الاستخدام الفعال لوحدة بلوتوث

الاستخدام الفعال لوحدة بلوتوث

غالبًا ما يواجه معظم المهندسين صعوبة أثناء التعامل مع اتصال مشاريعهم, ومع ذلك, يمكن لوحدة Bluetooth حل هذه المشكلة بسهولة. وبالتالي, يحب خبراء الأتمتة وعشاق إنترنت الأشياء بناء مشاريعهم القائمة على وحدات التحكم الدقيقة مثل Arduino أو Raspberry Pi. بالتالي, هذه المتحكمات الدقيقة غير قادرة على الاتصال بالأجهزة الأخرى إلا إذا قمنا بتمكينها من خلال الاتصال. وبالتالي, غالبًا ما يتم توفير هذا الاتصال لهم من خلال وحدة Bluetooth.

وحدات البلوتوث صغيرة الحجم. بالتالي, يمكننا دمجها بسهولة في Arduino ومشاريع وحدات التحكم الدقيقة الأخرى. وكما يوحي الاسم, تتواصل هذه الوحدة مع الأجهزة من حولها باستخدام تقنية Bluetooth. وبالتالي, إنه يفتح مجموعة جديدة كاملة من الاحتمالات من نقل البيانات البسيط إلى جهاز التحكم عن بعد.

وحدة بلوتوث Pinout ووصف الدبوس

تتكون وحدات Bluetooth النموذجية من أربعة دبابيس أساسية. بالتالي, يتم تحديد أسمائهم والوظائف الخاصة بهم أدناه.

الرقم التسلسلي.دبوسوظيفة
1.GNDالتأريض
2.VCCمزود الطاقة
3.RXاستلام البيانات التسلسلية
4.TXأرسل البيانات التسلسلية

1) GND

يعمل هذا الدبوس بشكل أساسي على توفير الأرض للدائرة. وبالتالي, توفير أرضية هو مفهوم أساسي في هندسة الإلكترونيات وبدون ذلك, لا توجد أداة إلكترونية يمكنها العمل حقًا. بالتالي, هذا الدبوس هو جزء مهم من وحدة BLE.

2) VCC

نستخدم هذا الدبوس لتزويد الطاقة لوحدة BLE. وبالتالي, هذا بمثابة نقطة محورية تسمح لوحدة Bluetooth بسحب الطاقة المطلوبة. بالتالي, يعد VCC أهم دبوس في أي وحدة Bluetooth.

3) RX

يعمل هذا الدبوس بشكل أساسي لتلقي أي بيانات معينة من عقدة الشبكة المحددة أو من جهاز قريب معين. وبالتالي, نستخدم هذا الدبوس لتلقي الإرشادات أو المعلومات المطلوبة من الأجهزة الأخرى داخل شبكة Bluetooth أو الشبكة نفسها. بالتالي, يؤسس هذا الدبوس الأساس لاستخدام وحدة BLE لعمليات نشر إنترنت الأشياء.

4) TX

يسمح هذا الدبوس لوحدات Bluetooth بإرسال البيانات المعينة إلى الشبكة أو إغلاقها بواسطة الأجهزة. غالبًا ما تكون البيانات المعينة هي البيانات التي يتم جمعها بواسطة المستشعرات المتصلة بوحدات التحكم الدقيقة. وبالتالي, يفتح هذا الدبوس حقًا إمكانات وحدة Bluetooth. متى أردنا وضع وحدة Bluetooth في مكان بعيد لأغراض جمع البيانات, نعتمد على هذا الدبوس لإرسال البيانات التي تم جمعها والمعلومات المعالجة إلينا بانتظام.

وحدة بلوتوث مقدمة من MOKOSMART

1) HZX

بلوتوث 4.0 HZX NRF51822 Module

المواصفات الفنية

  1. تتميز بـ nRF51822qfaa كشريحة مدمجة. ومع ذلك, يمكنك استخدام nRF51822qfac أيضًا إذا كان هذا هو ما تفضله.
  2. وحدة بلوتوث اردوينو هذه لديها مسافة اتصال حولها 30 أمتار.
  3. وبالتالي, لديها نطاق تردد 2.4 غيغاهرتز
  4. لديها العديد من سعات ذاكرة الوصول العشوائي المتوافقة. وبالتالي, يمكنك اختيار ذاكرة وصول عشوائي تبلغ 16 كيلوبايت, 32كيلو بايت, أو 256 كيلوبايت.
  5. وبالتالي, يمكن أن تعمل بشكل لا تشوبه شائبة في نطاق درجة حرارة 40 ~ 85
  6. يحتوي على مقياس تسارع خطي ثلاثي المحاور يصور أداءً عاليًا جدًا. ومع ذلك, يستهلك القليل من الطاقة.
  7. بالإضافة إلى, تحتوي هذه الوحدة على هوائي على متنها.
  8. لديها RTC. وبالتالي, انها قادرة على العمل بمثابة عداد الوقت.
  9. هذه الوحدة آمنة للغاية وتتميز بالتشفير من خلال AES HW.
  10. لديها ميزة QDEC. وبالتالي, هذه الوحدة قابلة للنشر بسهولة.

الميزات الكهربائية

  1. لديها جهد تشغيل 2.0V ~ 3.6V لـ LDO الداخلي.
  2. من أجل LDO الخارجي, لديها جهد تشغيل 1.8 فولت ~ 3.6 فولت.
  3. يمكنك برمجة طاقة الخرج الخاصة به في نطاق -20 إلى +4 ديسيبل.
  4. بالإضافة إلى, يتميز بـ PPI مستقل عن وحدة المعالجة المركزية.
  5. يحتوي على رأس دبوس توسيع لجميع المدخلات والمخرجات. ومع ذلك, P0.27 و P.026 هي استثناء خاص.
  6. تتميز هذه الوحدة بواجهات رقمية خاصة لـ UART(CTS / RTS), SPI Master / Slave, و I2C.
  7. يمكنك تكوينه مع 8/9/10 بت ADC. وبالتالي, إنه متوافق تمامًا مع سلسلة NRF24L

2) وحدات MK02 nRF52832 و MK04 nRF52832 BLE

MK02 bluetooth moduleMK04

المواصفات الفنية

  1. يحتوي على جهاز إرسال واستقبال متعدد البروتوكولات يعمل في 2.4 غيغاهرتز
  2. يحتوي على وضع طاقة منخفض يسمح له بالحصول على حساسية Bluetooth -96 ديسيبل.
  3. تتميز وحدة صوت Bluetooth هذه بذاكرة وصول عشوائي بسعة 64 كيلو بايت وفلاش 512 كيلو بايت.
  4. هناك أكثر 30 دبابيس الإدخال / الإخراج جميعها قابلة للتكوين.
  5. تسمح وحدة WIFI Bluetooth هذه بتشفير AES HW من خلال EasyDMA.
  6. تتميز وحدة BLE هذه بمستشعر درجة الحرارة الخاص بها.
  7. لها أبعاد 21×13.8×0.8مم
  8. تتميز وحدة Bluetooth منخفضة الطاقة هذه بما يصل إلى خمسة مؤقتات 32 بت. وبالتالي, تأتي هذه الموقتات مع وضع العداد الخاص بها.
  9. يحتوي على علامة NFC-A التي تعزز الاتصال بشكل كبير.

الميزات الكهربائية

  1. هذه البلوتوث 4.0 الوحدة النمطية لها ذروة تيار 5.3 مللي أمبير في دبوس TX.
  2. تتميز وحدة Bluetooth منخفضة الطاقة هذه بتيار ذروة يبلغ 5.4 مللي أمبير في دبوس RX.
  3. تتميز وحدة BLE بمؤشر PPI الخاص بها.
  4. هذه لديها 12 بت و 200 ksps ADC - 8 القنوات القابلة للتكوين. وبالتالي, يمكنك أيضًا برمجة مكاسبهم.
  5. إنها تزود الجهد في حدود 3.6V إلى 1.7V
  6. تحتوي هذه الوحدة على واجهة بها هوائي دبوس واحد.

3) MK10

MK10

المواصفات الفنية

  1. لديها حساسية -95dBm في وضع BLE.
  2. لديها حساسية من -103dBm على المدى الطويل.
  3. هذه البلوتوث 5.0 تتميز الوحدة النمطية ببرنامج RSSI بدقة 1 ديسيبل.
  4. يحتوي على ذاكرة وصول عشوائي تبلغ 256 كيلو بايت وفلاش 1 ميجا بايت.
  5. يتم تسريع أمنها بواسطة HW.
  6. يحتوي على معالجات مشتركة متعددة 128 بت والتي تشمل AAR, البنك المركزي الأوروبي, CCM, و AES.
  7. تتميز وحدة BLE هذه بوحدة تحكم USB2.0.
  8. حولها 48 دبابيس I / O.
  9. أبعاده 30.0×20.0× 0.8 ملم.
  10. يحتوي على مذبذب داخلي بسرعة 64 ميجاهرتز مما يسمح بالاستيقاظ السريع.

الميزات الكهربائية

  1. دبوس Tx لديه + 8dBm من الطاقة.
  2. وهو متوافق مع nRF24L, nRF52, nRF24AP, وسلسلة nRF24L.
  3. يمكنك برمجة إخراجها من -20 ديسيبل إلى +8 ديسيبل.
  4. يوفر هذا نظامًا مرنًا لإدارة الطاقة.
  5. يزود الجهد في نطاق 5،5V إلى 1.7V
  6. للمكونات الخارجية, ينظم مصدر الطاقة من 3.3 فولت إلى 1.8 فولت.

وظيفة وحدة البلوتوث

1) الاتصال بين الأجهزة

نستخدم وحدة BLE بشكل أساسي في مشاريع Arduino عندما نريد أن يتواصل مشروعنا مع الأجهزة المحيطة به. وبالتالي, يمكنك القول أن الغرض الأساسي من وحدة Bluetooth هو غرس الاتصال في مشروع الميكروكونترولر. بالتالي, بمجرد أن يتمكن مشروعنا من التواصل مع الأجهزة المحيطة به, يمكننا بعد ذلك المضي قدما في مزيد من التطورات.

2) جمع البيانات ونقلها

أحد الأسباب الرئيسية لنشر مشاريع إنترنت الأشياء هو جمع البيانات. بعض الأمثلة هي مراقبة درجة الحرارة, الضغط, رطوبة, إلخ. وبالتالي, بمجرد أن تجمع المستشعرات في مشروع إنترنت الأشياء البيانات, نحتاج منهم لإرساله إلينا. لهذا الغرض, نحن نستخدم وحدة BLE التي تمكن المتحكم الدقيق من نقل البيانات المجمعة بشكل فعال.

3) أتمتة

أحد الأسباب الرئيسية لتطوير ونشر مشاريع إنترنت الأشياء من خلال وحدات التحكم الدقيقة هو أننا نبحث عن الأتمتة. وبالتالي, الأتمتة هي المفهوم الذي يتم فيه تنفيذ المهام الروتينية تلقائيًا من خلال مساعدة التكنولوجيا. على سبيل المثال, دق ناقوس الخطر عند نشوب حريق أو تفريغ حاوية غاز عندما يكون الضغط مرتفعًا جدًا. بالتالي, الأتمتة مفضلة للغاية في تطبيقات إنترنت الأشياء الصناعية. ومع ذلك, لا يمكننا تحقيق الأتمتة دون الاستفادة من إمكانيات وحدة BLE. بالتالي, تسمح وحدة BLE للمتحكمات الدقيقة بإرسال التعليمات إلى الأنظمة الميكانيكية ذات الصلة من خلال مساعدة إشارات Bluetooth.

4) جهاز التحكم

يُعرف التحكم في الأشياء البعيدة عنا باسم جهاز التحكم عن بعد. ومع ذلك, لا يمكننا تحقيق ذلك إلا بمساعدة وحدة BLE. وبالتالي, تتيح لنا وحدة BLE إرسال الأوامر ذات الصلة إلى الكائنات الإلكترونية البعيدة. بالتالي, بهذه الطريقة لا يتعين علينا بذل الكثير من الجهد, ومع ذلك فنحن قادرون بسهولة على أداء نفس المهمة من مسافة بعيدة.

تطبيقات وحدة بلوتوث

1) علم الروبوتات

أكبر تطبيق لوحدة BLE في مجال الروبوتات. بالتالي, يمكننا التحكم في حركة وأفعال الروبوت باستخدام إمكانيات البلوتوث. لهذا الغرض, نستخدم Arduino لبناء الروبوت ثم نقوم بدمج وحدة Bluetooth معه. وبالتالي, يمكننا بعد ذلك استخدام تطبيق مخصص للتحكم في طريقة تحرك الروبوت. بالإضافة إلى, يمكننا أيضًا التحكم في ما يفعله الروبوت طالما أننا داخل نطاق البلوتوث.

2) الأمان

يتم تمكين كل جهاز ذكي مع تقنية Bluetooth هذه الأيام. ولكل جهاز معرف Bluetooth فريد. وبالتالي, يمكننا تسخير هذه الإمكانية لغرض تطبيقات الأمان. على سبيل المثال, نريد تأمين مدخل منزل معين. لهذا الغرض, سنقوم ببناء مدقق باستخدام Arduino ووحدة BLE. وبالتالي, سنقوم بعد ذلك بتثبيته بالقرب من بوابة الدخول. وبالتالي, عندما يحاول شخص دخول المنزل, سيفحص المدقق معرّف البلوتوث على الهاتف الذكي لهذا الشخص. بالتالي, إذا تم التعرف على المعرّف باعتباره شخصًا مخولًا ، فسيُسمح له بالدخول. ومع ذلك, إذا كان المعرف غير معروف ، فسيقوم المدقق بتنبيه سكان المنزل.

3) إدارة الأصول والتتبع

غالبًا ما تكافح المستودعات الكبيرة والمتاجر الإدارية في تتبع مخزونها. وبالتالي, تتمثل المشاكل الرئيسية في أن حجم المتجر كبير جدًا وأن العمالة اليدوية ليست كافية للبحث في المتجر بأكمله في حالة فقد أحد العناصر. هذا هو المكان الذي يمكن أن تكون فيه وحدة BLE مفيدة. وبالتالي, يمكننا إرفاق منارات بمخزون مهم. وستقوم وحدة Bluetooth المركزية بإنشاء اتصال آمن مع كل منارة. وبالتالي, يمكننا استخدام هذا الرابط لتثليث موقع مخزوننا والعثور عليه بسهولة إذا كان في غير محله.

كيفية استخدام وحدة بلوتوث?

إذا كنت على دراية بالميكروكونترولر مثل Arduino ، فهذا بسيط إلى حد ما. وبالتالي, ما يلي هو دليل خطوة بخطوة لاستخدام وحدة Bluetooth.

1) قم بتوصيل وحدة Bluetooth مع Arduino

كما ناقشنا في وقت سابق, تحتوي وحدات Bluetooth على أربعة دبابيس. وبالتالي, يجب عليك توصيل كل من هذه المسامير بمكون خاص من Arduino.

  • يتم توصيل دبوس RX الخاص بوحدة BLE بدبوس RX الخاص بوحدة Adriano
  • يتم توصيل دبوس TX الخاص بوحدة BLE مع دبوس TX الخاص بـ Adriano
  • قم بتوصيل بطارية 5 فولت بمسمار VCC الخاص بوحدة Bluetooth
  • يتم توصيل دبوس GND الخاص بوحدة BLE بدبوس GND الخاص بـ Adriano

2) ضع التعليمات في شكل كود

Arduino لها لغتها الخاصة و IDE. وبالتالي, أي تعليمات تريد أن تعطيها لوحدة البلوتوث, يجب عليك تحويلها في شكل كود اردوينو.

3) قم بتحميل التعليمات (الشفرة) على اردوينو

ثم يتعين عليك تحميل الكود على Arduino باستخدام منفذ USB المخصص. وبالتالي, الآن وحدة Bluetooth نشطة وجاهزة للاستخدام.

4) نشر وحدة البلوتوث

يمكنك الآن نشر وحدة BLE مع Arduino في تطبيق IoT الذي اخترته.

وضع الأسلاك

الاتصال مع RJ25

غالبًا ما تحتوي وحدة BLE على معرف رمادي أو أزرق. بالتالي, عندما نستخدم RJ25, يجب علينا توصيل المنفذ بمعرف رمادي أو أزرق على Makeblock Orion.

التوصيل بسلك دوبونت

عندما نستخدم سلك Dupont لإنشاء اتصال بين لوحة Arduino ووحدة Bluetooth ، فعلينا توصيل المنفذ الرقمي 0 و 1 مع دبابيس RX و TX.

دليل البرمجة

لتغذية التعليمات في وحدة بلوتوث, نحتاج إلى تحويلها إلى رمز باستخدام لغة Arduino. كما نعلم جميعًا أن كل لغة برمجة بها بعض المكتبات المخصصة, بالتالي, تمتلك Arduino مكتبات خاصة بها. وبالتالي, عند استخدام وحدة BLE ، يجب عليك استخدام Makeblock-Library-master. وبالتالي, نوصي بشدة بضرورة اختبار التعليمات البرمجية الخاصة بك بدقة وكيفية استجابة وحدة Bluetooth لها قبل نشرها بالفعل. يحتوي Arduino على IDE خاص به يحتوي على ميزات تصحيح أخطاء مضمنة. بالتالي, يمكنك استخدامها لتحسين أداء التعليمات البرمجية الخاصة بك.