Uso efectivo de un módulo Bluetooth

Uso efectivo de un módulo Bluetooth

La mayoría de los ingenieros a menudo enfrentan dificultades al tratar con la conectividad de sus proyectos., sin embargo, un módulo Bluetooth puede resolver fácilmente este problema. Entonces, A los expertos en automatización y entusiastas de IoT les gusta construir sus proyectos basados ​​en microcontroladores como Arduino o Raspberry Pi.. Por lo tanto, estos microcontroladores no pueden comunicarse con otros dispositivos a menos que los habilitemos con conectividad. Entonces, esta conectividad a menudo se les da a través de un módulo Bluetooth.

Los módulos Bluetooth son de tamaño pequeño. Por lo tanto, podemos integrarlo fácilmente en nuestro Arduino y otros proyectos de microcontroladores. Y como sugiere el nombre, este módulo se comunica con los dispositivos que lo rodean mediante el uso de la tecnología Bluetooth. Entonces, abre una gama completamente nueva de posibilidades, desde la simple transferencia de datos hasta el control remoto.

Pinout y descripción de pin del módulo Bluetooth

Los módulos Bluetooth típicos constan de cuatro pines básicos. Por lo tanto, sus nombres y funciones respectivas se describen a continuación.

Número de serie.AlfilerFunción
1.GNDToma de tierra
2.VCCFuente de alimentación
3.RXRecibe los datos en serie
4.TXEnvíe los datos en serie

1) GND

Este pin básicamente sirve para proporcionar la tierra para el circuito.. Entonces, proporcionar una base es un concepto esencial en la ingeniería electrónica y sin esto, ningún dispositivo electrónico puede funcionar realmente. Por lo tanto, este pin es una parte crucial de un módulo BLE.

2) VCC

Usamos este pin para suministrar energía al módulo BLE. Entonces, esto sirve como el punto de pivote que permite que el módulo Bluetooth absorba la energía requerida. Por lo tanto, VCC es, con mucho, el pin más importante de cualquier módulo Bluetooth.

3) RX

Este pin funciona principalmente para recibir cualquier dato designado desde el nodo de red especificado o un determinado dispositivo cercano. Entonces, utilizamos este pin para recibir las instrucciones o información deseadas de otros dispositivos dentro de una red Bluetooth o la propia red. Por lo tanto, este pin establece la base para usar el módulo BLE para implementaciones de IoT.

4) TX

Este pin permite que los módulos Bluetooth envíen los datos designados a la red o se cierren por dispositivos. Los datos designados son a menudo los que recopilan los sensores que están conectados a los microcontroladores.. Entonces, este pin realmente desbloquea el potencial de un módulo Bluetooth. Siempre que queramos colocar un módulo Bluetooth en una ubicación remota con fines de recopilación de datos, confiamos en este pin para enviarnos regularmente los datos recopilados y la información procesada.

Módulo Bluetooth ofrecido por MOKOSMART

1) HZX

Bluetooth 4.0 Módulo HZX NRF51822

Especificaciones técnicas

  1. Cuenta con nRF51822qfaa como un chip integrado. sin embargo, también puede usar nRF51822qfac si eso es lo que prefiere.
  2. Este módulo Bluetooth Arduino tiene una distancia de comunicación de alrededor 30 metros.
  3. Entonces, tiene un rango de frecuencia de 2.4 GHz
  4. Tiene múltiples capacidades de RAM compatibles. Entonces, puedes optar por una RAM de 16kB, 32kB, o 256kB.
  5. Entonces, Puede funcionar sin problemas dentro del rango de temperatura de 40 ℃ ~ 85 ℃
  6. Tiene un acelerómetro lineal de 3 ejes que muestra un rendimiento muy alto. sin embargo, consume muy poca energía.
  7. Adicionalmente, este módulo tiene una antena a bordo.
  8. Tiene un RTC. Entonces, es capaz de actuar como contador de tiempo.
  9. Este módulo es altamente seguro y cuenta con encriptación a través de AES HW.
  10. Tiene una función QDEC. Entonces, este módulo se puede implementar fácilmente.

Características eléctricas

  1. Tiene un voltaje de funcionamiento de 2,0 V ~ 3,6 V para LDO interno.
  2. Para LDO externo, tiene un voltaje de funcionamiento de 1.8V ~ 3.6V.
  3. Puede programar su potencia de salida dentro del rango de -20 a +4 dBm.
  4. Adicionalmente, cuenta con un PPI que es independiente de la CPU.
  5. Tiene un encabezado de pin de expansión para todas las entradas y salidas. sin embargo, P0.27 y P.026 son una excepción especial.
  6. Este módulo cuenta con interfaces digitales especiales para UART(CTS / RTS), SPI Maestro / Esclavo, y I2C.
  7. Puedes configurarlo con 8/9/10 bit ADC. Entonces, es completamente compatible con la serie NRF24L

2) Módulos BLE MK02 nRF52832 y MK04 nRF52832

Módulo bluetooth MK02MK04

Especificaciones técnicas

  1. Tiene un transceptor multiprotocolo que opera en 2.4 GHz
  2. Tiene un modo de baja energía que le permite tener una sensibilidad Bluetooth de -96 dBm.
  3. Este módulo de audio Bluetooth cuenta con una RAM de 64 kB y una Flash de 512 kB.
  4. Hay más de 30 Pines de E / S, todos configurables.
  5. Este módulo WIFI Bluetooth permite el cifrado AES HW a través de EasyDMA.
  6. Este módulo BLE cuenta con su propio sensor de temperatura.
  7. Tiene unas dimensiones de 21×13.8×0.8mm
  8. Este módulo Bluetooth de baja potencia cuenta con hasta cinco temporizadores de 32 bits. Entonces, estos temporizadores vienen con su propio modo de contador.
  9. Tiene una etiqueta NFC-A que aumenta significativamente la conectividad..

Características eléctricas

  1. Este bluetooth 4.0 módulo tiene una corriente máxima de 5.3 mA en el pin TX.
  2. Este módulo Bluetooth de baja energía presenta una corriente máxima de 5.4 mA en el pin RX.
  3. El módulo BLE presenta su propio PPI.
  4. Estos tienen 12 bits y 200 ksps ADC - 8 canales configurables. Entonces, también puedes programar su ganancia.
  5. Suministra voltaje en el rango de 3.6V a 1.7V
  6. Este módulo tiene una interfaz que tiene una antena de un solo pin.

3) MK10

MK10

Especificaciones técnicas

  1. Tiene una sensibilidad de -95dBm en modo BLE.
  2. Tiene una sensibilidad de -103dBm en el largo alcance.
  3. Este bluetooth 5.0 módulo cuenta con RSSI que tiene una resolución de 1dB.
  4. Tiene una RAM de 256kB y una Flash de 1MB.
  5. Su seguridad es acelerada por HW.
  6. Tiene varios coprocesadores de 128 bits que incluyen AAR, BCE, CCM, y AES.
  7. Este módulo BLE cuenta con un controlador USB2.0.
  8. Tiene alrededor 48 Pines de E / S.
  9. Sus dimensiones son 30.0×20.0x0,8 mm.
  10. Tiene un oscilador interno de 64MHz que permite un rápido despertar.

Características eléctricas

  1. El pin Tx tiene + 8dBm de potencia.
  2. Es compatible con nRF24L, nRF52, nRF24AP, y serie nRF24L.
  3. Puede programar su salida de -20dB a + 8dBm.
  4. Esto ofrece un sistema de administración de energía bastante flexible..
  5. Suministra voltaje en el rango de 5,5 V a 1,7 V
  6. Para componentes externos, regula la fuente de alimentación de 3.3V a 1.8V.

La función del módulo Bluetooth

1) Conectividad entre dispositivos

Utilizamos principalmente un módulo BLE en nuestros proyectos Arduino cuando queremos que nuestro proyecto se comunique con los dispositivos que lo rodean.. Entonces, puede decir que el propósito principal de un módulo Bluetooth es inculcar conectividad en el proyecto del microcontrolador. Por lo tanto, una vez que nuestro proyecto pueda comunicarse con los dispositivos que lo rodean, luego podemos proceder a nuevos desarrollos.

2) Recopilación y transmisión de datos

Una de las principales razones para implementar proyectos de IoT es recopilar datos. Algunos ejemplos son el control de la temperatura., presión, humedad, etc.. Entonces, una vez que los sensores de nuestro proyecto de IoT recopilan los datos, necesitamos que nos lo envíen. Para este propósito, utilizamos un módulo BLE que permite al microcontrolador transmitir eficazmente los datos recopilados.

3) Automatización

Una de las principales razones por las que desarrollamos e implementamos proyectos de IoT a través de microcontroladores es que buscamos la automatización.. Entonces, La automatización es el concepto en el que las tareas de rutina se realizan automáticamente con la ayuda de la tecnología.. Por ejemplo, hacer sonar una alarma cada vez que hay un incendio o vaciar un recipiente de gas cuando la presión es demasiado alta. Por lo tanto, La automatización es altamente preferible en aplicaciones industriales de IoT.. sin embargo, no podemos lograr la automatización sin aprovechar las capacidades de un módulo BLE. Por lo tanto, un módulo BLE permite a los microcontroladores enviar instrucciones a los sistemas mecánicos relevantes a través de la ayuda de señales Bluetooth.

4) Control remoto

Controlar objetos lejos de nosotros se conoce como control remoto.. sin embargo, solo podemos lograrlos con la ayuda de un módulo BLE. Por lo tanto, un módulo BLE nos permite enviar comandos relevantes a los objetos electrónicos distantes. Por lo tanto, de esta manera no tenemos que esforzarnos mucho, y, sin embargo, podemos realizar fácilmente la misma tarea desde la distancia.

Aplicaciones del módulo Bluetooth

1) Robótica

La mayor aplicación de un módulo BLE está en el campo de la robótica.. Por lo tanto, podemos controlar el movimiento y las acciones de un robot utilizando sus capacidades de Bluetooth. Para este propósito, usamos Arduino para construir el robot y luego integramos el módulo Bluetooth con él. Entonces, Luego podemos usar una aplicación dedicada para controlar la forma en que se mueve el robot.. Adicionalmente, También podemos controlar lo que hace el robot siempre que estemos dentro del alcance de Bluetooth..

2) Seguridad

Todos los dispositivos inteligentes están habilitados con Bluetooth en estos días. Y cada dispositivo tiene un identificador Bluetooth único. Entonces, Podemos aprovechar esta capacidad para aplicaciones de seguridad.. Por ejemplo, queremos asegurar la entrada a cierta casa. Para este propósito, construiremos un validador usando Arduino y un módulo BLE. Entonces, luego lo instalaremos cerca de la puerta de entrada. Entonces, cuando una persona intenta entrar a la casa, el validador escaneará el identificador de Bluetooth del teléfono inteligente de esa persona. Por lo tanto, si el identificador es reconocido como una persona autorizada, entonces se le permitirá ingresar. sin embargo, si no se reconoce el identificador, el validador alertará a los habitantes de la casa.

3) Gestión y seguimiento de activos

Los grandes almacenes y tiendas departamentales a menudo tienen dificultades para realizar un seguimiento de su inventario. Entonces, Los principales problemas son que el tamaño de la tienda es demasiado grande y el trabajo manual no es suficiente para registrar toda la tienda si se pierde un artículo.. Aquí es donde un módulo BLE puede resultar útil. Entonces, podemos adjuntar balizas con un inventario importante. Y un módulo Bluetooth central establecerá una comunicación segura con cada baliza.. Entonces, podemos usar este enlace para triangular la ubicación de nuestro inventario y encontrarlo fácilmente si está fuera de lugar.

Cómo utilizar un módulo Bluetooth?

Si está familiarizado con microcontroladores como un Arduino, entonces es bastante simple. Por lo tanto, la siguiente es una guía paso a paso para usar un módulo Bluetooth.

1) Conecte el módulo Bluetooth con Arduino

Como hemos comentado anteriormente, Los módulos Bluetooth tienen cuatro pines. Entonces, tienes que conectar cada uno de estos pines a un componente respectivo del Arduino.

  • El pin RX del módulo BLE está conectado con el pin RX del Adriano
  • El pin TX del módulo BLE está conectado con el pin TX del Adriano
  • Conecte una batería de 5 V al pin VCC del módulo Bluetooth
  • El pin GND del módulo BLE está conectado con el pin GND del Adriano

2) Pon las instrucciones en forma de código

Arduino tiene su propio lenguaje e IDE. Entonces, cualquier instrucción que desee dar al módulo Bluetooth, debes convertirlos en forma de código Arduino.

3) Sube las instrucciones (Código) en el Arduino

Luego debe cargar el código en Arduino utilizando el puerto USB dedicado. Entonces, ahora el módulo Bluetooth está activo y listo para usar.

4) Implementación del módulo Bluetooth

Ahora puede implementar el módulo BLE junto con Arduino en su aplicación de IoT elegida.

Modo de cableado

Conexión con RJ25

El módulo BLE a menudo tiene una identificación gris o azul. Por lo tanto, cuando usamos RJ25, debemos conectar el puerto con ID gris o azul en Makeblock Orion.

Conexión con cable Dupont

Cuando usamos el cable Dupont para establecer una conexión entre la placa Arduino y el módulo Bluetooth, entonces tenemos que conectar el puerto digital. 0 y 1 con los pines RX y TX.

Guía de programación

Para introducir instrucciones en el módulo Bluetooth, Necesitamos convertirlos en código usando el lenguaje Arduino.. Como todos sabemos, cada lenguaje de programación tiene algunas bibliotecas dedicadas, por lo tanto, Arduino tiene sus propias bibliotecas especiales. Entonces, cuando esté usando el módulo BLE, entonces debe usar Makeblock-Library-master. Entonces, Le recomendamos encarecidamente que pruebe a fondo su código y cómo responde el módulo Bluetooth antes de implementarlo.. Arduino tiene un IDE propio que tiene funciones de depuración integradas. Por lo tanto, puede utilizarlos para optimizar el rendimiento de su código.