วิศวกรส่วนใหญ่มักประสบปัญหาในขณะที่ต้องรับมือกับการเชื่อมต่อของโครงการ, อย่างไรก็ตาม, โมดูล Bluetooth สามารถแก้ปัญหานี้ได้อย่างง่ายดาย. ดังนั้น, ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบอัตโนมัติและผู้ที่ชื่นชอบ IoT ต้องการสร้างโครงการโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ เช่น Arduino หรือ Raspberry Pi. ดังนั้น, ไมโครคอนโทรลเลอร์เหล่านี้ไม่สามารถสื่อสารกับอุปกรณ์อื่นได้เว้นแต่เราจะเปิดใช้งานด้วยการเชื่อมต่อ. ดังนั้น, การเชื่อมต่อนี้มักจะได้รับผ่านโมดูล Bluetooth.
โมดูล Bluetooth มีขนาดเล็ก. ดังนั้น, เราสามารถรวมเข้ากับ Arduino และโครงการไมโครคอนโทรลเลอร์อื่น ๆ ของเราได้อย่างง่ายดาย. และเป็นชื่อที่แนะนำ, โมดูลนี้สื่อสารกับอุปกรณ์รอบตัวโดยใช้เทคโนโลยีบลูทูธ. ดังนั้น, มันเปิดโอกาสใหม่ ๆ มากมายตั้งแต่การถ่ายโอนข้อมูลอย่างง่ายไปยังรีโมทคอนโทรล.
คำอธิบาย Pinout และ Pin โมดูล Bluetooth
โมดูล Bluetooth ทั่วไปประกอบด้วยหมุดพื้นฐานสี่ตัว. ดังนั้น, ชื่อและหน้าที่ที่เกี่ยวข้องมีระบุไว้ด้านล่าง.
| หมายเลขซีเรียล. | เข็มหมุด | การทำงาน |
| 1. | GND | การต่อสายดิน |
| 2. | VCC | พาวเวอร์ซัพพลาย |
| 3. | RX | รับข้อมูลอนุกรม |
| 4. | TX | ส่งข้อมูลอนุกรม |
1) GND
พินนี้โดยทั่วไปทำหน้าที่เป็นกราวด์สำหรับวงจร. ดังนั้น, การให้พื้นฐานเป็นแนวคิดที่จำเป็นในวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์และหากไม่มีสิ่งนี้, ไม่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใดที่สามารถทำงานได้อย่างแท้จริง. ดังนั้น, พินนี้เป็นส่วนสำคัญของโมดูล BLE.
2) VCC
เราใช้พินนี้เพื่อจ่ายพลังงานให้กับโมดูล BLE. ดังนั้น, ซึ่งทำหน้าที่เป็นจุดสำคัญที่ช่วยให้โมดูล Bluetooth สามารถดึงพลังงานที่ต้องการได้. ดังนั้น, VCC เป็นพินที่สำคัญที่สุดในโมดูล Bluetooth.
3) RX
พินนี้ทำงานเพื่อรับข้อมูลที่กำหนดจากโหนดเครือข่ายที่ระบุหรืออุปกรณ์ใกล้เคียงโดยเฉพาะ. ดังนั้น, เราใช้พินนี้เพื่อรับคำแนะนำหรือข้อมูลที่ต้องการจากอุปกรณ์อื่นภายในเครือข่าย Bluetooth หรือเครือข่ายเอง. ดังนั้น, พินนี้สร้างพื้นฐานสำหรับการใช้โมดูล BLE สำหรับการปรับใช้ IoT.
4) TX
พินนี้อนุญาตให้โมดูล Bluetooth ส่งข้อมูลที่กำหนดไปยังเครือข่ายหรือปิดโดยอุปกรณ์. ข้อมูลที่กำหนดมักจะเป็นข้อมูลที่รวบรวมโดยเซ็นเซอร์ที่ติดอยู่กับไมโครคอนโทรลเลอร์. ดังนั้น, พินนี้ปลดล็อกศักยภาพของโมดูล Bluetooth อย่างแท้จริง. เมื่อใดก็ตามที่เราต้องการวางโมดูล Bluetooth ไว้ในที่ห่างไกลเพื่อวัตถุประสงค์ในการรวบรวมข้อมูล, เราอาศัยพินนี้ในการส่งข้อมูลที่รวบรวมและประมวลผลมาให้เราเป็นประจำ.
โมดูล Bluetooth ที่นำเสนอโดย MOKOSMART
1) HZX
ข้อกำหนดทางเทคนิค
- มี nRF51822qfaa เป็นชิปออนบอร์ด. อย่างไรก็ตาม, คุณสามารถใช้ nRF51822qfac ได้เช่นกัน หากนั่นคือสิ่งที่คุณต้องการ.
- โมดูล Arduino Bluetooth นี้มีระยะการสื่อสารประมาณ 30 เมตร.
- ดังนั้น, มันมีช่วงความถี่ของ 2.4 GHz
- มีความจุ RAM ที่เข้ากันได้หลายตัว. ดังนั้น, คุณสามารถเลือก RAM ขนาด 16kB, 32kB, หรือ 256kB.
- ดังนั้น, สามารถทำงานได้อย่างไม่มีที่ติภายในช่วงอุณหภูมิ 40 ℃ ~ 85 ℃
- มีมาตรความเร่งเชิงเส้นแบบ 3 แกนที่แสดงให้เห็นประสิทธิภาพสูงมาก. อย่างไรก็ตาม, มันกินไฟน้อยมาก.
- นอกจากนี้, โมดูลนี้มีเสาอากาศในตัว.
- มี RTC. ดังนั้น, สามารถทำหน้าที่เป็นตัวนับเวลาได้.
- โมดูลนี้มีความปลอดภัยสูงและมีการเข้ารหัสผ่าน AES HW.
- มีคุณสมบัติ QDEC. ดังนั้น, โมดูลนี้สามารถปรับใช้ได้ง่าย.
คุณสมบัติทางไฟฟ้า
- มีแรงดันไฟทำงาน 2.0V ~ 3.6V สำหรับ Internal LDO.
- สำหรับ LDO ภายนอก, มีแรงดันใช้งาน 1.8V~3.6V.
- คุณสามารถตั้งโปรแกรมกำลังขับภายในช่วงของ -20 ถึง +4 dBm.
- นอกจากนี้, มันมี PPI ที่ไม่ขึ้นอยู่กับ CPU.
- มีหัวต่อขยายสำหรับอินพุตและเอาต์พุตทั้งหมด. อย่างไรก็ตาม, P0.27 และ P.026 เป็นข้อยกเว้นพิเศษ.
- โมดูลนี้มีอินเทอร์เฟซดิจิทัลพิเศษสำหรับ UART(CTS/RTS), SPI มาสเตอร์/สเลฟ, และ I2C.
- คุณสามารถกำหนดค่าได้ด้วย 8/9/10 บิต ADC. ดังนั้น, เข้ากันได้กับซีรีส์ NRF24L อย่างสมบูรณ์
2) MK02 nRF52832 และ MK04 nRF52832 BLE โมดูล
ข้อกำหนดทางเทคนิค
- มีตัวรับส่งสัญญาณหลายโปรโตคอลที่ทำงานที่ 2.4 GHz
- มีโหมดพลังงานต่ำซึ่งช่วยให้มีความไวบลูทูธของ -96 dBm.
- โมดูลเสียง Bluetooth นี้มี Ram 64kB และ Flash 512kB.
- มีมากกว่า 30 พิน I/O ซึ่งสามารถกำหนดค่าได้ทั้งหมด.
- โมดูล WIFI Bluetooth นี้ช่วยให้สามารถเข้ารหัส AES HW ผ่าน EasyDMA.
- โมดูล BLE นี้มีเซ็นเซอร์อุณหภูมิของตัวเอง.
- มีขนาด21×13.8×0.8มม
- โมดูล Bluetooth พลังงานต่ำนี้มีตัวจับเวลา 32 บิตสูงสุดห้าตัว. ดังนั้น, ตัวจับเวลาเหล่านี้มาพร้อมกับโหมดตัวนับของตัวเอง.
- มีแท็ก NFC-A ที่ช่วยเพิ่มการเชื่อมต่ออย่างมาก.
คุณสมบัติทางไฟฟ้า
- บลูทูธนี้ 4.0 โมดูลมีกระแสสูงสุดของ 5.3 mA ในพิน TX.
- โมดูลบลูทูธพลังงานต่ำนี้มีกระแสสูงสุดของ 5.4 mA ในพิน RX.
- โมดูล BLE มี PPI . ของตัวเอง.
- สิ่งเหล่านี้มี 12 บิตและ 200 ksps ADC – 8 ช่องที่สามารถกำหนดค่าได้. ดังนั้น, คุณยังสามารถตั้งโปรแกรมกำไรของพวกเขาได้.
- จ่ายแรงดันไฟฟ้าในช่วง 3.6V ถึง 1.7V
- โมดูลนี้มีอินเทอร์เฟซที่มีเสาอากาศแบบขาเดียว.
3) MK10
ข้อกำหนดทางเทคนิค
- มีความไว -95dBm ในโหมด BLE.
- มีความไว -103dBm ในช่วงระยะยาว.
- บลูทูธนี้ 5.0 โมดูลมีคุณสมบัติ RSSI ซึ่งมีความละเอียด 1dB.
- มี RAM 256kB และแฟลช 1MB.
- การรักษาความปลอดภัยถูกเร่งโดย HW.
- มีโปรเซสเซอร์ร่วม 128 บิตหลายตัวซึ่งรวมถึงAAR, ECB, CCM, และ AES.
- โมดูล BLE นี้มีตัวควบคุม USB2.0.
- มีประมาณ 48 พิน I/O.
- ขนาดของมันคือ30.0×20.0x0.8mm.
- มีออสซิลเลเตอร์ภายใน 64MHz ซึ่งช่วยให้ตื่นขึ้นอย่างรวดเร็ว.
คุณสมบัติทางไฟฟ้า
- ขา Tx มีกำลัง +8dBm.
- เข้ากันได้กับ nRF24L, nRF52, nRF24AP, และ nRF24L ซีรีส์.
- คุณสามารถตั้งโปรแกรมเอาต์พุตได้ตั้งแต่ -20dB ถึง +8dBm.
- นี้ให้ระบบการจัดการพลังงานที่ค่อนข้างยืดหยุ่น.
- จ่ายแรงดันไฟฟ้าในช่วง 5,5V ถึง 1.7V
- สำหรับส่วนประกอบภายนอก, มันควบคุมแหล่งจ่ายไฟจาก 3.3V ถึง 1.8V.
การทำงานของโมดูลบลูทูธ
1) การเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์
เราใช้โมดูล BLE ในโครงการ Arduino เป็นหลักเมื่อเราต้องการให้โครงการสื่อสารกับอุปกรณ์รอบตัว. ดังนั้น, คุณสามารถพูดได้ว่าจุดประสงค์หลักของโมดูล Bluetooth คือการปลูกฝังการเชื่อมต่อในโครงการไมโครคอนโทรลเลอร์. ดังนั้น, เมื่อโครงการของเราสามารถสื่อสารกับอุปกรณ์รอบตัวได้, เราก็สามารถดำเนินการพัฒนาต่อไปได้.
2) การรวบรวมและส่งข้อมูล
เหตุผลหลักประการหนึ่งในการปรับใช้โครงการ IoT คือการรวบรวมข้อมูล. ตัวอย่างบางส่วนคือการตรวจสอบอุณหภูมิ, ความดัน, ความชื้น, ฯลฯ. ดังนั้น, เมื่อเซ็นเซอร์ในโครงการ IoT ของเรารวบรวมข้อมูล, เราต้องการให้พวกเขาส่งมาให้เรา. เพื่อจุดประสงค์นี้, เราใช้โมดูล BLE ซึ่งช่วยให้ไมโครคอนโทรลเลอร์สามารถส่งข้อมูลที่รวบรวมได้อย่างมีประสิทธิภาพ.
3) ระบบอัตโนมัติ
เหตุผลหลักประการหนึ่งที่ทำให้เราพัฒนาและปรับใช้โครงการ IoT ผ่านไมโครคอนโทรลเลอร์คือเรากำลังมองหาระบบอัตโนมัติ. ดังนั้น, ระบบอัตโนมัติเป็นแนวคิดที่งานประจำจะดำเนินการโดยอัตโนมัติผ่านความช่วยเหลือของเทคโนโลยี. ตัวอย่างเช่น, ส่งเสียงเตือนเมื่อเกิดเพลิงไหม้หรือล้างถังแก๊สเมื่อความดันสูงเกินไป. ดังนั้น, ระบบอัตโนมัติเป็นที่นิยมอย่างมากในแอปพลิเคชัน IoT อุตสาหกรรม. อย่างไรก็ตาม, เราไม่สามารถทำงานอัตโนมัติได้หากไม่ใช้ประโยชน์จากความสามารถของโมดูล BLE. ดังนั้น, โมดูล BLE ช่วยให้ไมโครคอนโทรลเลอร์ส่งคำแนะนำไปยังระบบกลไกที่เกี่ยวข้องผ่านสัญญาณบลูทูธ.
4) รีโมท
การควบคุมวัตถุที่อยู่ห่างไกลจากเราเรียกว่ารีโมทคอนโทรล. อย่างไรก็ตาม, เราสามารถทำได้ด้วยความช่วยเหลือของโมดูล BLE เท่านั้น. ดังนั้น, โมดูล BLE ทำให้เราสามารถส่งคำสั่งที่เกี่ยวข้องไปยังวัตถุอิเล็กทรอนิกส์ที่อยู่ห่างไกลได้. ดังนั้น, ด้วยวิธีนี้เราไม่ต้องพยายามมาก, และเราก็สามารถทำงานเดียวกันจากระยะไกลได้อย่างง่ายดาย.
แอพพลิเคชั่นของ Bluetooth Module
1) วิทยาการหุ่นยนต์
แอปพลิเคชั่นที่ใหญ่ที่สุดของโมดูล BLE อยู่ในสาขาวิทยาการหุ่นยนต์. ดังนั้น, เราสามารถควบคุมการเคลื่อนไหวและการกระทำของหุ่นยนต์ได้โดยใช้ความสามารถของบลูทูธ. เพื่อจุดประสงค์นี้, เราใช้ Arduino เพื่อสร้างหุ่นยนต์แล้วรวมโมดูล Bluetooth เข้ากับมัน. ดังนั้น, จากนั้นเราก็สามารถใช้แอพเฉพาะเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์. นอกจากนี้, เรายังสามารถควบคุมสิ่งที่หุ่นยนต์ทำตราบเท่าที่เราอยู่ภายในช่วงบลูทูธ.
2) ความปลอดภัย
ทุกวันนี้อุปกรณ์สมาร์ททุกเครื่องเปิดใช้งานด้วย Bluetooth. และอุปกรณ์ทุกเครื่องมีตัวระบุบลูทูธที่ไม่ซ้ำกัน. ดังนั้น, เราสามารถใช้ความสามารถนี้เพื่อวัตถุประสงค์ในการใช้งานด้านความปลอดภัย. ตัวอย่างเช่น, เราต้องการรักษาความปลอดภัยทางเข้าบ้านบางหลัง. เพื่อจุดประสงค์นี้, เราจะสร้างเครื่องมือตรวจสอบโดยใช้ Arduino และโมดูล BLE. ดังนั้น, จากนั้นเราจะติดตั้งใกล้ประตูทางเข้า. ดังนั้น, เมื่อมีคนพยายามจะเข้าบ้าน, เครื่องมือตรวจสอบจะสแกนตัวระบุ Bluetooth ของสมาร์ทโฟนของบุคคลนั้น. ดังนั้น, ถ้าตัวระบุเป็นที่รู้จักในฐานะผู้มีอำนาจแล้วเขาจะได้รับอนุญาตให้เข้า. อย่างไรก็ตาม, หากไม่รู้จักตัวระบุผู้ตรวจสอบจะแจ้งเตือนผู้อยู่อาศัยในบ้าน.
3) การจัดการและติดตามสินทรัพย์
คลังสินค้าขนาดใหญ่และห้างสรรพสินค้ามักประสบปัญหาในการติดตามสินค้าคงคลัง. ดังนั้น, ปัญหาสำคัญคือขนาดของร้านใหญ่เกินไปและแรงงานไม่เพียงพอต่อการค้นหาทั้งร้านหากสินค้าสูญหาย. นี่คือจุดที่โมดูล BLE มีประโยชน์. ดังนั้น, เราสามารถแนบบีคอนกับสินค้าคงคลังที่สำคัญ. และโมดูล Bluetooth ส่วนกลางจะสร้างการสื่อสารที่ปลอดภัยกับแต่ละบีคอน. ดังนั้น, เราสามารถใช้ลิงก์นี้เพื่อระบุตำแหน่งของสินค้าคงคลังของเราและค้นหาได้ง่ายหากวางผิดที่.
วิธีใช้โมดูลบลูทูธ?
หากคุณคุ้นเคยกับไมโครคอนโทรลเลอร์เช่น Arduino ก็ค่อนข้างง่าย. ดังนั้น, ต่อไปนี้เป็นคำแนะนำทีละขั้นตอนสำหรับการใช้โมดูล Bluetooth.
1) เชื่อมต่อโมดูล Bluetooth กับ Arduino
ตามที่เราได้พูดคุยกันก่อนหน้านี้, โมดูลบลูทูธมีสี่พิน. ดังนั้น, คุณต้องเชื่อมต่อหมุดเหล่านี้กับส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องของ Arduino.
- พิน RX ของโมดูล BLE เชื่อมต่อกับพิน RX ของ Adriano
- พิน TX ของโมดูล BLE เชื่อมต่อกับพิน TX ของ Adriano
- เชื่อมต่อแบตเตอรี่ 5V กับพิน VCC ของโมดูล Bluetooth
- พิน GND ของโมดูล BLE เชื่อมต่อกับพิน GND ของ Adriano
2) ใส่คำสั่งในรูปของรหัส
Arduino มีภาษาและ IDE . เป็นของตัวเอง. ดังนั้น, คำแนะนำใด ๆ ที่คุณต้องการให้กับโมดูล Bluetooth, คุณต้องแปลงเป็นรหัส Arduino.
3) อัปโหลดคำแนะนำ (รหัส) บน Arduino
จากนั้นคุณต้องอัปโหลดโค้ดไปยัง Arduino โดยใช้พอร์ต USB เฉพาะ. ดังนั้น, ตอนนี้โมดูล Bluetooth เปิดใช้งานและพร้อมใช้งานแล้ว.
4) การปรับใช้โมดูล Bluetooth
ตอนนี้คุณสามารถปรับใช้โมดูล BLE พร้อมกับ Arduino กับแอปพลิเคชัน IoT ที่คุณเลือกได้.
โหมดการเดินสายไฟ
การเชื่อมต่อกับ RJ25
โมดูล BLE มักจะมี ID สีเทาหรือสีน้ำเงิน. ดังนั้น, เมื่อเราใช้ RJ25, เราต้องเชื่อมต่อพอร์ตด้วย ID สีเทาหรือสีน้ำเงินบน Makeblock Orion.
การต่อสายดูปองท์
เมื่อเราใช้สาย Dupont เพื่อสร้างการเชื่อมต่อระหว่างบอร์ด Arduino และโมดูล Bluetooth เราต้องเชื่อมต่อพอร์ตดิจิตอล 0 และ 1 ด้วยหมุด RX และ TX.
คู่มือการเขียนโปรแกรม
สำหรับป้อนคำแนะนำลงในโมดูล Bluetooth, เราต้องแปลงเป็นโค้ดโดยใช้ภาษา Arduino. อย่างที่เราทราบกันดีว่าทุกภาษาโปรแกรมมีไลบรารีเฉพาะบางตัว, เพราะฉะนั้น, Arduino มีห้องสมุดพิเศษของตัวเอง. ดังนั้น, เมื่อคุณใช้โมดูล BLE คุณควรใช้ Makeblock-Library-master. ดังนั้น, เราขอแนะนำอย่างยิ่งว่าคุณควรทดสอบโค้ดของคุณอย่างละเอียดและดูว่าโมดูล Bluetooth ตอบสนองอย่างไรก่อนที่จะใช้งานจริง. Arduino มี IDE ของตัวเองซึ่งมีคุณสมบัติการดีบักในตัว. ดังนั้น, คุณสามารถใช้สิ่งเหล่านั้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของโค้ดของคุณ.
