Khi hầu hết mọi người bắt đầu sử dụng một microcontroller Arduino, họ không biết tất cả các module mở rộng và che chắn mà họ có thể sử dụng. Trong khi Arduino Uno là một trong những bộ vi điều khiển phổ biến nhất trên thế giới, nó không có khả năng kết nối Bluetooth.
Tất nhiên, bạn có thể mua bo mạch chủ với tính năng Bluetooth tích hợp, như Arduino BT hoặc Raspberry Pi 4, họ có tính năng Bluetooth tích hợp. Tuy nhiên, những tấm này đắt hơn, nặng hơn và có thể ít thú vị hơn khi sử dụng trong các dự án. vậy, khi bạn muốn thêm kết nối bluetooth cho một bộ điều khiển không có kết nối bluetooth, bạn phải làm gì?
tùy chọn tốt nhất của bạn là kết nối với mô-đun bluetooth. Do vậy, hướng dẫn này sẽ chỉ cho bạn cách kết nối mô-đun Bluetooth với bộ điều khiển vi điều khiển. Điều này cho phép bạn kết nối một bộ điều khiển không dây với các thiết bị có khả năng Bluetooth như điện thoại thông minh và máy tính.
giao diện bluetooth là gì
Cảm biến Bluetooth, bảng thử nghiệm và Arduino Uno
hiện nay, bluetooth là một trong những tiêu chuẩn kết nối không dây phổ biến nhất trên thế giới. chúng tôi sử dụng nó để truyền tải và trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị. giao diện bluetooth mô tả sử dụng hoặc kích hoạt thiết bị bluetooth. Trong khi chúng tôi sử dụng các tiêu chuẩn như Wi-Fi cho các kết nối từ xa, chúng tôi sử dụng Bluetooth cho các kết nối ngắn và truyền dữ liệu. tuy nhiên, tiêu chuẩn bluetooth mới nhất (5. 2) có thể đạt được khoảng cách 400 m với tốc độ dữ liệu 2 mbps.
chúng ta có thể mong đợi các phiên bản trong tương lai có thể đạt được phạm vi dài hơn với ngưỡng và thông lượng cao hơn. Tuy nhiên, mỗi khi bạn sử dụng điện thoại di động để truyền dữ liệu hoặc kết nối với một thiết bị khác, nó về cơ bản là một giao diện Bluetooth. một lần nữa, rất nhiều bộ điều khiển không có chức năng bluetooth tích hợp. vì vậy, nếu bạn muốn thực hiện giao diện bluetooth với chúng, bạn cần phải mở rộng chúng hoặc thêm một tấm khác.
Tiếp theo, chúng tôi sẽ chỉ cho bạn cách sử dụng mô-đun Bluetooth để thêm một giao diện Bluetooth vào bộ điều khiển vi mạch.
mô-đun bluetooth và cách thức hoạt động của nó
cái này
Mô-đun Bluetooth
Mô-đun Bluetooth cho phép bạn kết nối các bộ điều khiển vi mạch và máy tính bảng đơn với các thiết bị bên ngoài. chúng ta có thể gọi chúng là cảm biến bluetooth. Tuy nhiên, các thiết bị này chỉ được yêu cầu nếu bo mạch chủ của bạn không có bất cứ tính năng Bluetooth tích hợp nào. các mô-đun bluetooth phổ biến nhất là hc-05 và hc-06.
khi bạn mua mô-đun bluetooth, bạn sẽ thấy nó là một hình chữ nhật xanh lá cây trên một bảng chuyển tiếp màu xanh. Bảng phân tuyến cung cấp các chân cho mô-đun Bluetooth để bạn có thể cắm chúng vào bảng thử nghiệm một cách dễ dàng.
đối với các ứng dụng đơn giản, hc-05 và hc-06 hoạt động giống nhau trong chế độ tháo dỡ. Tuy nhiên, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng HC-05 vì nó cho phép bạn chuyển đổi giữa chế độ từ và chế độ chính. ngược lại, hc-06 chỉ có thể hoạt động như một thiết bị phụ. Vì vậy, nếu bạn muốn kết nối hai dự án Arduino, bạn cần một mô-đun Bluetooth HC-05 để nó có thể bắt đầu kết nối Bluetooth và thiết lập.
cấu trúc của mô-đun bluetooth
nếu bạn nhìn vào mặt sau của mô-đun bluetooth, bạn sẽ thấy các nhãn chân. trong hầu hết các trường hợp, bạn chỉ cần lo lắng về các pin điện. chủ yếu là vcc và mặt đất (gnd). Tuy nhiên, bên cạnh những chân này, chúng ta có các chân dữ liệu – RXD và TXD.
RXD nhận dữ liệu và TXD gửi dữ liệu. Nếu bạn sử dụng HC-05, bạn sẽ nhận thấy hai chân mà HC-06 không có. Chúng tôi gọi các chân này là khả năng (EN) và đầu ra trạng thái (state). Bạn cũng có thể nghe người ta gọi EnablePin là KeyPin.
khi sử dụng mô-đun bluetooth, bạn cần phải chú ý đến điện áp điện. bất kỳ điện áp nào từ 3, 6 đến 6 volt đều an toàn. pin dữ liệu sẽ cần tín hiệu số 3. 3 volt.
cách kết nối mô-đun bluetooth với dự án arduino và điện thoại di động
bộ cảm biến bluetooth
Để cho bạn thấy giao diện Bluetooth hoạt động như thế nào, chúng tôi cung cấp một hướng dẫn cơ bản về cách sử dụng mô-đun Bluetooth để kết nối các dự án Arduino với điện thoại di động.
Các bộ phận cần thiết
Mô-đun Bluetooth HC-05 hoặc mô-đun Bluetooth HC-06
bảng thí nghiệm
Arduino Uno
2.2 kΩ điện trở
5.7 kΩ điện trở
các đường đặc
Phần mềm Arduino IDE
mô tả
Thiết lập phần cứng
Kết nối các chân 5V và GND trên Arduino Uno, cài đặt chúng vào đường dây điện trên bảng thử nghiệm; sau đó nối chúng vào mô-đun bluetooth, kết nối vcc và gnd chân.
Kết nối chân truyền của Arduino Uno vào bảng thử nghiệm, trong khi sử dụng điện trở để tạo ra một bộ phân điện nối với GRAND. trung tâm nên được nối và kết nối với chân rxc. điều này là vì mô-đun bluetooth cần một mức điện áp thấp hơn.
Một dây điện từ chân nhận trên Arduino Uno đi qua bảng thử nghiệm để cung cấp điện cho chân TXD trên HC-05.
nếu bạn đã thực hiện đúng các bước kết nối trên, mục của bạn nên trông như sau:
Arduino Uno kết nối với các mô-đun HC-05
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
cài đặt phần mềm
Để dự án của chúng tôi hoạt động, chúng tôi cần phải viết mã cho phép chúng tôi lắng nghe dữ liệu và nhận dữ liệu từ nguồn Bluetooth. sau đó, chúng tôi sẽ sử dụng cổng nối tiếp để in kết quả về máy tính.
Vì vậy, về cơ bản, chúng tôi sẽ sử dụng dự án này như một bộ nhận bluetooth cho máy tính. vì vậy, chúng tôi phải viết một bản phác thảo cho thiết bị cuối bluetooth.
thiết bị cuối bluetooth 1
bước đầu tiên
chúng ta cần sử dụng một số hàm và các loại trong thư viện phần mềm. chúng sẽ cho phép arduino liên lạc qua bluetooth. Do vậy, bạn phải bao gồm nó trong phác thảo.
Bước thứ hai
sau khi bạn chuyển nhập các thư viện, bạn cần chỉ ra các chân nối tiếp nào được sử dụng để gửi và nhận dữ liệu. Trong ví dụ trên, chúng tôi sử dụng chân 9 làm chân nhận (rxPin) và chân 8 làm chân gửi (txPin).
Bước thứ ba
Tiếp theo, thực hiện một đối tượng chuỗi phần mềm với các giá trị mà chúng tôi đã xác định trong bước trước đó như các tham số. trong ví dụ trên, chúng tôi đặt tên đối tượng chuỗi phần mềm là btserial.
Bước thứ tư
tiếp theo, xác định một hàm mới được gọi là setup. nó xác định đầu vào và đầu ra nào. theo mặc định, các mô-đun bluetooth hc-05 giao tiếp với arduino ở tốc độ 9600 watt; chúng ta có thể thay đổi nó. tuy nhiên, chúng tôi không thay đổi trong ví dụ, vì nó gần với tốc độ baod chính xác hơn.
Bước 5
tiếp theo, xác định hai biến chuỗi ký tự mà chúng ta sẽ sử dụng cho thông báo. Cuối cùng, sử dụng vòng lặp while để tạo một hàm vòng lặp Arduino. Chúng tôi sẽ sử dụng vòng lặp này để lắng nghe bất kỳ giao tiếp nào giữa Arduino và thiết bị Bluetooth.
Nếu Arduino nhận được bất kỳ dữ liệu nào, nó sẽ in ra nó bằng dấu chấm phẩy như một dấu chấm cuối dòng.
thiết bị cuối bluetooth phác thảo 2
Một khi bạn đã viết xong bản phác thảo, bạn cần phải tải nó lên Arduino của bạn. Tiếp theo, bạn cần kết nối điện thoại với dự án Arduino. điều này sẽ cho phép điện thoại của bạn liên lạc với mô-đun bluetooth.
giao tiếp với thiết bị bluetooth
Khi bạn sử dụng công tắc nút để mở Arduino, bạn sẽ nhận thấy các mô-đun Bluetooth phát ra ánh sáng đỏ nhấp nháy. điều đó cho thấy nó đang ở trong chế độ ghép đôi. bạn cần vào thiết lập bluetooth của điện thoại và quét bất kỳ thiết bị nào gần đó.
dưới các thiết bị có sẵn, bạn sẽ thấy các mục liên quan đến các mô-đun của bạn. chọn mục và ghép nó với điện thoại di động. nó yêu cầu bạn nhập các mã khớp. mã kết hợp thường là” 1234″. bây giờ bạn đã kết nối thiết bị, bạn có thể bắt đầu liên lạc với nó. tuy nhiên, bạn cần một ứng dụng di động để thực hiện nó.
Dẫn hướng đến cửa sổ ứng dụng trên điện thoại của bạn và tải về một ứng dụng thiết bị cuối bluetooth nối tiếp. Ứng dụng này cần thiết một thiết bị cuối để cho phép bạn gõ thông điệp và gửi chúng đến các dự án của bạn. ngoài ra, bạn cần có thể xem các thông báo được nhận từ thiết bị đó.
Hãy đảm bảo ứng dụng bạn đã quyết định sử dụng tương thích với Bluetooth Classic, nếu không nó có thể không hoạt động được với dự án của bạn.
Sau khi tải xuống ứng dụng, trở lại máy tính, mở Arduino IDE và mở màn hình nối tiếp Bluetooth Sketch. bảo đảm rằng màn hình nối tiếp sử dụng 9600 ba-byte hoặc số ba-byte mà bạn đã chỉ ra trước đó.
Quay trở lại ứng dụng thiết bị cuối Bluetooth trên điện thoại của bạn, chọn dự án Arduino Bluetooth làm thiết bị. một khi đã kết nối, bạn có thể gõ một thông báo trong ứng dụng thiết bị cuối. đảm bảo rằng bạn đã thêm dấu chấm phẩy (; ) để chỉ ra rằng thông điệp kết thúc.
tóm tắt
Nếu bạn đã thực hiện đúng các bước trên, bạn sẽ nhận được thông báo rằng dự án Arduino đã nhận được một thông báo. Thông điệp này cũng nên được hiển thị trên màn hình máy tính của bạn thông qua đầu cuối nối tiếp của Arduino IDE. một lần nữa, đây là một dự án đơn giản cho cả người mới và người mới. một khi bạn đã hiểu được những điều cơ bản, bạn có thể làm việc trong những dự án phức tạp hơn. Ví dụ, bạn có thể thêm một nút, đèn LED trên bo mạch hoặc một máy điện DC. bạn thậm chí có thể sử dụng nó để gửi thư điện tử. tuy nhiên, chúng tôi hy vọng hướng dẫn này sẽ hữu ích cho bạn. như thường lệ, cảm ơn bạn đã đọc.