Uso efficace di un modulo Bluetooth

Uso efficace di un modulo Bluetooth

La maggior parte degli ingegneri incontra spesso difficoltà nel gestire la connettività dei propri progetti, però, un modulo Bluetooth può facilmente risolvere questo problema. Così, agli esperti di automazione e agli appassionati di IoT piace costruire i loro progetti basati su microcontrollori come Arduino o Raspberry Pi. Quindi, questi microcontrollori non sono in grado di comunicare con altri dispositivi a meno che non li abilitiamo con la connettività. Così, questa connettività viene spesso fornita loro tramite un modulo Bluetooth.

I moduli Bluetooth sono di piccole dimensioni. Quindi, possiamo integrarlo facilmente nel nostro Arduino e altri progetti di microcontrollori. E come suggerisce il nome, questo modulo comunica con i dispositivi che lo circondano utilizzando la tecnologia Bluetooth. Così, apre una gamma completamente nuova di possibilità dal semplice trasferimento dei dati al telecomando.

Piedinatura del modulo Bluetooth e descrizione dei pin

I moduli Bluetooth tipici sono costituiti da quattro pin di base. Quindi, i loro nomi e le rispettive funzioni sono descritti di seguito.

Numero di serie.PinFunzione
1.GNDMessa a terra
2.VCCAlimentazione elettrica
3.RXRicevi i dati seriali
4.TXInvia i dati seriali

1) GND

Questo pin serve fondamentalmente a fornire il terreno per il circuito. Così, fornire un terreno è un concetto essenziale nell'ingegneria elettronica e senza questo, nessun gadget elettronico può davvero funzionare. Quindi, questo pin è una parte cruciale di un modulo BLE.

2) VCC

Usiamo questo pin per fornire alimentazione al modulo BLE. Così, questo funge da punto cardine che consente al modulo Bluetooth di assorbire l'energia richiesta. Quindi, VCC è di gran lunga il pin più importante in qualsiasi modulo Bluetooth.

3) RX

Questo pin funziona principalmente per ricevere i dati designati dal nodo di rete specificato o da un determinato dispositivo nelle vicinanze. Così, utilizziamo questo pin per ricevere le istruzioni o le informazioni desiderate da altri dispositivi all'interno di una rete Bluetooth o dalla rete stessa. Quindi, questo pin stabilisce la base per l'utilizzo del modulo BLE per le distribuzioni IoT.

4) TX

Questo pin consente ai moduli Bluetooth di inviare i dati designati alla rete o vicino ai dispositivi. I dati designati sono spesso quelli raccolti dai sensori collegati ai microcontrollori. Così, questo pin sblocca davvero il potenziale di un modulo Bluetooth. Ogni volta che vogliamo posizionare un modulo Bluetooth in una posizione remota per scopi di raccolta dati, ci affidiamo a questo pin per inviarci regolarmente i dati raccolti e le informazioni elaborate.

Modulo Bluetooth offerto da MOKOSMART

1) HZX

Bluetooth 4.0 Modulo HZX NRF51822

Specifiche tecniche

  1. È dotato di nRF51822qfaa come chip integrato. però, puoi usare anche nRF51822qfac se è quello che preferisci.
  2. Questo modulo Bluetooth Arduino ha una distanza di comunicazione di circa 30 metri.
  3. Così, ha una gamma di frequenze di 2.4 GHz
  4. Ha più capacità RAM compatibili. Così, puoi optare per una RAM di 16kB, 32kB, o 256 kB.
  5. Così, può funzionare perfettamente entro l'intervallo di temperatura di 40 ℃ ~ 85 ℃
  6. Ha un accelerometro lineare a 3 assi che rappresenta prestazioni molto elevate. però, consuma pochissima energia.
  7. Inoltre, questo modulo ha un'antenna a bordo.
  8. Ha un RTC. Così, è in grado di fungere da contatore del tempo.
  9. Questo modulo è altamente sicuro e dispone di crittografia tramite AES HW.
  10. Ha una funzione QDEC. Così, questo modulo è prontamente distribuibile.

Caratteristiche elettriche

  1. Ha una tensione operativa di 2,0 V ~ 3,6 V per LDO interno.
  2. Per LDO esterno, ha una tensione operativa di 1,8 V ~ 3,6 V..
  3. È possibile programmare la sua potenza di uscita entro un intervallo di -20 per +4 dBm.
  4. Inoltre, è dotato di un PPI indipendente dalla CPU.
  5. Ha un'intestazione del pin di espansione per tutti gli ingressi e le uscite. però, P0.27 e P.026 sono un'eccezione speciale.
  6. Questo modulo dispone di interfacce digitali speciali per UART(CTS / RTS), SPI Master / Slave, e I2C.
  7. Puoi configurarlo con 8/9/10 bit ADC. Così, è completamente compatibile con la serie NRF24L

2) Moduli BLE MK02 nRF52832 e MK04 nRF52832

Modulo bluetooth MK02MK04

Specifiche tecniche

  1. Ha un ricetrasmettitore multiprotocollo che funziona a 2.4 GHz
  2. Ha una modalità a basso consumo energetico che gli consente di avere una sensibilità Bluetooth di -96 dBm.
  3. Questo modulo audio Bluetooth è dotato di una RAM da 64kB e una Flash da 512kB.
  4. Ci sono oltre 30 Pin di I / O, tutti configurabili.
  5. Questo modulo Bluetooth WIFI consente la crittografia HW AES tramite EasyDMA.
  6. Questo modulo BLE è dotato di un sensore di temperatura molto personale.
  7. Ha dimensioni di 21×13.8×0.8mm
  8. Questo modulo Bluetooth a bassa potenza dispone di un massimo di cinque timer a 32 bit. Così, questi timer sono dotati di una propria modalità contatore.
  9. Ha un tag NFC-A che aumenta notevolmente la connettività.

Caratteristiche elettriche

  1. Questo Bluetooth 4.0 il modulo ha una corrente di picco di 5.3 mA nel pin TX.
  2. Questo modulo Bluetooth a basso consumo energetico presenta una corrente di picco di 5.4 mA nel pin RX.
  3. Il modulo BLE presenta il proprio PPI.
  4. Questi hanno 12 bit e 200 ksps ADC - 8 canali configurabili. Così, puoi anche programmare il loro guadagno.
  5. Fornisce una tensione compresa tra 3,6 V e 1,7 V.
  6. Questo modulo ha un'interfaccia che ha un'antenna a perno singolo.

3) MK10

MK10

Specifiche tecniche

  1. Ha una sensibilità di -95dBm in modalità BLE.
  2. Ha una sensibilità di -103dBm sul lungo raggio.
  3. Questo Bluetooth 5.0 il modulo dispone di RSSI che ha una risoluzione di 1dB.
  4. Ha una RAM di 256kB e un Flash di 1MB.
  5. La sua sicurezza è accelerata da HW.
  6. Ha più co-processori a 128 bit che includono AAR, ECB, CCM, e AES.
  7. Questo modulo BLE è dotato di un controller USB2.0.
  8. Ha intorno 48 Pin di I / O.
  9. Le sue dimensioni sono 30,0×20.0x0,8 mm.
  10. Ha un oscillatore interno di 64 MHz che consente un rapido risveglio.

Caratteristiche elettriche

  1. Il pin Tx ha una potenza di + 8dBm.
  2. È compatibile con nRF24L, nRF52, nRF24AP, e la serie nRF24L.
  3. È possibile programmare la sua uscita da -20dB a + 8dBm.
  4. Questo offre un sistema di gestione dell'alimentazione abbastanza flessibile.
  5. Fornisce una tensione compresa tra 5,5 V e 1,7 V.
  6. Per componenti esterni, regola l'alimentazione da 3.3V a 1.8V.

La funzione del modulo Bluetooth

1) Connettività tra dispositivi

Utilizziamo principalmente un modulo BLE nei nostri progetti Arduino quando vogliamo che il nostro progetto comunichi con i dispositivi che lo circondano. Così, si può dire che lo scopo principale di un modulo Bluetooth è quello di instillare la connettività nel progetto del microcontrollore. Quindi, una volta che il nostro progetto è in grado di comunicare con i dispositivi che lo circondano, possiamo quindi procedere a ulteriori sviluppi.

2) Raccolta e trasmissione dei dati

Uno dei motivi principali per la distribuzione di progetti IoT è raccogliere dati. Alcuni esempi sono il monitoraggio della temperatura, pressione, umidità, eccetera. Così, una volta che i sensori nel nostro progetto IoT raccolgono i dati, abbiamo bisogno di loro per inviarcelo. Per questo scopo, utilizziamo un modulo BLE che consente al microcontrollore di trasmettere efficacemente i dati raccolti.

3) Automazione

Uno dei motivi principali per cui sviluppiamo e distribuiamo progetti IoT tramite microcontrollori è che cerchiamo automazione. Così, l'automazione è il concetto in cui le attività di routine vengono eseguite automaticamente attraverso l'aiuto della tecnologia. Per esempio, suonare un allarme ogni volta che c'è un incendio o svuotare un serbatoio del gas quando la pressione è troppo alta. Quindi, l'automazione è altamente preferibile nelle applicazioni IoT industriali. però, non possiamo ottenere l'automazione senza sfruttare le capacità di un modulo BLE. Quindi, un modulo BLE consente ai microcontrollori di inviare istruzioni ai relativi sistemi meccanici tramite l'ausilio di segnali Bluetooth.

4) Telecomando

Il controllo di oggetti lontani da noi è noto come telecomando. però, possiamo ottenerli solo con l'aiuto di un modulo BLE. Perciò, un modulo BLE ci permette di inviare comandi rilevanti agli oggetti elettronici distanti. Quindi, in questo modo non dobbiamo impegnarci molto, eppure siamo facilmente in grado di eseguire lo stesso compito a distanza.

Applicazioni del modulo Bluetooth

1) Robotica

La più grande applicazione di un modulo BLE è nel campo della robotica. Quindi, possiamo controllare il movimento e le azioni di un robot utilizzando le sue capacità Bluetooth. Per questo scopo, usiamo Arduino per costruire il robot e quindi integriamo il modulo Bluetooth con esso. Così, possiamo quindi utilizzare un'app dedicata per controllare il modo in cui il robot si muove. Inoltre, possiamo anche controllare cosa fa il robot fintanto che siamo nel raggio del Bluetooth.

2) Sicurezza

Ogni dispositivo intelligente è abilitato con Bluetooth in questi giorni. E ogni dispositivo ha un identificatore Bluetooth univoco. Così, possiamo sfruttare questa capacità ai fini delle applicazioni di sicurezza. Per esempio, vogliamo mettere in sicurezza l'ingresso di una certa casa. Per questo scopo, costruiremo un validatore utilizzando Arduino e un modulo BLE. Così, lo installeremo poi vicino al cancello d'ingresso. Così, quando una persona cerca di entrare in casa, il validatore eseguirà la scansione dell'identificatore Bluetooth dello smartphone di quella persona. Quindi, se l'identificatore è riconosciuto come persona autorizzata, gli sarà consentito di entrare. però, se l'identificatore non è riconosciuto, il validatore avviserà gli abitanti della casa.

3) Gestione e monitoraggio delle risorse

Grandi magazzini e magazzini dipartimentali spesso hanno difficoltà a tenere traccia del loro inventario. Così, i problemi principali sono che le dimensioni del negozio sono troppo grandi e il lavoro manuale non è sufficiente per cercare in tutto il negozio se un articolo scompare. È qui che un modulo BLE può tornare utile. Così, possiamo allegare fari con un inventario importante. E un modulo Bluetooth centrale stabilirà una comunicazione sicura con ogni faro. Così, possiamo utilizzare questo collegamento per triangolare la posizione del nostro inventario e trovarlo facilmente se è fuori posto.

Come utilizzare un modulo Bluetooth?

Se conosci microcontrollori come Arduino, allora è abbastanza semplice. Perciò, la seguente è una guida passo passo per l'utilizzo di un modulo Bluetooth.

1) Collega il modulo Bluetooth con Arduino

Come abbiamo discusso in precedenza, I moduli Bluetooth hanno quattro pin. Così, devi collegare ciascuno di questi pin a un rispettivo componente di Arduino.

  • Il pin RX del modulo BLE è collegato al pin RX dell'Adriano
  • Il pin TX del modulo BLE è collegato al pin TX dell'Adriano
  • Collegare una batteria da 5 V al pin VCC del modulo Bluetooth
  • Il pin GND del modulo BLE è collegato al pin GND dell'Adriano

2) Metti le istruzioni sotto forma di codice

Arduino ha la sua lingua e il suo IDE. Così, eventuali istruzioni che si desidera dare al modulo Bluetooth, devi convertirli sotto forma di codice Arduino.

3) Carica le istruzioni (Codice) su Arduino

Quindi devi caricare il codice su Arduino utilizzando la porta USB dedicata. Così, ora il modulo Bluetooth è attivo e pronto per l'uso.

4) Distribuzione del modulo Bluetooth

Ora puoi distribuire il modulo BLE insieme ad Arduino nell'applicazione IoT scelta.

Modalità di cablaggio

Collegamento con RJ25

Il modulo BLE ha spesso un ID grigio o blu. Quindi, quando usiamo RJ25, dobbiamo collegare la porta con ID grigio o blu su Makeblock Orion.

Collegamento con filo Dupont

Quando usiamo il cavo Dupont per stabilire una connessione tra la scheda Arduino e il modulo Bluetooth, dobbiamo collegare la porta digitale 0 e 1 con i pin RX e TX.

Guida alla programmazione

Per inserire le istruzioni nel modulo Bluetooth, dobbiamo convertirli in codice utilizzando il linguaggio Arduino. Come tutti sappiamo, ogni linguaggio di programmazione ha alcune librerie dedicate, quindi, Arduino ha le sue librerie speciali. Così, quando si utilizza il modulo BLE, è necessario utilizzare Makeblock-Library-master. Così, Ti consigliamo vivamente di testare a fondo il tuo codice e come risponde il modulo Bluetooth prima di distribuirlo effettivamente. Arduino ha un proprio IDE con funzionalità di debug integrate. Quindi, puoi usarli per ottimizzare le prestazioni del tuo codice.

Parla con un esperto