UART Bluetooth moduly

V tomto článku si představíme UART Bluetooth moduly, které máme v naší nabídce. V tuto chvíli se jedná o tři moduly - HC-05, HC-06 a AT-09.
bt_uvod

V tomto článku si představíme UART Bluetooth moduly, které máme v naší nabídce. V tuto chvíli se jedná o tři moduly – HC-05, HC-06 a AT-09.

Moduly jsou určeny pro připojení mikrokontrolerů s ostatními zařízeními disponující technologií Bluetooth. Např. pro spojení s aplikací v mobilním telefonu, nebo pro bezdrátové spojení dvou mikrokontrolerů mezi sebou.

Komunikace s mikrokontrolerem probíhá pomocí sériového portu UART.

Základní parametry


HC-05

HC-06

AT-09
ČipBC417BC417CC2541
Verze Bluetooth2.0+EDR2.0+EDR4.0, BLE
Napájecí napětí3,6 – 6V 3,6 – 6V 3,6 – 6V
Napětí datových pinů3,3V 3,3V 3,3V
Odběr prouducca 150mAcca 150mAcca 50mA
RežimMaster/SlaveSlaveMaster/Slave
Dosahcca 10m cca 10m cca 60m
Rozměry43x16x7mm43x16x7mm 43x16x7mm
Podporované OSAndroid, WindowsAndroid, WindowsAndroid, Windows, Apple iOS, Apple macOS

HC-05

Tento modul lze nastavit jak do režimu master, tak do režimu slave a lze tedy tyto dva moduly použít jako propojení dvou mikrokontrolerů mezi sebou. V základním nastvení je modul v režimu slave a lze ho tedy párovat pouze se zařízeními v režimu master – např. s mobilním telefonem, nebo počítačem s Windows.

Jelikož modul nemá certifikovaný čip, lze jej spárovat a provozovat pouze s operačními systémy Android a Windows. S produkty Apple tento modul bohužel nefunguje.

Modul má specifikaci Bluetooth 2.0+EDR a s mobilním telefonem, nebo počítačem s bluetooth se páruje v režimu SPP(Serial Port Profile). Pro spárování je potřeba zadat PIN, který je v základním nastavení 1234. Po spárování je pak možná komunikace obou zařízení mezi sebou pomocí hardwarového sériového portu modulu na straně jedné a sériového portu vytvořeného ovladačem bluetooth v os na straně druhé. V případě propojení dvou mikrokontrolerů dvěma bluetooth moduly se komunikace uskutečňuje pomocí hardwarových sériových portů modulů připojených k oběma mikrokontrolerům. Rychlost komunikace je nastavitelná pomocí AT příkazů a v základním nastavení je 9600baudů.

Do konfiguračního režimu se modul přepíná tlačítkem na desce: při odpojeném napájení se stiskne a drží tlačítko a připojí se napájení na modul. LED dioda začne pomalu blikat, v tu chvíli je možné tlačítko pustit a modul je připraven přijímat AT příkazy. Parametry nastavení sériového portu v tomto režimu jsou: 38400, ,8,1,n. Tyto hodnoty jsou pro konfigurační režim pevně přednastaveny a nelze je měnit. Modul reaguje na AT příkazy pouze ze strany sériového portu nikoli ze strany Bluetooth a pro konfiguraci modulu je tedy nutné modul spojit přes sériový USB převodník s počítačem, popř. lze modul konfigurovat pomocí připojeného mikrokontroleru. Pro připojení modulu k počítači se dá použít jakýkoli UART – USB převodník, nebo pokud počítač má hardwarový RS232 sériový port, tak převodník z RS232 na TTL UART. Modul se s převodníkem propojí čtyřmi vodiči: +5V, GND, RX a TX. Je však potřeba zajistit případné přizpůsobení datových linek RX a TX na 3,3V logiku, pokud převodník používá logiku 5V. Vhodný převodník s 3,3V logikou je např. s čipem CP2102. Převodník napěťových úrovní např. tento: Obousměrný převodník logických úrovní 5V a 3.3V.

Jako program sériové konzole, ve kterém se budou zadávat do modulu konfigurační AT příkazy lze použít např. program Hercules od HW-group, nebo jakýkoli jiný program pro komunikaci přes sériovou konzoli.

Pro jednorázovou konfiguraci je výhodnější propojení s počítačem, kde se pomocí programu sériové konzole provede požadovaná konfigurace. Modul konfiguraci po každém konfiguračním příkazu ukládá, takže po odpojení a připojení napájení je načtena vždy aktuální konfigurace. Ušetří se tím místo v programové paměti mikrokontroleru zabrané kódem nutným pro konfiguraci modulu.

Vzhledem k tomu, že modul má integrovanou anténu a nemá žádný konektor pro připojení antény externí, je jeho dosah cca 10m ve volném prostoru.

Modul má také další dva piny: EN a STATE. Pokud pin EN spojíme s GND, tak se modul kompletně vypne a není možné s ním komunikovat ani po sériovém portu. Na pinu STATE je informace o tom, zda je modul připojený ke vzdálenému zařízení, nebo ne. Pokud není modul připojený je na pinu logická úroveň L(0V), pokud je připojený, tak je úroveň H(3,3V).

Na modulu je integrována i LED, která blikáním signalizuje momentální stav modulu: krátké blikáním v rychlém sledu signalizuje připravenost modulu k párování, popř. pokud již modul spárovaný je, tak jeho připravenost k přenosu dat. Dvojí krátké bliknutí v delším intervalu znamená že komunikační kanál je spojený a může probíhat přenos dat. Režim konfigurace je signalizován blikáním LED přibližně v sekundových intervalech.

Zapojení vývodů je vyznačeno zespodu modulu:

HC-06

Tento modul je prakticky stejný jako modul HC-05 (používá stejný čip), jen pracuje pouze v režimu slave (hardwarově nastavené na desce modulu) a tudíž ho lze připojit jen k zařízením v režimu master. Modul nemá přepínání do konfiguračního režimu tlačítkem, ale konfigurace pomocí AT příkazů je možná, pokud není modul připojený s protistranou přes bluetooth. Modulu lze tedy předávat AT příkazy přímo ze sériového portu z počítače, nebo mikrokontroleru. Rychlost sériového portu při konfiguraci je stejná, jako pro přenos dat a tudíž závisí na aktuálním nastavení pomocí AT příkazů.

Modul má také piny EN a STATE, které mají naprosto stejnou funkci jako u HC-05. LED indikace je také stejná, pouze se nesignalizuje konfigurační mód. Taktéž rádiové parametry včetně dosahu a zapojení vývodů jsou stejné.

AT-09

Tento modul oproti prvním dvěma modulům disponuje pouze verzí bluetooth 4.0+BLE a neumí SPP mód, tudíž se tento modul páruje pouze v programu, který bude pomocí tohoto modulu komunikovat s protistranou. Tato skutečnost trochu znepříjemňuje využití tohoto modulu, protože pro komunikaci je potřeba program, který takový režim umí. V os Android lze použít některý z programů pro bluetooth sériovou konzoli, např. Serial Bluetooth Terminal od uživatele Kai Morich (dostupný v Google Play). Tento program umí komunikovat i přes moduly HC-05 a HC-06. Pro propojení mikrokontrolerů pomocí dvou těchto modulů je toto omezení nevýznamné.

Modul má díky novějšímu standardu vyšší dosah a menší odběr proudu. Výborně se tedy hodí do konstrukcí napájených z baterií.

Jak již bylo uvedeno v tabulce základních parametrů, modul umí pracovat v režimu master i slave. Pro vytvoření komunikace např. mezi dvěma mikrokontrolery tedy stačí použít dva tyto moduly, jeden nastavený do režimu master a druhý do režimu slave.

Způsob konfigurace je obdobný jako u modulu HC-06, tedy bez nutnosti přepínat modul do tohoto režimu tlačítkem. Konfigurační AT příkazy lze modulu posílat, když není připojen přes bluetooth k protistraně.

Na rozdíl od předchozích modulů je zde jiná LED indikace: připravenost k přenosu dat je indikována blikáním v přibližně sekundových intervalech a připojení modulu k protistraně je indikováno trvalým svitem.

I u tohoto modulu jsou piny EN a STATE, kde pin STATE má stejnou funkci jako předchozí moduly (nepřipojen L(0V), připojen H(3,3V)). Avšak pin EN u tohoto modulu funkční není, takže modul lze vypnout pouze odpojením napájení.

Shrnutí

Moduly HC-05 a HC-06 se hodí do konstrukcí, které nejsou napájeny z baterií, nebo kde nevadí jejich vyšší odběr. Naopak modul AT-09 je spíše určený právě pro bateriemi napájené konstrukce, kde díky standardu BT4.0 LowEnergy šetří kapacitu baterie. Aplikace všech modulů je velice jednoduchá a tudíž se hodí i pro méně zkušené konstruktéry.

V dalších článcích probereme detailně jak se který modul používá a konfiguruje, včetně konkrétních příkladů pro Arduino.

Share on facebook
Facebook
Share on google
Google+
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on pinterest
Pinterest

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Nejčtenější články

Akční nabídka

Arduino UNO R3

ATmega328P, Klon

160 Kč

RobotDyn 4×3

Maticová analogová klávesnice

91,10 Kč

Arduino Gamepad

Joystick Shield

146,90 Kč