Подключение Arduino Bluetooth модулей HC 05 HC06

Очень часто в ваших проектах возникает необходимость в дистанционном управлении или передачи данных с ваших телефонных гаджетов.

Один из самых популярных и распространенных методов обмена данными посредством Bluetooth.

Сегодня мы разберем простые примеры как можно подключить Bluetooth модуль к Arduino и настроить дистанционное управление с телефона.

Нам понадобится:

Схема подключения Bluetooth к Arduino:

Подключать Bluetooth модуль к микроконтроллеру Arduino удобнее всего с помощью проводков ПАПА-МАМА.

Будьте внимательны, подключать подключать нужно TX -> RXD ,RX ->TXD.

Теперь необходимо записать пробный код программы:

Во время загрузки скетча необходимо что бы Bluetooth модуль был отключен от микроконтроллера arduino. В противном случае скетч не запишется, потому что связь с Bluetooth модулем происходит по одному и томуже порту RX и TX, что и USB.

Скачать скетч можно по ссылке.

После того как скетч записан и Bluetooth модуль подключен к Arduino, можно перейти к следующему шагу.

Подключение Bluetooth к телефону

Желательно в качестве источника питания для arduino использовать не USB, а внешний Блок питания на 9 В.

1. Включаем Bluetooth на телефоне и ищем новые устройства
2. Находим в списке расстройств «HC-06″ и подключаемся к нему.
3. Телефон спросит пин-код. необходимо ввести «1234» или «0000«
4. Ура. Устройство подключено.

Теперь нужно скачать bluetooth terminal на ваш телефон. Мы рассмотрим на примере платформы Android.

Вы можете установить разные bluetooth терминалы, как правило они отличаются только разными дизайнами, функционал от этого не меняется. Так же можно найти и терминал и для продуктов ios.

После того как мы установили терминал, запускаем его выбираем наш bluetooth модуль HC-06 и подключаемся к нему.

Пришло время попробовать проект в деле. Пишем в терминале цифру «0» и отправляем. Светодиод L который находится на плате arduino рядом с pin 13, должен погаснуть. Теперь отправим через терминал цифру «1» и светодиод L должен зажечься.

Демонстрация работы:

Домашняя работа:

• Изменить скетч так, что бы светодиод зажигался и потухал с помощью одной и той же команды например «G».
• Дописать скетч и научить его преобразовывать текстовые данные приходящие через блютус в цифровые и реализовать димер, зажигать светодиод с помощью ШИМ, на заданную яркость от 0 до 254 приходящую через bluetooth.

Bluetooth в Arduino позволяет объединять различные устройства по беспроводному каналу связи. Вы можете передавать сообщения от датчиков и контроллеров Arduino на Android устройства и наоборот, получать команды со смартфонов по bluetooth. В этой статье мы узнаем, как с помощью популярных и не очень недорогих bluetooth модулей HC05 и HC06 организовать беспроводную работу своего ардуино проекта. Вы не поверите, но подключение и программирование Bluetooth модулей совсем не сложное занятие и доступно даже начинающим. Давайте убедимся в этом.

Bluetooth в Arduino проектах

Нередко в проектах возникает необходимость дистанционного управления или передачи данных с телефона или другого устройства. Одним из самых популярных и удобных способов является обмен данных через Bluetooth. Для связи платы Ардуино и компьютера используется интерфейс UART (Serial). Так как любая плата Ардуино имеет хотя бы 1 последовательный порт UART, для подключения Bluetooth модуля не требуются специализированные библиотеки и схемы.

Самыми популярными модулями являются устройства на основе чипа BC417. Эта серия называется HC. Модули HC-03 и HC-05 могут быть и сервером соединения, и клиентом, они обладают широким набором АТ команд.

Для подключения к ПК потребуются модуль Bluetooth, плата Ардуино, соединительные провода и компьютер. Скетч для управления платой Ардуино через смартфон и компьютер будет одинаковым, так как в обоих случаях данные в микроконтроллер буду поступать по протоколу UART. Схема подключения Bluetooth-модуля к плате представлена на рисунке. Пин RX на ардуино подключается к TDX, TX – к RDX, GND – к GND, 5V – к VCC.

При загрузке скетча нужно отключить Bluetooth-модуль, иначе будет появляться ошибка доступа к Ардуино.  Также нужно установить на смартфон или планшет, поддерживающий ОС Android, приложение для отправки данных на модуль.  После установки приложения нужно загрузить скетч и подключить модуль к плате Ардуино.  Пример кода мигания светодиода:

    int val;    void setup()    {    Serial.begin(9600);    pinMode(13, OUTPUT); // 13 пин – светодиод, объявляется как выход    }    void loop()    {    if (Serial.available()) // проверка поданных команд    {    val = Serial.read();    if (val == '1') {digitalWrite(13, HIGH);} // при 1 включается светодиод    if (val == '0') {digitalWrite(13, LOW);}  // при 0 выключается светодиод    }    }  

Теперь нужно настроить соединение телефона и модуля. Для установки соединения нужно зайти в настройки телефона и включить Bluetooth. Как только устройство будет найдено, нужно ввести пароль – обычно это «1234» или «0000». После этого нужно зайти в приложение, нажать на кнопку «подключить Bluetooth» и выбрать нужное устройство. При успешном сопряжении на модуле светодиод начнет мигать медленнее,  примерно 1 раз в 2 секунды.

В скетче светодиод включается и выключается при получении цифр «1» и «0». Кроме цифр также можно использовать буквы латинского алфавита с учетом регистра.

Аналогичным образом можно подключаться к модулю при помощи компьютера. Для этого существуют различные программы, которые подключатся к COM-порту. При запуске программы запрашивают номер порта, скорость  и тип подключения. При успешном подключении на экране появится поле терминала, в которое нужно ввести с клавиатуры цифры/буквы, включающие светодиод.

Описание модуля Bluetooth HC 06

Все существующие типы модулей Bluetooth имеют свои особенности, но по функциям и действию они похожи. Одним из видов модулей является Bluetooth HC 06. Со стороны Ардуино модуль выглядит как обычный последовательный интерфейс, поэтому можно сразу наладить взаимодействие с устройством на компьютере.

Основные характеристики модуля:

• Питание 3,3В – 6 В;
• Максимальное входное напряжение 5 В;
• Максимальный ток 45 мА;
• Скорость передачи данных 1200–1382400 бод;
• Рабочие частоты 2,40 ГГц – 2,48ГГц;
• Поддержка спецификации bluetooth версии 2.1;
• Малое потребление энергии;
• Высокий уровень защиты данных;
• Дальность связи 30 м;
• Для подключения к смартфону используются следующие данные – пароль «1234», скорость передачи данных 9600, имя модуля HС-06.

Модуль имеет следующие контакты:

• VCC , GND – плюс и минус питания;
• RX и TX – приемник и передатчик;
• MCU-INT – выводит статус;
• Clear (Reset) – сбрасывание и перезагрузка модуля. Последние два вывода обычно не задействованы в работе, поэтому сейчас производятся модули без этих контактов.

Модуль HC-06 используется только в режиме slave, то есть он не может самостоятельно подключаться к другим устройствам Bluetooth. Все настройки для подключения «пароль, скорость передачи данных» можно изменить при помощи АТ-команд.

В комплектацию модуля не входят соединительные провода.

Сравнение модулей Bluetooth HC 05 и HC 06

Модули HC 05 и HC 06 являются наиболее используемыми, их чаще остальных можно найти в продаже. Принцип действия этих модулей схож, оба модуля основаны на одинаковом чипе, но есть и важные отличия. В первую очередь, модуль HC 05  может работать в двух режимах работы – и в качестве ведущего (master), и в качестве ведомого (slave).

Оба модуля представляют собой две спаянные платы. Одна из них – заводская с микросхемой, другая нужна для самодельных устройств, она оснащена ножками GPIO со стандартным шагом 2,54 мм и стабилизатором напряжения.

Модуль HC-05 стоит несколько дороже, но он имеет большее количество полезных рабочих функций.

Распиновка модуля HC-05:

• EN – управление питанием;
• Питание VCC;
• GND;
• RX, TX;
• STATE – индикация;
• KEY – активирует режим управления при помощи АТ-команд. При KEY=0 – передача данных, при KEY=1 – АТ-команды.

Скорость передачи АТ команд по умолчанию для HC-05 равна 38400, для HC-06 – 9600. Важным моментом является то, что в конце АТ команд для HC-05 должны быть символы CRLF.

Основные характеристики HC-05:

• Рабочие частоты 2,4 – 2,48 ГГц;
• Мощность передачи 0,25 – 2,5мВт;
• Дальность 10 м;
• Максимальная скорость обмена данными 115200 бод;
• Питание 3,3В;
• Ток 30-40 мА;
• Рабочие температуры от -25С до 75С.

Подключение обоих модулей к плате Ардуино одинаково.

Вариант подключение модуля с использованием делителя.Представлен вариант для Arduino Nano, но он подойдет и к плате Uno.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели варианты подключения и работы с одними из самых распространенных Ардуино модулей Bluetooth HC05, HC06. Никаких особенных сложностей с этими модулями у вас быть не должно – просто подключайте его к пинам с аппаратным или программным UART, после чего используйте традиционные библиотеки (Serial для модуля, подключенного к 0, 1 пинам, SoftwareSerial в случае присоединения к другим).

Подключение Bluetooth к вашему Arduino-проекту может существенно увеличить ваши возможности по взаимодействию с другими устройствами. Вы сможете контролировать состояния датчиков и изменять параметры системы без перезагрузки контроллера. И. конечно же, вы сможете без проблем создать роботы и машинки на ардуино, управляемые через bluetooth со смартфона. Будем надеяться, что вы сможете сделать свой первый проект после прочтения этой статьи.

Ардуино имеет большое количество разнообразных модулей, способных значительно расширить функционал микроконтроллера. В отдельный класс выделяются чипы для передачи данных, как на большом расстоянии, например, для связи по беспроводному интернету, так и на коротком, как bluetooth модуль. Такое устройство предназначено для налаживания двунаправленных радиосвязей по одноимённому протоколу.

Arduino bluetooth будет удобен для удалённого управления вашим устройством на базе микроконтроллера, но давайте разберём, что это такое и какие характеристики у bluetooth модулей hc 05 и hc 06.

Что такое bluetooth модуль и его назначение

Bluetooth протокол необходим для быстрой передачи данных на небольших расстояниях. Но значительно чаще его применяют в проектах, с целью наладить управление микроконтроллером с близких расстояний. Соответственно, он будет удобен для построения тех же умных домов, если дополнить аппаратную составляющую приложением на смартфон.

Таким образом, первичное и главное назначение Ардуино блютуз – связь с вашим ПК иили Андроидом по соответствующему протоколу. Это позволяет не только управлять разнообразными датчиками на микроконтроллере, но и, в случае необходимости, обновлять прошивку.

Контролируем устройства через Bluetooth с помощью Arduino

Полностью перепрошить устройство с его помощью не получится. Помимо этого, Android Arduino bluetooth может обеспечить связь между несколькими МК и приборами. Естественно, для этого на каждом из них должен быть установлен независимый модуль. HC-05 позволяет проложить несколько мостов по типу USAR-bluetooth-USART. При этом само устройство будет восприниматься в качестве ответного на USART. А организовывать связь уже будет аппаратная часть вашего проекта.

У блютуз модуля под Ардуино, есть несколько преимуществ, перед стандартными дополнениями под другие МК:

1. Инженеру нет необходимости изучать технологию протокола блютуз, чтобы написать софт или начать использовать уже готовые библиотеки.
2. Простота использования в целом. Вам не нужно будет паять отдельную плату под распределение мощностей, просто подсоедините устройство к уже готовому МК через пины.
3. Обширный выбор библиотек. Так как Ардуино имеет низкий порог вхождения, под все его модули можно найти большое количество библиотек, разного назначения. Но стоит отметить, что весомая их часть – бесполезны, ибо не работают или работают крайне плохо. Ведь пишет их сообщество, которое не изучало основы алгоритмизации и, в большинстве своём, в принципе, плохо разбирается в программировании. Из-за этого, во многих ситуациях, просто модифицировать чужой софт – не лучшее решение, и значительно проще написать свой.

Сфера же применения RC car Arduino bluetooth – огромна и ограничена лишь вашей фантазией. Например, вы можете купить обычную китайскую гарнитуру, припаять к ней пару модулей под Ардуино, так как они могут функционировать и без МК, и загрузить одну из готовых библиотек. После таких манипуляций наушники можно будет использовать в беспроводном режиме и исчезнет проблема с запутывающимися или гнущимися проводами. Это одна из банальных проблем реализации данного протокола в проекте, на деле их тысячи.

Предназначается bluetooth аудио модуль для бытового и коммерческого применения, чему способствуют его характеристики. Также стоит учитывать, что если вы собираетесь в дальнейшем связываться по одноимённому протоколу с ПК, то на большинстве современных устройств необходимо будет докупить блютуз по USB. Но вы можете также спаять его из МК, создав собственный bluetooth модуль для компьютера. Естественно, это не относится к ноутбукам, где поголовно устанавливаются одноимённые передатчики, и никак модифицировать их уже не требуется.

Уроки Arduino: управление устройствами со смартфона для чайников

Распиновка HC-05 и HC-06

Выводы на платах отвечают за:

Характеристики

Давайте подробнее разберёмся, какие характеристики имеет такой bluetooth модуль для ПК и различных проектов. Сами разработчики заявляют, что выдержали коммерческий стандарт в hc 05. Соответственно, для управления устройством будет достаточно специальной программы на смартфоне или компьютере, которая позволит отправлять и получать данные с датчика. Однако существует ограничение в области применения, ведь устойчивый сигнал, без использования усилителей, можно поймать лишь на 9 метрах от чипа. Учитывайте, что это сырые цифры, в которых во внимание не берутся преграды на пути волн.

Сами hc чипы полностью совместимы с любыми адаптерами, что поддерживают SPP. На самой плате устройства размещается небольшая антенна, припаянная к верхнему слою в виде дорожки, похожей на змею. Характеристики девайса заявлены следующие:

1. Активные частоты радиосвязи находятся в диапазоне 2.4-2.48 ГГц.
2. Канал приспособлен к адаптивному переключению.
3. Условная дальность связи – 10 метров, но в этой цифре не учитываются преграды и помехи.
4. Максимальная скорость при обмене информацией – 115300 бод.
5. Хранить чип можно в температурном диапазоне от — 40 до +85 градусов, а вот использовать – от -20 до +70.
6. Для работы необходимо будет напряжение в 3.3 В, что мы рассмотрим чуть ниже.

Подключение

В печатной плате установлено несколько контактов под пайку, у торцов устройства. Но напрямую подсоединять провода к контактам девайса не стоит, ведь в плате применяется особая технология, позволяющая максимально компактно впихнуть габариты устройства в вашу систему.

Устанавливать модуль необходимо достаточно плотно, для чего подойдёт стандартный МК или специальные платы, в которых применяются вилки-соединители. Но вы можете приобрести и отдельную плату под девайсы серии hc, или же сделать их самостоятельно, если у вас есть навыки по проектированию и созданию электронных плат.

В подобном девайсе обязательно должен быть соединительный разъемспециальные отверстия для монтажа проводки, а также светодиоды, которые помогут определить, идёт ли ток и работает ли устройство. Помимо прочего, необходимы стабилизаторы, специальный переключатель для reset’а прошивки и преобразователи интерфейсов, по вашему желанию.

При первом подключении важно проверить работоспособность, для этого подойдёт смартфон или ПК. Просто подайте ток на модуль и просканируйте его соответствующими устройствами.

Настройка

Для настройки чипа потребуется установить сопряжение по USART-bluetooth, где 34 контакт будет подсоединён к общему проводу. После этого вы можете подавать стандартные АТ команды или перепрошить микрочип, по вашему желанию.

Из «коробки» же пароль для подключения интерфейса – 1234, а вот скорость обмена данными ограничивается до 38400 бод. Готовых библиотек на HC 05 не много, но и направление его применения достаточно узкое, что позволяет адаптировать любой уже имеющийся софт под ваши потребности.

Используемые источники:

• https://lesson.iarduino.ru/page/bluetooth-modul-hc-06-podklyuchenie-k-arduino-upravlenie-ustroystvami-s-telefona
• https://arduinomaster.ru/datchiki-arduino/arduino-bluetooth-hc05-hc06/
• https://arduinoplus.ru/arduino-bluetooth-moduli/