise en charge des canaux Bluetooth 6.0 sur la puce nRF 52840 ; une mise à jour du firmware permettra une mesure de distance au centimètre près sans nouveau matériel. Cette même puce prendra également en charge LE-Audio et la publicité périodique avec réponses, garantissant ainsi la pérennité de la conception actuelle pour les dix prochaines années.
Conclusion : Un module, de multiples applications
Le module Bluetooth nRF 52840 n’est pas qu’une simple puce radio : c’est un ordinateur autonome fonctionnant sur la fréquence 2,4 GHz. Que vous ayez besoin d’un traqueur d’activité, d’une passerelle pour éclairage intelligent ou d’un contrôleur de moteur, il offre la puissance, la sécurité et l’antenne certifiée nécessaires pour une mise en œuvre rapide. Intégrez-le sur un circuit imprimé, mettez à jour le firmware et vous rejoignez l’écosystème Nordic, avec cinq ans d’autonomie inclus.
