Подключение Bluetooth модуля HC-05 к Arduino Uno — Схема и пример кода

В мире DIY микроэлектроники Bluetooth модуль HC-05 – это один из важнейших компонентов, который позволяет устанавливать беспроводное соединение между двумя Arduino-платформами. В этой статье мы рассмотрим, как подключить Bluetooth модуль HC-05 к двум Arduino – одна будет передатчиком, а другая – приемником. Мы предоставим необходимые схемы подключения и примеры кода для обеих платформ.

Bluetooth модуль HC-05 – это недорогой и надежный беспроводной модуль, разработанный для установки связи между устройствами по стандарту Bluetooth. Он имеет следующие характеристики:

• Работает на частоте 2,4 ГГц.
• Поддерживает Bluetooth 2.0 и 2.1 + EDR (Enhanced Data Rate) стандарты.
• Имеет интерфейсы UART для простой интеграции с микроконтроллерами, такими как Arduino.
• Предоставляет мастер и ведомый режимы работы.
• Может работать в режиме парного соединения или в режиме нескольких соединений.
• Поддерживает шифрование данных для обеспечения безопасности.
• Имеет низкое энергопотребление.

Преимущества HC-05 включают его доступность, легкость в использовании и поддержку различных режимов работы, что делает его идеальным для проектов DIY, где требуется беспроводная связь.

Arduino Uno – это одна из самых популярных платформ для разработки DIY проектов. Ее основные характеристики включают:

• Микроконтроллер ATmega328P с 14 цифровыми входами/выходами и 6 аналоговыми входами.
• Частота процессора 16 МГц.
• Интерфейс USB для программирования и обмена данными.
• Легкое программирование с использованием Arduino IDE.
• Широкий спектр библиотек и расширений для различных проектов.
• Открытая аппаратная и программная части, что позволяет создавать собственные дополнения.

Arduino Uno идеально подходит для интеграции с Bluetooth модулем HC-05, так как оба устройства совместимы и позволяют создавать разнообразные проекты, использующие беспроводную связь.

Сначала давайте рассмотрим таблицу распиновки Bluetooth модуля HC-05:

Обратите внимание, что уровень логической единицы на модуле HC-05 равен 3.3 В, поэтому для подключения пина RXD к Arduino, необходимо использовать делитель напряжения. Для этого вам понадобятся резисторы на 10 кОм и 20 кОм.

Теперь подключим модуль к Arduino Uno:

• Подключите VCC Bluetooth модуля к 5V на Arduino.
• Подключите GND Bluetooth модуля к GND на Arduino.
• Подключите TXD Bluetooth модуля к пину 10 (SoftwareSerial RX) на Arduino.
• Подключите RXD Bluetooth модуля к пину 11 (SoftwareSerial TX) на Arduino (через делитель напряжения).
• Подключите STATE Bluetooth модуля к пину 9.
• Пин KEY подключите к 3V3 для перевода модуля в режим AT-команд.

Для настройки Bluetooth модуля HC-05 на работу в режиме передатчика и приемника, мы будем использовать AT-команды. Вот как это делается:

1. 1. Подключите модуль к Arduino.
   2. Загрузите следующий скетч на Arduino:
      
      Arduino

      #include <SoftwareSerial.h> SoftwareSerial bluetooth(10, 11); // RX, TX void setup() { Serial.begin(9600); // Инициализируем последовательное соединение для монитора порта. bluetooth.begin(38400); // Инициализируем программное последовательное соединение для Bluetooth модуля на скорости 38400. } void loop() { // Ожидаем, пока данные появятся на мониторе порта. if (Serial.available()) { char data = Serial.read(); // Читаем символ из монитора порта. bluetooth.print(data); // Отправляем символ на Bluetooth модуль. } // Ожидаем и выводим ответ от Bluetooth модуля. if (bluetooth.available()) { char data = bluetooth.read(); // Читаем символ из Bluetooth модуля. Serial.print(data); // Выводим символ в монитор порта. } }

      1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

      #include <SoftwareSerial.h>   SoftwareSerial bluetooth(10, 11);  // RX, TX   void setup() {   Serial.begin(9600);  // Инициализируем последовательное соединение для монитора порта.   bluetooth.begin(38400);  // Инициализируем программное последовательное соединение для Bluetooth модуля на скорости 38400. }   void loop() {   // Ожидаем, пока данные появятся на мониторе порта.   if (Serial.available()) {     char data = Serial.read();  // Читаем символ из монитора порта.     bluetooth.print(data);  // Отправляем символ на Bluetooth модуль.   }     // Ожидаем и выводим ответ от Bluetooth модуля.   if (bluetooth.available()) {     char data = bluetooth.read();  // Читаем символ из Bluetooth модуля.     Serial.print(data);  // Выводим символ в монитор порта.   } }

   3. Откройте монитор порта. Теперь вы можете отправлять AT-команды, которые будут передаваться на Bluetooth модуль, и ответы от модуля будут отображаться в мониторе порта. Попробуйте отправить на модуль команду AT, если все подключено правильно, модуль должен ответить OK.

Настройка ведомого устройства:

1. AT+RMAAD (Для удаления всех сопряженных устройств).
2. AT+ROLE=0 (Для установки в режим ведомого устройства).
3. AT+ADDR (Для получения адреса HC-05. Не забудьте записать адрес, так как он будет использован при настройке мастера).
4. AT+UART=38400,0,0 (Для установки скорости передачи данных на 38400 бит/с).

Настройка ведущего устройства:

1. AT+RMAAD (Удаление всех сопряженных устройств)
2. AT+ROLE=1 (Установка в режим мастера)
3. AT+CMODE=0 (Установка режима соединения с указанным Bluetooth-адресом)
4. AT+BIND=xxxx,xx,xxxxxx (xxxx,xx,xxxxxx – адрес ведомого устройства, с которым вы хотите связать модуль)
5. AT+UART=38400,0,0 (Установка скорости передачи данных на 38400 бит/с)

После успешной настройки модулей, необходимо отключить контакт KEY на обоих модулях и перезагрузить их. Это выведет модули из режима AT комманд.

1. Скетч для платы, которая будет выступать в роли передатчика:
   
   Arduino

   #include <SoftwareSerial.h> SoftwareSerial bluetooth(10, 11); // RX, TX void setup() { Serial.begin(9600); // Инициализируем последовательное соединение для монитора порта. bluetooth.begin(38400); // Инициализируем программное последовательное соединение для Bluetooth модуля на скорости 38400. } void loop() { // Ожидаем, пока данные появятся на мониторе порта. if (Serial.available()) { char data = Serial.read(); // Читаем символ из монитора порта. bluetooth.print(data); // Отправляем символ на Bluetooth модуль. } }

   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

   #include <SoftwareSerial.h>   SoftwareSerial bluetooth(10, 11);  // RX, TX   void setup() {   Serial.begin(9600);  // Инициализируем последовательное соединение для монитора порта.   bluetooth.begin(38400);  // Инициализируем программное последовательное соединение для Bluetooth модуля на скорости 38400. }   void loop() {   // Ожидаем, пока данные появятся на мониторе порта.   if (Serial.available()) {     char data = Serial.read();  // Читаем символ из монитора порта.     bluetooth.print(data);  // Отправляем символ на Bluetooth модуль.   } }

2. Скетч для платы, которая будет выступать в роли приёмника:
   
   Arduino

   #include <SoftwareSerial.h> SoftwareSerial bluetooth(10, 11); // RX, TX void setup() { Serial.begin(9600); // Инициализируем последовательное соединение для монитора порта. bluetooth.begin(38400); // Инициализируем программное последовательное соединение для Bluetooth модуля на скорости 38400. } void loop() { // Ожидаем и выводим ответ от Bluetooth модуля. if (bluetooth.available()) { char data = bluetooth.read(); // Читаем символ из Bluetooth модуля. Serial.print(data); // Выводим символ в монитор порта. } }

   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

   #include <SoftwareSerial.h>   SoftwareSerial bluetooth(10, 11);  // RX, TX   void setup() {   Serial.begin(9600);  // Инициализируем последовательное соединение для монитора порта.   bluetooth.begin(38400);  // Инициализируем программное последовательное соединение для Bluetooth модуля на скорости 38400. }   void loop() {   // Ожидаем и выводим ответ от Bluetooth модуля.   if (bluetooth.available()) {     char data = bluetooth.read();  // Читаем символ из Bluetooth модуля.     Serial.print(data);  // Выводим символ в монитор порта.   } }

Bluetooth модуль HC-05 позволяет легко устанавливать беспроводное соединение между Arduino-платформами. Теперь у вас есть все необходимые инструменты для создания беспроводных DIY проектов с использованием Arduino и Bluetooth модуля HC-05.