Home - Blog

Bluetooth interfacing: Hoe te interface met Bluetooth modules

Bluetooth interfacing-Wanneer de meeste mensen beginnen te werken met Arduino microcontrollers, zijn ze zich niet bewust van alle uitbreidingsmodules en schilden die voor hen beschikbaar zijn. Hoewel de Arduino Uno een van de meest populaire microcontrollers ter wereld is, beschikt het niet over Bluetooth connectiviteit. 

Zeker, je kunt een bord kopen met ingebouwde Bluetooth zoals de Arduino BT of de Raspberry Pi 4, die ingebouwde Bluetooth functionaliteit heeft. Deze borden zijn echter duurder, omvangrijker, en misschien minder leuk om te gebruiken voor je projecten. Dus wat doe je als je Bluetooth connectiviteit wilt toevoegen aan een microcontroller die er geen heeft? 

Je beste optie is om hem te verbinden met een Bluetooth module.  Daarom zal deze gids je laten zien hoe je een microcontroller kunt verbinden met een Bluetooth module. Hiermee kunt u uw microcontroller draadloos verbinden met Bluetooth-apparaten zoals smartphones en computers.

What is Bluetooth interfacing?

Bluetooth interfacing 1

Bluetooth-sensor, broodplank en Arduino Uno

Vandaag, is Bluetooth één van de meest alomtegenwoordige draadloze verbindingsstandaarden in de wereld. We gebruiken het om gegevens over te dragen en uit te wisselen tussen apparaten. Bluetooth-interfacing beschrijft het gebruiken of inschakelen van een Bluetooth-apparaat. Terwijl we standaarden zoals Wi-Fi gebruiken voor lange-afstandsverbindingen, gebruiken we Bluetooth voor korte-afstandsverbindingen en gegevensoverdracht. De meest recente Bluetooth-standaard (5.2) kan echter een bereik tot 400 m bereiken met een gegevenssnelheid van 2 Mbps.

We kunnen verwachten dat toekomstige versies grotere afstanden zullen bereiken met hogere drempels en doorvoersnelheden. Niettemin, elke keer dat u uw mobiele telefoon gebruikt om gegevens over te dragen of verbinding te maken met een ander apparaat, is dat in wezen Bluetooth interfacing. Nogmaals, veel microcontrollers hebben geen ingebouwde Bluetooth functionaliteit. Dus, als je Bluetooth interfacing met hen wilt realiseren, moet je ze uitbreiden of een ander bord toevoegen.

Hierna zullen we laten zien hoe je Bluetooth interfacing aan een microcontroller kunt toevoegen met behulp van een Bluetooth module. 

Bluetooth interfacing-Bluetooth modules en hoe ze werken

Bluetooth interfacing 2

De 

Bluetooth modules

Met Bluetooth modules kunt u uw microcontroller en single-board computers verbinden met externe apparaten. We kunnen ze ook Bluetooth sensoren noemen. Deze apparaten zijn echter alleen nodig als uw bord geen ingebouwde Bluetooth mogelijkheden heeft. De meest voorkomende Bluetooth modules zijn HC-05 en HC-06. 

Wanneer u een Bluetooth module koopt, vindt u deze als een groene rechthoek op een vierkant stukje blauw breakout board. Het breakout board voorziet de Bluetooth module van pinnen waarmee u deze eenvoudig op een breadboard kunt aansluiten. 

Voor eenvoudige toepassingen werken de HC-05 en HC-06 identiek in hun slaafmodus. Wij raden u echter aan om de HC-05 te gebruiken, omdat u hiermee kunt schakelen tussen slave-modus en master-modus. De HC-06 daarentegen kan alleen als slave-apparaat worden gebruikt. Als u dus twee Arduino-projecten met elkaar wilt verbinden, hebt u een HC-05 Bluetooth-module nodig, zodat deze een Bluetooth-verbinding kan initiëren en tot stand brengen.

Bluetooth interfacing-De structuur van een Bluetooth-module

Als je op de achterkant van de Bluetooth module kijkt, zie je labels voor de pinouts. In de meeste gevallen zijn de pinnen voor de voeding het enige waar u zich zorgen over hoeft te maken. Hoofdzakelijk VCC en aarde (GND). Naast deze pinnen hebben we echter ook nog de datapinnen – RXD en TXD.

RXD ontvangt gegevens, TXD zendt gegevens. Als u de HC-05 gebruikt, zult u twee pinnen opmerken die de HC-06 niet heeft. We noemen deze pinnen de enable (EN) en state output pin (STATE). U zult ook wel eens horen dat de vrijgavepin de sleutelpin wordt genoemd. 

Wanneer u met Bluetooth modules werkt, moet u goed op de voedingsspanning letten. Alles tussen 3,6 volt en 6 volt is veilig. De datapinnen vereisen digitale signalen van 3,3 volt. 

Hoe de Bluetooth-module te verbinden met uw Arduino-project en telefoon

Bluetooth interfacing 3

Bluetooth-sensor

Om u te tonen hoe de Bluetooth-interfacing werkt, hebben wij een basiscursus over hoe te om uw Arduino-project aan uw mobiele telefoon met behulp van een Bluetooth-module aan te sluiten opgenomen. 

Bluetooth interfacing-Benodigde componenten

Bluetooth-module HC-05 of Bluetooth-module HC-06

Breadboard

Arduino Uno 

2.2kΩ Weerstand

5.7KΩ Weerstand

Steve kern draden

Arduino IDE-software

Bluetooth interfacing-Instructies

Het opzetten van de Hardware

Verbind draden van de 5V en GND spelden op uw Arduino Uno, pas hen aan de machtssporen op uw broodplank; en voer hen dan aan uw Bluetooth-module, verbindend met de VCC en GND spelden.

Verbind de zendspeld van uw Arduino Uno met het breadboard terwijl u uw weerstanden gebruikt om een spanningsdeler in serie met GRAND te creëren. Het midden moet aftappen en verbinden met de RXC-pen. Dit is omdat de Bluetooth module een lager zendspanningsniveau vereist. 

Voed de TXD pin op de HC-05 door een draad door het breadboard te leiden vanaf de ontvangstpin op uw Arduino Uno.

Als je de bovenstaande bedradingsstappen correct volgt, zou je project er ongeveer zo uit moeten zien: 

Bluetooth interfacing 4

Arduino Uno aangesloten op de HC-05 module

Bron: Wikimedia Commons

Bluetooth interfacing-De software instellen

Om ons project correct te laten functioneren, moeten we code schrijven die ons in staat stelt om te luisteren naar gegevens en deze te ontvangen van een Bluetooth bron. Het resultaat drukken we dan af naar de computer via onze seriële poort.

We zullen dit project dus in wezen gebruiken als een Bluetooth-ontvanger voor de computer. Daarom moeten we een sketch schrijven voor de Bluetooth terminal. 

Bluetooth terminal schets 1

Step 1

We moeten een paar functies en klassen uit de Software Serial bibliotheek gebruiken. Deze zullen de Arduino in staat stellen om via Bluetooth te communiceren. U moet deze dus opnemen in de sketch.

Step 2

Zodra u de bibliotheek hebt geïmporteerd, moet u opgeven welke seriële pinnen u gebruikt om gegevens te verzenden en te ontvangen. In ons voorbeeld hierboven gebruiken we pin 9 voor onze ontvangstpin (rxPin), en pin 8 voor onze zendpin (txPin). 

Step 3

Maak vervolgens een software-serieel (SoftwareSerial) object met de waarden die we in de vorige stap als argumenten gedefinieerd hebben. In het bovenstaande voorbeeld noemen we ons software serieel object BTSerial.

Step 4

Definieer vervolgens een nieuwe functie, setup genaamd. Hierin wordt vastgelegd welke pinnen voor invoer en uitvoer zijn. Standaard communiceert de HC-05 Bluetooth module met de Arduino bij 9600 baud; we kunnen dat wijzigen. In ons voorbeeld hebben we het echter zo gehouden omdat het dichter bij de juiste baud-rate ligt. 

Step 5

Vervolgens, definieer twee String variabelen die we zullen gebruiken voor berichten. Tenslotte, maak een Arduino-lus functie met een terwijl lus. Wij zullen deze lijn gebruiken om voor om het even welke mededeling tussen Arduino en Bluetooth-apparaten te luisteren. 

Als de Arduino om het even welke gegevens ontvangt, zal het het uit drukken, gebruikend een puntkomma als lijneindschakelaar. 

Bluetooth terminal schets 2

Zodra u de schets hebt geschreven, moet u het naar uw Arduino uploaden. Vervolgens moet je je telefoon koppelen aan je Arduino-project. Dit zal uw mobiele telefoon toestaan om met de Bluetooth-module te communiceren.

Het communiceren aan het Bluetooth-apparaat

Wanneer u de Arduino met behulp van de knoopschakelaar aanzet, zou u een flikkerend rood licht van de Bluetooth-module moeten opmerken. Dit suggereert dat het in pairing mode is.  Je moet naar de Bluetooth-instellingen van je telefoon gaan en scannen op nabijgelegen apparaten. 

Onder beschikbare apparaten moet u een item zien dat betrekking heeft op uw module. Selecteer het item en koppel het met uw telefoon. Het zal u vragen om een koppelingscode. De koppelingscode is meestal “1234”. Nu u het apparaat hebt gekoppeld, kunt u ermee gaan communiceren. Hiervoor hebt u echter een mobiele toepassing nodig. 

Navigeer naar de app store van uw telefoon en download een seriële Bluetooth Terminal app. De applicatie heeft een terminal nodig waarmee je berichten kunt typen en vervolgens naar je project kunt sturen. Bovendien moet u ook berichten kunnen zien die u van het apparaat ontvangt.

Zorg ervoor dat de app die je besluit te gebruiken compatibel is met klassieke Bluetooth (Bluetooth Classic), anders werkt hij misschien niet met je project. 

Zodra u de app hebt gedownload, gaat u terug naar uw computer, opent u de Arduino IDE en opent u de seriële monitor voor de Bluetooth-schets. Zorg ervoor dat de seriële monitor 9600 bauds gebruikt of het aantal bauds dat u eerder hebt opgegeven. 

Ga terug naar de Bluetooth terminal app op je telefoon en selecteer het Arduino Bluetooth project als een apparaat. Zodra het verbinding maakt, kun je een bericht typen in de terminal applicatie. Zorg ervoor dat je een puntkomma (;) toevoegt aan het einde van het bericht om het einde van het bericht aan te geven. 

Samenvatting

Als u de bovenstaande stappen correct volgt, zou u een output moeten ontvangen die u informeert dat het Arduino-project een bericht heeft ontvangen. Het bericht zou ook op het scherm van uw computer via de seriële terminal van Arduino IDE moeten verschijnen. Nogmaals, dit is een eenvoudig project dat geschikt is voor beginners en beginnelingen. Zodra u de grondbeginselen begrijpt, kunt u complexere projecten nastreven. U kunt bijvoorbeeld een drukknop, onboard LED, of DC motor toevoegen. Je kunt het zelfs gebruiken om berichten via e-mail te versturen. Hoe dan ook, we hopen dat u deze gids nuttig vond. Zoals altijd, bedankt voor het lezen.

Hommer Zhao
Hallo, ik ben Hommer, de oprichter van WellPCB. Tot nu toe hebben we meer dan 4.000 klanten wereldwijd. Voor vragen kunt u gerust contact met mij opnemen. Bij voorbaat bedankt.

Diensten