Для беспроводного обмена информации, между различными устройствами на небольших дистанциях, можно использовать Bluetooth-технологию. Для этих целей китайской промышленностью выпускаются различные Bluetooth-модули, среди которых широкую популярность получили модели HC-05 и HC-06. В своё время на Алиэкспресс я приобрёл HC-06, на котором и буду проводить дальнейшие эксперименты, а так же подключать к своему китайскому аналогу Arduino.

Непосредственно сам Bluetooth-модуль. В таком виде он может использоваться в различных устройствах, где впаивается непосредственно в плату. Модуль имеет 34 вывода, среди которых: выводы для соединения с компьютером по UART, передачи звука по методу PCM (импульсно кодовая модуляция), аналоговый вход и выход, контакты для подключения к USB разъёму, SPI интерфейс, а также порты общего назначения. На самом деле не все эти выводы доступны к использованию, заблокирован доступ к выводам передачи звука (5-8), аналоговым входу и выходу (9, 10), а так же к группе контактов для подключения к USB (15, 20).

HC-06 построен на чипе BC417 (BlueCore4-External device), спецификация Bluetooth V2.0. На борту так же имеется кварц на 26 МГц и флеш-память на 8 Мб. Питание осуществляется от 3,3В.

Для своих конструкций удобнее всего использовать модуль с макетной платой, на которой выведены необходимые контакты для подключений, а так же имеется стабилизатор напряжения, который позволяет питаться от 5 вольт.
При покупки подобных модулей, можете столкнуться с различными их маркировками. По сути это одно и то же устройство, отличающееся прошивкой, которая определяет режим модуля (master / slave).

Отличие HC-05 от HC-06 состоит в том, что HC-05 можно использовать в качестве ведомого (master) или ведущего (slave). Данные режимы задаются с помощью АТ-команд. Кнопка на плате модуля переключает его в режим ввода АТ-команд. Режим master даёт возможность модулю самому обнаруживать подобное устройство и организовывать связь с ним. Модуль HC-06 может работать только в одном фиксированном режиме slave.

Так же существуют модели HC-03 и  HC-04, но они выпускаются для промышленных целей.

Обозначение контактов на плате HC-06.

STATE - проверка состояние модуля. На этом контакте дублируется сигнал, который отображает встроенный на плате светодиод. Если он очень быстро мигает, значит модуль находится в активном состоянии. В режиме установления связи ток составляет 30-40 мА. Когда модуль устанавливает связь с другим устройством, светодиод просто горит. В режиме передачи данных ток составляет 8 мА.
RX - получение данных.
TX - передача данных.
GND - подключается к земле.
+5V - питание +5 Вольт
EN -  включение / выключение модуля. Если на этот контакт подать логическую 1 (5 вольт),  модуль выключится, если подать логический 0 или не подключаться к этому контакту, модуль будет работать.

По-умолчанию HC-06 имеет имя для обнаружения  другими устройствами «HC-06», с пин-кодом «1234».

Для изменения этих данных нужно модуль подключить к компьютеру и с помощью программы-терминала ввести АТ-команды. Это можно сделать с помощью переходника USB to COM с TTL уровнями. Для этих целей подойдёт адаптер на PL2303HX, CH340G, либо другой подобный. На компьютере к этому моменту уже должен быть установлен драйвер для USB адаптера.

Контакты соединяем следующим образом:

HC-06	Переходник USB to COM
+5V	+5V
GND	GND
RX	TX
TX	RX

При подключении этой сборки к компьютеру, красный светодиод на плате  Bluetooth-модуля начнёт быстро мигать. Для ввода АТ-команд можно воспользоваться любой терминальной программой, я использую для этой цели Arduino IDE.

В настройках выбираем номер виртуального COM-порта, на котором подключен USB адаптер, в моём случае это COM44. Откроем окно «Монитора последовательного порта».

Введём заглавными буквами команду «AT», если устройство удачно подключилось, в ответ должно возвратится «ОК». По-умолчанию скорость обмена данными 9600 бод.

Для проверки версии прошивки, введём команду «AT+VERSION», в моём случае ответ возвратился «OKlinvorV1.8».

Командой «AT+NAMEyyy», где ууу — произвольный набор символов на латинице, можем сменить имя, по которому будут находить наш модуль bluetooth-устройства (по-умолчанию HC-06). В своём примере я ввёл «AT+NAMEfox», ответ возвращается OKsetname.

Командой «AT+PINxxxx», где xxxx – произвольный набор цифр,  можно сменить пин-код (по-умолчанию 1234). В ответ возвращается «OKsetPIN».

Командой «AT+BAUDx», где x – значение от 1 до 9, можно изменить скорость в бодах (по-умолчанию 9600).

1 - 1200
2 - 2400
3 - 4800
4 - 9600
5 - 19200
6 - 38400
7 - 57600
8 - 115200
9 - 230400
Допустим, если ведём команду «AT+BAUD8», где 8 — скорость 115200 бод, в ответ возвратится «OK115200».

 

Подключение HC-06 к Arduino.

Пример 1. Зальём в Arduino скетч, с помощью которого будем включать и выключать светодиод, распаянный на 13 пине Arduino, через Bluetooth-модуль.

int data; int LED = 13; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(LED, OUTPUT); digitalWrite(LED, HIGH); } void loop() { if (Serial.available()) { data = Serial.read(); if (data == '1') { digitalWrite(LED, HIGH); } if ( data == '0') { digitalWrite(LED, LOW); } } }

Если у вас нет на плате данного светодиода, подключите его к 13 пину по схеме, номиналы резисторов можно взять от 220 Ом до 1кОм.

Обесточим Arduino и подключим HC-06. Контакт TX модуля подключаем к контакту RX Ардуино (пин 0 на плате UNO), а контакт RX, к контакту TX (пин 1). Контакты +5V и GND, подключаются к соответствующим пинам Ардуино.

Конструкция в сборе. Подав питание на Ардуино, светодиод на HC-06 должен быстро мигать.

 

Управление Arduino через HC-06, с помощью компьютера.

Пример буду показывать на Windows XP. К компьютеру должен быть подключен любой USB Bluetooth-адаптер и установленны на него драйвера.

В моём случае использовался вот такой адаптер.

При его подключении к ПК, в трее (возле часов) появляется соответствующая иконка.

Нажимаем правой кнопкой мыши на данной иконке и в контекстном меню выбираем «Добавить устройство Bluetooth».

Ставим переключатель «Устройство установлено и готово к обнаружению» и нажимаем «Далее».

В списке обнаруженных устройств отобразится наш Bluetooth-модуль, с новым именем, которое я поменял ранее. Выбираем его и нажимаем «Далее».

В следующем окне вводим пин-код для подключения к модулю, выбрав пункт «Использовать ключ доступа из документации:». По-умолчанию это «1234», но я его сменил на «9999». Нажимаем «Далее».

Bluetooth-модуль успешно связался с компьютером, о чём можно узнать с соответствующего окна. Следует обратить внимание, при образовании связи между двумя Bluetooth-устройствами, на компьютере создастся два новых виртуальных COM-порта (будут отображаться в диспетчере устройств), один для исходящих данных, другой для входящих. Нам понадобится порт для исходящих данных, в моём случае это COM45.

Вновь открываем какую-нибудь программу-терминал, я воспользуюсь Arduino IDE. В настройках выбираем исходящий порт (у меня  COM45),  открываем «Монитор последовательного порта», вводим переменно команды «1» и «0». При команде «1» светодиод загорается, при «0» гаснет.

 

Управление Arduino через HC-06 с помощью смартфона.

Наверное уже все современные смартфоны имеют в своём составе встроенный Bluetooth. Остаётся только установить программу терминал. В моём случае использовалась Lumia 640 DS, с установленной Windows mobile 10. В качестве программы терминала использую «BT Terminal». На Android-смартфонах всё аналогично, в качестве программы можно использовать «Bluetooth Terminal».

Для обладателей смартфонов компании Apple не получится работать с Bluetooth-модулями HC-05 и HC-06 (Bluetooth V2.0), для них придётся использовать адаптеры с технологией BLE (Bluetooth low energy), спецификация Bluetooth 4.0. Ярким представителем является модуль HM-10.

Сопрягаем HC-06 с блютузом смартфона.

1. В «Параметрах» смартфона выбираем пункт «Устройства».
2. Далее «Bluetooth и другие устройства».
3. Включаем ползунком блютуз смартфона и нажимаем на «плюс в квадрате» для поиска и добавления нового Bluetooth-устройства, в нашем случае  HC-06.

4. В разделе «Добавить устройство» выбираем «Bluetooth».
5. Смартфон произведёт поиск Bluetooth-устройств находящихся в округе и отобразит их имена. В моём примере найден модуль HC-06, который я переименовал в «fox».

6. Вводим пин-код устройства, к которому подключаемся, нажимаем кнопку «Подключиться».

 

Устанавливаем и запускаем терминальную программу «BT Terminal». Подключенный к смартфону модуль HC-06, отображается в списке, выбираем его.

Появится поле для ввода команд и кнопка для отправки. Вводим попеременно «1» и «0» и наблюдаем за светодиодом на 13 пине, который будет зажигаться или гаснуть.

Пример 2. Подключим к Arduino три светодиода и попробуем управлять ими через  Bluetooth-модуль HC-06.

Светодиоды подключил к 9, 11 и 13 пину, если будите использовать другие пины, их нужно указать в скетче.

int data; int LED1 = 9; int LED2 = 11; int LED3 = 13; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(LED1, OUTPUT); pinMode(LED2, OUTPUT); pinMode(LED3, OUTPUT); digitalWrite(LED1, HIGH); digitalWrite(LED2, HIGH); digitalWrite(LED3, HIGH); } void loop() { if (Serial.available()) { data = Serial.read(); if (data == '1') { digitalWrite(LED1, HIGH); } if ( data == '2') { digitalWrite(LED1, LOW); } if (data == '3') { digitalWrite(LED2, HIGH); } if ( data == '4') { digitalWrite(LED2, LOW); } if (data == '5') { digitalWrite(LED3, HIGH); } if ( data == '6') { digitalWrite(LED3, LOW); } } }

При заливке скетча модуль HC-06 нужно отсоединить от Ардуино, потому что и компьютер, и блютуз работают по UART. Ардуина не может на одном UART работать с несколькими устройствами.

Запускаем программу-терминал и пробуем скетч в действии. Смысл управления светодиодами следующий, имеется три светодиода, каждый из которых может быть либо включенный, либо выключенный. Получается 6 команд. Команды представляют из себя цифры от 1 до 6 ( 1, 3, 5 - зажечь 1, 2 и 3 светодиоды. 2, 4, 6 - погасить). Цифры можно вводить по одной, либо в виде комбинаций. Например: 145 - зажечь первый, погасить 2-й, зажечь 3-й.

Пример 3. Подключим к Arduino реле-модуль из статьи «Подключаем мощную нагрузку к Arduino, через реле модуль» и попробуем управлять мощной нагрузкой через Bluetooth. По сути, у нас получится «умная розетка». К реле-модулям можно подключать различные нагрузки (лампочки, насосы, вентиляторы) и управлять ими на расстоянии.

Скетч по этому примеру появится в ближайшее время.