Как управлять Arduino с помощью Bluetooth

Arduino Bluetooth — модуль, позволяющий соединять несколько электронных устройств по беспроводному каналу связи за короткий промежуток времени. Соединение осуществляется при помощи платы Ардуино и протокола блютус. Стоимость данного модуля составляет не менее 5$.

Блютуз модуль ардуино

Использование Bluetooth в проектах

Технология Bluetooth позволяет передавать информацию между устройствами на небольшом расстоянии. Она может взаимодействовать с Arduino controller без подсоединения дополнительных микросхем. Чаще всего блютуз применяется в проектах, где требуется обеспечить прочную связь между микроконтроллерами. С помощью данной технологии человек может управлять датчиками и иными гаджетами со смартфона. По этой причине Arduino Bluetooth применяют при построении умных домов.

Посредством Bluetooth и контроллера Arduino можно подключить к компьютерам периферийные устройства. Для этого нужно соединить плату с дополнительными модулями и загрузить несколько электронных библиотек с программным кодом. Сопряженные гаджеты смогут работать на большом расстоянии без использования длинных кабелей или проводов.

Системы, функционирующие при помощи Bluetooth-модулей и плат Arduino, применяются в бытовых условиях и на коммерческих предприятиях. Эти механизмы ускоряют процесс передачи информации и экономят энергоресурсы организации. Сейчас в небольших фирмах активно внедряются специальные блютус-адаптеры, подключаемые к порту USB. Они позволяют создавать в помещении беспроводную сеть.

Характеристики модулей HC-05 и HC-06

Существует 2 основных модуля для Arduino Bluetooth: HC-06 и HC-05. Они представляют собой несколько спаянных плат с микросхемами, ножками GPIO и стабилизаторами напряжения. Данные модули имеют следующие отличия:

  1. HC 06 не способен работать в 2 режимах.
  2. Чип HC 06 стоит на 0,5$ дороже.
  3. Быстрота передачи АТ-команд по умолчанию для HC-06 равна 9600, для HC-05 — 38400.

Модули совместимы с платами Arduino Nano, Uno и Mega. Соединение адаптеров производится при наличии делителя. Чипы приспособлены к адаптивному подключению.

Они поддерживают технологию SPP, позволяющую эмулировать последовательные порты персонального компьютера с помощью протокола RFCOMM.

Максимальная скорость передачи информации составляет 115300 бод. Модули действуют на расстоянии до 20 м при отсутствии массивных преград и помех. Они функционируют при температуре до +85°C и напряжении 3,3 В.

Bluetooth модули HC-06 и HC-05

Распиновка и подключение

Модули HC-05 и HC-06 имеют следующую распиновку:

  • EN — пин, предназначенный для активации и выключения чипов;
  • VCC — контакт для подачи питания +5В;
  • GND — заземление или непрограммируемый порт, необходимый для обеспечения стабильного напряжения;
  • TXD и RXD — шины для обмена информацией с микроконтроллером, входящие в состав интерфейса UART;
  • STATE — индикатор состояния модуля;
  • KEY — пин для активации режима АТ-команд.

Расстояние между выводами, находящимися на поверхности модулей, составляет 1,5 мм. По этой причине требуется припаять к ним 5 проводов для плотного соединения чипов и контактов Arduino Controller.

При подключении блютус-модуля для Ардуино рекомендуется применять вилки-соединители.

Соединять чипы необходимо в следующем порядке:

  1. Контакт VCC к порту 5V.
  2. Пин TX к шине RXD.
  3. Вывод RX к шине TXD.

Распиновка модуля

Заземления, находящиеся на чипах и платах Ардуино, взаимно соединяются. При правильном подключении светодиод, расположенный на микроконтроллере, загорается.

После подсоединения технического оборудования необходимо настроить работу чипов при помощи интерфейса USART-Bluetooth.

Сопряжение с Android

Для подключения модулей к устройствам с операционной системой Android необходимо выполнить следующие действия:

  1. Включить соединяемые девайсы и активировать блютус.
  2. В открывшемся окне выбрать чипы с названиями HC-05 или HC-06 и выбрать опцию “Подключить”. При первом сопряжении требуется ввести пароль к модулям (по умолчанию “1234” или “0000”. При повторных подключениях этот процесс будет происходить автоматически.
  3. Установить и открыть приложение Bluetooth Terminal, предназначенное для организации управления контроллерами Arduino с помощью блютус.
  4. В открывшемся меню нажать кнопку “Connect a device — Secure”.

При правильном сопряжении светодиодная лампа на микроконтроллере загорится на несколько секунд.

Приложение Bluetooth Terminal

Передача данных

Чтобы отправить информацию на Bluetooth-модуль, требуется написать следующий скетч для Arduino:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
int cnt = 0;                   // счетчик
 
void setup() 
{
    Serial.begin(9600);        // инициализация вывода
}
 
void loop() 
{
    cnt++;
 
    Serial.print("Counter:");  // выводится текст
    Serial.println(cnt);       // значение счетчика выводится и переносится на иную строку
 
    delay(1000);               // ожидание в течение 1 секунды
}

Инициализация скетча для Ардуино осуществляется в среде разработки Arduino IDE. Программный код нужно скомпилировать и загрузить на плату. Если скетч не был загружен, то рекомендуется отключить питание с Bluetooth-модуля. После загрузки скетча светодиод, расположенный на микроконтроллере, будет мигать. После прошивки платы пользователь сможет переписывать АТ-команды, изменяя скорость обмена информацией между девайсами.

Для управления микроконтроллером Ардуино можно создать приложение в программной среде App inventor. При создании нового проекта нужно настроить языковую среду:

  1. В главном меню выбрать компонент ListPicker.
  2. Выбрать ВТ-устройство.
  3. Подпись на кнопках: LED OFF.
  4. Открыть вкладку Connectivity и поместить в проект BluetoothClient.
  5. Выбрать режим Blocks.

После завершения настроек пользователь может писать программный код. Проект сохраняется в формате apk. Его добавляют на устройство, подключенное к Arduino, при помощи USB-порта или беспроводной сети. Загрузить программный код на плату необходимо при помощи Bluetooth.

Ссылка на основную публикацию