Efektivní využití modulu Bluetooth

Efektivní využití modulu Bluetooth

Většina inženýrů se často potýká s obtížemi při řešení konektivity svých projektů, nicméně, modul Bluetooth může tento problém snadno vyřešit. Tak, odborníci na automatizaci a nadšenci IoT rádi staví své projekty založené na mikrokontrolérech, jako je Arduino nebo Raspberry Pi. Proto, tyto mikrokontroléry nejsou schopny komunikovat s jinými zařízeními, pokud jim nepovolíme připojení. Tak, tato konektivita je jim často poskytována prostřednictvím modulu Bluetooth.

Moduly Bluetooth jsou malé velikosti. Proto, můžeme ji snadno integrovat do našich projektů Arduino a dalších mikrokontrolérů. A jak název napovídá, tento modul komunikuje se zařízeními kolem něj pomocí technologie Bluetooth. Tak, otevírá zcela novou řadu možností od jednoduchého přenosu dat na dálkové ovládání.

Popis modulu Bluetooth a pinů

Typické moduly Bluetooth se skládají ze čtyř základních pinů. Proto, jejich názvy a příslušné funkce jsou popsány níže.

Sériové číslo. Kolík Funkce
1. GND Základy
2. VCC Zdroj napájení
3. RX Získejte sériová data
4. TX Odešlete sériová data

1) GND

Tento kolík v podstatě slouží k zajištění uzemnění obvodu. Tak, zajištění základny je základním konceptem v elektronickém inženýrství a bez něj, žádný elektronický přístroj nemůže skutečně fungovat. Proto, tento pin je zásadní součástí modulu BLE.

2) VCC

Tento kolík používáme pro napájení modulu BLE. Tak, toto slouží jako klíčový bod, který umožňuje modulu Bluetooth čerpat potřebnou energii. Proto, VCC je zdaleka nejdůležitější pin v každém modulu Bluetooth.

3) RX

Tento pin primárně funguje pro příjem jakýchkoli určených dat ze zadaného síťového uzlu nebo určitého blízkého zařízení. Tak, tento pin používáme k přijímání požadovaných pokynů nebo informací z jiných zařízení v rámci sítě Bluetooth nebo samotné sítě. Proto, tento pin vytváří základ pro použití modulu BLE pro nasazení IoT.

4) TX

Tento pin umožňuje modulům Bluetooth odesílat určená data do sítě nebo zavírat zařízení. Určená data jsou často ta, která jsou shromažďována senzory připojenými k mikrokontrolérům. Tak, tento pin skutečně uvolňuje potenciál modulu Bluetooth. Kdykoli chceme umístit modul Bluetooth na vzdálené místo pro účely shromažďování dat, spoléháme na tento pin, že nám pravidelně zasílá shromážděná data a zpracované informace.

Modul Bluetooth nabízený společností MOKOSMART

1) HZX

Bluetooth 4.0 Modul HZX NRF51822

Technické specifikace

  1. Jako integrovaný čip obsahuje nRF51822qfaa. nicméně, můžete také použít nRF51822qfac, pokud tomu dáváte přednost.
  2. Tento Bluetooth modul Arduino má komunikační vzdálenost kolem 30 metrů.
  3. Tak, má frekvenční rozsah 2.4 GHz
  4. Má několik kompatibilních kapacit RAM. Tak, můžete se rozhodnout pro RAM 16 kB, 32kB, nebo 256 kB.
  5. Tak, může bezchybně fungovat v teplotním rozsahu 40 ℃ ~ 85 ℃
  6. Má 3osý lineární akcelerometr, který zobrazuje velmi vysoký výkon. nicméně, spotřebovává velmi málo energie.
  7. dodatečně, tento modul má integrovanou anténu.
  8. Má RTC. Tak, je schopen fungovat jako počítadlo času.
  9. Tento modul je vysoce bezpečný a nabízí šifrování prostřednictvím AES HW.
  10. Má funkci QDEC. Tak, tento modul je snadno nasaditelný.

Elektrické vlastnosti

  1. Má provozní napětí 2,0 V ~ 3,6 V pro interní LDO.
  2. Pro externí LDO, má provozní napětí 1,8V ~ 3,6V.
  3. Jeho výstupní výkon můžete naprogramovat v rozsahu -20 na +4 dBm.
  4. dodatečně, má PPI, který je nezávislý na CPU.
  5. Má záhlaví rozšiřujícího pinu pro všechny vstupy a výstupy. nicméně, P0.27 a P.026 jsou zvláštní výjimkou.
  6. Tento modul obsahuje speciální digitální rozhraní pro UART(CTS / RTS), SPI Master/Slave, a I2C.
  7. Můžete jej nakonfigurovat pomocí 8/9/10 bit ADC. Tak, je zcela kompatibilní s řadou NRF24L

2) Moduly MK02 nRF52832 a MK04 nRF52832 BLE

Modul bluetooth MK02MK04

Technické specifikace

  1. Má víceprotokolový transceiver, který pracuje na 2.4 GHz
  2. Má nízkoenergetický režim, který mu umožňuje mít citlivost Bluetooth -96 dBm.
  3. Tento zvukový modul Bluetooth má 64 kB RAM a 512 kB Flash.
  4. Je jich konec 30 I/O piny, které jsou všechny konfigurovatelné.
  5. Tento modul WIFI Bluetooth umožňuje šifrování AES HW prostřednictvím EasyDMA.
  6. Tento modul BLE má vlastní teplotní senzor.
  7. Má rozměry 21×13.8×0.8mm
  8. Tento modul Bluetooth s nízkou spotřebou energie nabízí až pět 32bitových časovačů. Tak, tyto časovače mají vlastní režim čítače.
  9. Má značku NFC-A, která výrazně zvyšuje konektivitu.

Elektrické vlastnosti

  1. Toto Bluetooth 4.0 modul má špičkový proud 5.3 mA v pinu TX.
  2. Tento modul Bluetooth s nízkou spotřebou energie má špičkový proud 5.4 mA v pinu RX.
  3. Modul BLE má vlastní PPI.
  4. Ty mají 12bitové a 200 ksps ADC - 8 kanály, které lze konfigurovat. Tak, můžete také naprogramovat jejich zisk.
  5. Dodává napětí v rozmezí 3,6V až 1,7V
  6. Tento modul má rozhraní, které má jedinou pinovou anténu.

3) MK10

MK10

Technické specifikace

  1. V režimu BLE má citlivost -95 dBm.
  2. V dlouhém dosahu má citlivost -103 dBm.
  3. Toto Bluetooth 5.0 modul je vybaven rozhraním RSSI s rozlišením 1 dB.
  4. Má RAM 256 kB a Flash 1 MB.
  5. Jeho zabezpečení zrychluje HW.
  6. Má více 128bitových koprocesorů, které obsahují AAR, ECB, CCM, a AES.
  7. Tento modul BLE je vybaven řadičem USB2.0.
  8. Má kolem 48 I/O piny.
  9. Jeho rozměry jsou 30,0×20.0x 0,8 mm.
  10. Má interní oscilátor 64 MHz, který umožňuje rychlé probuzení.

Elektrické vlastnosti

  1. Pin Tx má výkon +8 dBm.
  2. Je kompatibilní s nRF24L, nRF52, nRF24AP, a řady nRF24L.
  3. Jeho výstup můžete naprogramovat od -20 dB do +8 dBm.
  4. To nabízí celkem flexibilní systém řízení spotřeby.
  5. Dodává napětí v rozmezí 5,5V až 1,7V
  6. Pro externí komponenty, reguluje napájení od 3,3 V do 1,8 V.

Funkce modulu Bluetooth

1) Připojení mezi zařízeními

V našich projektech Arduino primárně používáme modul BLE, když chceme, aby náš projekt komunikoval se zařízeními kolem něj. Tak, můžete říci, že primárním účelem modulu Bluetooth je vštípit připojení v projektu mikrokontroléru. Proto, jakmile je náš projekt schopen komunikovat se zařízeními kolem něj, pak můžeme přistoupit k dalšímu vývoji.

2) Sběr a přenos dat

Jedním z hlavních důvodů pro nasazení projektů IoT je sběr dat. Některé příklady jsou monitorování teploty, tlak, vlhkost vzduchu, atd. Tak, jakmile senzory v našem projektu IoT shromažďují data, potřebujeme, aby nám to poslali. Pro tento účel, používáme modul BLE, který umožňuje mikrokontroléru efektivně přenášet shromážděná data.

3) Automatizace

Jedním z hlavních důvodů, proč vyvíjíme a nasazujeme projekty IoT prostřednictvím mikrokontrolérů, je to, že hledáme automatizaci. Tak, automatizace je koncept, kde jsou rutinní úkoly prováděny automaticky pomocí technologie. Například, spuštění alarmu, kdykoli dojde k požáru, nebo vyprázdnění nádoby na plyn, když je tlak příliš vysoký. Proto, v průmyslových aplikacích IoT je velmi preferována automatizace. nicméně, nemůžeme dosáhnout automatizace bez využití schopností modulu BLE. Proto, modul BLE umožňuje mikrokontrolérům odesílat pokyny příslušným mechanickým systémům pomocí signálů Bluetooth.

4) Dálkové ovládání

Ovládání předmětů daleko od nás je známé jako dálkové ovládání. nicméně, toho můžeme dosáhnout pouze pomocí modulu BLE. Proto, modul BLE nám umožňuje odesílat relevantní příkazy vzdáleným elektronickým objektům. Proto, tímto způsobem nemusíme vynaložit velké úsilí, a přesto jsme snadno schopni provést stejný úkol na dálku.

Aplikace modulu Bluetooth

1) Robotika

Největší aplikace modulu BLE je v oblasti robotiky. Proto, můžeme ovládat pohyb a akce robota pomocí jeho schopností Bluetooth. Pro tento účel, pro stavbu robota používáme Arduino a poté s ním integrujeme modul Bluetooth. Tak, pak můžeme použít speciální aplikaci k ovládání pohybu robota. dodatečně, můžeme také ovládat, co robot dělá, pokud jsme v dosahu Bluetooth.

2) Bezpečnostní

Každé chytré zařízení má v dnešní době povoleno Bluetooth. A každé zařízení má jedinečný identifikátor Bluetooth. Tak, můžeme tuto schopnost využít pro účely bezpečnostních aplikací. Například, chceme zajistit vchod do určitého domu. Pro tento účel, vytvoříme validátor pomocí Arduina a modulu BLE. Tak, poté jej nainstalujeme poblíž vstupní brány. Tak, když se člověk pokusí vstoupit do domu, validátor naskenuje identifikátor Bluetooth smartphonu této osoby. Proto, pokud je identifikátor uznán jako autorizovaná osoba, bude mu umožněn vstup. nicméně, pokud identifikátor není rozpoznán, pak validátor upozorní obyvatele domu.

3) Správa a sledování aktiv

Velké sklady a obchodní domy často bojují se sledováním svých zásob. Tak, hlavní problémy spočívají v tom, že velikost obchodu je příliš velká a ruční práce nestačí k prohledání celého obchodu, pokud položka chybí. Zde může modul BLE přijít vhod. Tak, můžeme připojit majáky s důležitým inventářem. A centrální modul Bluetooth zajistí bezpečnou komunikaci s každým majákem. Tak, tento odkaz můžeme použít k triangulaci umístění našeho inventáře a jeho snadnému nalezení, pokud není na místě.

Jak používat modul Bluetooth?

Pokud jste obeznámeni s mikrokontroléry, jako je Arduino, je to poměrně jednoduché. Proto, Následuje podrobný průvodce používáním modulu Bluetooth.

1) Připojte modul Bluetooth k Arduinu

Jak jsme diskutovali dříve, Moduly Bluetooth mají čtyři piny. Tak, musíte každý z těchto pinů připojit k příslušné komponentě Arduina.

  • RX pin modulu BLE je spojen s pinem RX Adriano
  • TX pin modulu BLE je spojen s TX pinem Adriano
  • Připojte 5V baterii ke kolíku VCC modulu Bluetooth
  • GND pin modulu BLE je spojen s GND pinem Adriano

2) Vložte pokyny ve formě kódu

Arduino má svůj vlastní jazyk a IDE. Tak, jakékoli pokyny, které chcete dát modulu Bluetooth, musíte je převést ve formě kódu Arduino.

3) Nahrajte pokyny (Kód) na Arduinu

Poté musíte nahrát kód na Arduino pomocí vyhrazeného portu USB. Tak, nyní je modul Bluetooth aktivní a připraven k použití.

4) Nasazení modulu Bluetooth

Nyní můžete modul BLE spolu s Arduino nasadit do vámi zvolené aplikace IoT.

Režim zapojení

Připojení pomocí RJ25

Modul BLE má často šedé nebo modré ID. Proto, když používáme RJ25, musíme port připojit šedým nebo modrým ID na Makeblock Orion.

Připojení pomocí Dupontova vodiče

Když použijeme vodič Dupont k navázání spojení mezi deskou Arduino a modulem Bluetooth, musíme připojit digitální port 0 a 1 s kolíky RX a TX.

Průvodce programováním

Pokyny pro vkládání do modulu Bluetooth, musíme je převést na kód pomocí jazyka Arduino. Všichni víme, že každý programovací jazyk má nějaké vyhrazené knihovny, proto, Arduino má své vlastní speciální knihovny. Tak, když používáte modul BLE, měli byste použít Makeblock-Library-master. Tak, důrazně doporučujeme, abyste si svůj kód a způsob, jakým modul Bluetooth reaguje, před vlastním nasazením důkladně otestovali. Arduino má vlastní IDE, které má vestavěné funkce ladění. Proto, můžete je použít k optimalizaci výkonu svého kódu.

Promluvte si s odborníkem