Guía completa sobre el módulo Bluetooth

Guía completa sobre el módulo Bluetooth
Qualtrics Internacional

Vivimos en un mundo enredado, eso es seguro. Pero, Por suerte para nosotros, el mundo habría estado mucho más enredado si tuviéramos que usar siempre cables al conectar dispositivos para la comunicación de datos entre ellos. Hay miles de millones de IoT (Internet de las Cosas) conexiones en el mundo. Solo se pueden enterrar tantos cables en túneles subterráneos o pasar por encima. El costo, El mantenimiento económico y general probablemente nos asfixiaría si los cables enredados no nos llegan primero.. Gracias a la tecnología Bluetooth y al módulo Bluetooth (y otras personas que no son tan geniales como WIFI, 4GRAMO), mediante el uso de radiofrecuencias, Los dispositivos pueden conectarse y realizar un intercambio de datos de comunicación cruzada de forma completamente inalámbrica..

¿Qué es un módulo Bluetooth??

Módulo bluetooth

Módulo Bluetooth BLE es una tecnología que actúa como una interfaz que ayuda a la conexión inalámbrica Bluetooth de bajo consumo de dos dispositivos y establece un protocolo para la comunicación de datos entre los dispositivos. Módulo Bluetooth de baja energía El rango de comunicación de datos mediado suele ser un promedio de decenas de metros y los datos se comunican en bandas de frecuencia específicas..

Hay varias marcas, tipos, modelos y clasificaciones de módulos Bluetooth. La diversidad de aplicaciones de los módulos Bluetooth los convierte en uno de los dispositivos de Internet de las cosas más aceptados. (IoT) protocolos de conectividad.

Algunas de las áreas donde se pueden aplicar módulos Bluetooth incluyen:

H¿Cómo puede? BSe utilizarán módulos luetooth?

Los módulos Bluetooth tenían muchas aplicaciones y se pueden usar de diversas formas y aplicaciones.. Se pueden utilizar como controladores de interruptores de luz., ya que se pueden conectar a microcontroladores para encender o apagar la luz. También pueden tener otros usos y aplicaciones como:

Aplicaciones

Conexiones de IoT

  • Conexiones domiciliarias privadas
  • Mantenimiento de procesos industriales
  • Seguridad y sensores.

Entretenimiento recreativo personal

  • En altavoces Bluetooth
  • Auriculares
  • Consolas de juegos

Dispositivos y accesorios eléctricos

  • Televisores y radios
  • Ordenadores
  • Ratón y teclados

Mantenimiento y automatización de la ciudad

  • Automatización de semáforos
  • Alarmas de notificación de accidentes
  • Automatización de contadores de red.

Hospitales y centros de salud

  • Seguimiento y envío rápido de ambulancias
  • Seguimiento y seguimiento de medicamentos y productos farmacéuticos
  • Control móvil e inteligente del personal y los recursos médicos.

Automatización y mantenimiento de edificios

  • Temperatura, Automatización de la humedad y las condiciones ambientales internas de otros edificios..
  • Mantenimiento general de edificios
  • Automatización de energía y electricidad

Vehículos

  • Estéreo, y multimedia de vehículos.
  • Seguimiento de vehículos.
  • Comunicación de datos entre vehículos (principalmente autos)

Procesos de fabricación industrial

  • Seguimiento de herramientas y piezas de fabricación
  • Hacer un inventario de equipos y recursos.
  • Sensores y alarmas

Diseño de circuito

Diseño de circuito

  • Dependiendo de la clasificación del módulo Bluetooth, Los módulos Bluetooth generalmente tienen un rango de comunicación máximo de aproximadamente 100 m. Y, son por tanto de corto alcance.
  • El diseño del circuito determina el alcance del módulo Bluetooth LE.
  • Los módulos Bluetooth de baja potencia consumen poca energía y potencia y, por lo tanto, son ideales para dispositivos que funcionan con una sola batería o para la comunicación de pequeños paquetes de datos entre dispositivos en varias conexiones de IoT..

El circuito del módulo Bluetooth admite la banda de frecuencia de 2,4 GHz y tiene una amplia gama de aplicaciones..

  • Se puede utilizar un microcontrolador apropiado para integrar Bluetooth de baja energía en cualquier sistema.

Algunos de los componentes del circuito de un módulo Bluetooth son:

  • Sensores de humedad y movimiento del módulo Bluetooth. (U2, MPU9250, U3, HDC1080 respectivamente)
  • Microcontrolador principal BLE. (U1 CYBL10161)
  • Una batería derivada de litio
  • Osciladores de cristal de diferentes MHz.
  • Pines de alimentación equipados con condensadores de derivación.

Definición de pin

Un módulo Bluetooth típico tiene 5-6 patas. Cada uno de los cuales realiza diferentes funciones..

Algunos ejemplos de los pines del módulo Bluetooth son:

Definición de pin

PatasFunciones
VCC5V está conectado al pin VCC.
GNDUtilizado para conectar a tierra el módulo. Conecta este pin para conectar a tierra el módulo.
TXDMientras está conectado con la unidad del microcontrolador. TXD transmite en serie la información recibida por el módulo Bluetooth, a través del pin TXD.
RXDLos datos en serie que recibe RXD se transmiten a través de un protocolo inalámbrico por el módulo Bluetooth..
LLAVESe utiliza para cambiar entre el comando AT del módulo Bluetooth y los modos predeterminados. Configurando el pin KEY a un valor específico.
EstadoEl ESTADO indica el estado de conectividad del módulo Bluetooth (Ya sea emparejado o no emparejado).

Sugerencia de montaje Precauciones de Módulos bluetooth

Sugerencia de montaje Precauciones de los módulos Bluetooth

Siga al pie de la letra los puntos enumerados a continuación, que describen la representación esquemática perfecta anterior / sugerencia del montaje del módulo Bluetooth.

  • Mientras monta la placa principal del módulo Bluetooth *1 componentes del área, asegúrese de evitar colocar componentes metálicos - chasis de metal y línea de señal - en las áreas sombreadas con azul (en el diagrama de arriba).
  • La placa base del módulo Bluetooth se adapta *1 espacio.
  • El enrutamiento no está acomodado en el (*2 zona). Evite colocar cobre en cualquiera de sus capas..
  • Para el (*3 zona), si usa una longitud de patrón GND más corta que la recomendada de 30 mm, su módulo Bluetooth está en peligro de sufrir daños graves.
  • En su búsqueda del alcance óptimo de su módulo Bluetooth, Extienda la antena del módulo para estirar 3 mm más allá del borde de la placa base del módulo., o cualquier borde del plano de tierra. Aunque, para que pueda hacer uso de los planos de tierra, generalmente necesita una extensión de antena de hasta un módulo de 5 mm.
  • Debe ver la conexión adecuada de los pines del módulo y la GND de la placa principal del módulo Bluetooth..
  • Al mantener esta conexión:
    • Las vías GND deben colocarse muy cerca de las almohadillas GND.
    • Mientras se inunda la PCB de la capa superior no utilizada con cobre, asegúrese de vincular la inundación de cobre al plano GND interno colocando intermitentemente en vías GND.
    • En una situación en la que la capa de cobre debajo del módulo está inundada por GND, conéctelo inmediatamente para dirigir el flujo al plano GND interno mediante el uso de vías GND.
  • Siempre verifique y vuelva a verificar que su módulo Bluetooth no esté conectado al medio de la placa base del módulo. Esto puede comprometer seriamente el rango y el rendimiento de la comunicación de datos del módulo..
  • En el diseño de la placa base del módulo Bluetooth, cuidate de;
    • Limite la cantidad de línea de señal que se ejecuta debajo del módulo tan a menudo como pueda.
    • Elimine el uso de un plano de tierra en cualquier lugar debajo de la antena.
    • Si tienes suficiente experiencia, tallar la parte de la placa base del módulo debajo de la antena.

Los módulos Bluetooth también se pueden montar a través de:

Los módulos Bluetooth también se pueden montar a través de

Sugerencias para la colocación de resinas y piezas no metálicas

Sugerencia de montaje Precauciones de los módulos Bluetooth

Colocación de piezas metálicas de módulos Bluetooth

  • Para no afectar la sintonización de la antena del módulo, debe colocar las partes metálicas a una distancia mínima óptima (40mm arriba / abajo, 30mm izquierda / derecha) a la antena.
  • Con su aplicación de host, debe estimar intermitentemente el efecto de corrosión en el rendimiento de la antena de las piezas metálicas instaladas cerca de la antena. (Es un hecho que los metales siempre corroerán el rendimiento de la antena.).
  • La instalación de piezas metálicas a una distancia inferior a 20 mm de la antena afectará significativamente la eficiencia de comunicación de la antena..
  • En la instalación, medir el efecto de varios factores (altura del recinto, tipos de material; metal, el plastico) en el alcance de la antena del módulo Bluetooth.

Introducción a la tecnología Bluetooth

Clasificación energética de Bluetooth

La tecnología Bluetooth se clasifica en dos grupos principales. Cada uno de los cuales se divide en subgrupos.. Las dos clases principales de tecnología Bluetooth son:

    • Tecnología Bluetooth clásica
    • Tecnología Bluetooth de bajo consumo (SE CONVIRTIÓ)

La tecnología Classic Bluetooth vs ble

La tecnología Classic Bluetooth

La tecnología Classic Bluetooth conecta dispositivos de forma inalámbrica y proporciona un canal para la comunicación de alta velocidad de datos.. La calidad de los datos comunicados a través de la tecnología Bluetooth clásica suele ser alta, pero, su transmisión de datos consume una gran cantidad de energía y potencia. Tampoco tiene una gama de aplicaciones tan amplia como la tecnología Bluetooth de baja energía..

La tecnología Bluetooth de baja energía

El BLE (Bluetooth de baja energía) La tecnología es una tecnología que conecta dos dispositivos y admite comunicaciones de datos con bajo consumo de energía.. El rango de BLE podría alcanzar un máximo de más de 100 m dependiendo del tipo de tecnología BLE. Aunque, la velocidad de transmisión BLE es considerablemente más lenta que la comunicación de alta velocidad de la tecnología Classic Bluetooth.

La tecnología BLE también se suele utilizar en módulo BLE de ultrabajo consumos.

nótese bien: Dispositivos modernos como teléfonos, necesita poder comunicarse con tecnología Bluetooth clásica y de bajo consumo. Para este propósito, Se utilizan indicadores de autenticación Bluetooth Smart y Bluetooth Smart Ready.

Bandas de frecuencia y frecuencia de Bluetooth

Las bandas de frecuencia y frecuencia de la tecnología Bluetooth tienen las siguientes características:

  • La comunicación de datos de la conexión inalámbrica de la tecnología Bluetooth es de corto alcance.
  • Tiene una banda de frecuencia operativa de 2,4 GHz.
  • La tecnología Bluetooth clásica tiene 79 canales de rango de frecuencia. (Con un intervalo de banda de 1MHz)
  • La tecnología Bluetooth tiene una 2.400 GHz a 2.4835 Rango de frecuencia de GHz
  • Tiene un +4 Sensibilidad y velocidad de comunicación de datos de promedio común de dBm y -90dBm.
  • El coeficiente de modulación en BLE (también conocido como Bluetooth 4.0) es 0.4-0.55 con 40 canales de frecuencia y un intervalo de banda de 2MHz.

Bandas de frecuencia y frecuencia de Bluetooth

Salto de frecuencia como estándar de tecnología Bluetooth

La función de salto de frecuencia de la tecnología Bluetooth es en cierto modo responsable de su corto alcance. Ayuda a la transmisión de Bluetooth a:

  • Cambiar de canal (sobre 1,600 veces por segundo) para evitar interferencias de otras señales de transmisión en un canal de frecuencia específico.
  • Comience sin problemas la retransmisión después de saltar a otro canal.

Modulación de frecuencia

El consumo de energía de la tecnología Bluetooth y el costo de diseño general se pueden reducir mediante el cambio en el coeficiente de modulación de frecuencia. Como se ve en la tecnología Bluetooth de baja energía.

Haga que su producto esté equipado con la función Bluetooth

A continuación, le indicamos cómo puede equipar su producto con la función Bluetooth:

  • Después de seleccionar el ajuste y la mejor aplicación estándar inalámbrica para su producto, asegúrese de que la tecnología Bluetooth sea realmente la mejor tecnología inalámbrica para su producto.
  • Elija un módulo Bluetooth apropiado o el mejor chip Bluetooth para su producto.
  • Puede contratar el servicio de un experto en diseño de RF si no puede elegir personalmente el equipo de prueba..
  • Instale el módulo Bluetooth y configúrelo en su producto.
  • Pruebe y asegúrese de que la antena del módulo esté funcionando correctamente.
  • Verifique dos veces si hay errores o peligros potenciales a la espera de suceder antes de pasar al procedimiento de prueba previa (Si se encuentra alguno, retroceda y corrija el error en los pasos anteriores 4 y 5).
  • Cumplir con el requisito de la autoridad reguladora del laboratorio llevando a cabo el procedimiento de prueba previa para determinar la tasa de radiación electromagnética..
  • Luego deberá presentar el resultado de su prueba (desde el paso 7 encima) a la autoridad reguladora inalámbrica en su región local. (Es posible que se le cobre hasta $1,000 a 3,000 diario)
  • Si no puede obtener un certificado. (Volver al paso 3 encima).
  • Si la certificación fue exitosa. Simplemente complete la integración de la función Bluetooth y disfrute.

¿Cómo elijo un módulo Bluetooth??

Los módulos Bluetooth están diseñados para lograr una funcionalidad óptima y completa solo cuando se implantan en un sistema Bluetooth adecuado.. El microprocesador de aplicación del módulo Bluetooth y el diseño del hardware del circuito del chip Bluetooth, junto con los parámetros específicos incluidos por los desarrolladores de productos Bluetooth, equipar los productos implantados con módulo Bluetooth con especiaciones útiles para una maravillosa experiencia inalámbrica Bluetooth.

Es por eso que debe elegir el módulo Bluetooth que mejor se adapte a sus necesidades, ya que hay muchos módulos diferentes.. Cada uno con diferentes características como; distancia y velocidad de transmisión, canales de frecuencia, etc. Esto es lo que debe considerar al elegir un módulo Bluetooth:

CONSIDERACIONESDESCRIPCIÓN
Estándar y protocolosEntre los numerosos estándares de Bluetooth disponibles, los tres disponibles habitualmente en el mercado incluyen:

La velocidad de datos mejorada (EDR), Último bajo consumo de energía (LOS) y la tarifa básica (BR).

Debe saber que estas tecnologías Bluetooth, como el mundo de la tecnología en general, se mejoran constantemente. Así que tenga en cuenta que también debe obtener las últimas versiones disponibles en el mercado.. Además, todos tienen características específicas (pros y contras) por lo tanto, al seleccionar un módulo Bluetooth, es recomendable consultar a un experto (Si no eres uno) y determinar el módulo con el Estándar y los Protocolos que mejor se adapte a sus necesidades.

Nota: El módulo Bluetooth seleccionado también debe ser compatible con otros estándares / protocolos además del estándar integrado por el fabricante..

Banda de frecuenciaEn general, en tecnología Bluetooth, los 79 canales de frecuencia total en 1 El intervalo de banda de MHz cae entre 2.4 GHz y 2.4835 Bandas de frecuencia de GHz. Aunque, los Bluetooth 4.0 módulo emplea el Bluetooth de baja energía tecnología de enfoque de bajo consumo de energía. Dando como resultado BLE con un intervalo de banda de 2MHz y 40 canales de frecuencia.

Si sus necesidades requieren que combine la función WIFI-Bluetooth en un solo módulo, elija un módulo que tenga la banda de frecuencia Wi-Fi 802.11b / g / funcionando en la banda de frecuencia de 2.4GHz de Bluetooth.

Es posible que deba gastar más en el diseño del módulo si necesita un módulo equipado con una versión WIFI 802.11a / h / j / n / ac / p porque solo puede ser compatible con una banda de frecuencia de 5 GHz.

 

Distancia de transmisiónLa distancia de transmisión de datos de la tecnología Bluetooth suele ser de corto alcance.

Hay tres clasificaciones principales de módulos Bluetooth según su distancia de comunicación en metros.

Clase 1: 100 metros de distancia máxima

Clase 2: 10 metros de distancia máxima

Clase 3: 1-distancia máxima de transmisión del metro

Asi que, seleccione el módulo Bluetooth de la clase que mejor se adapte a sus necesidades. Aunque, Ciertos factores también influyen en la distancia de transmisión de los módulos Bluetooth, como; Módulo de antena y batería, Material y estado de la transmisión, etc..

Corriente y voltaje de operación de comunicación de datos y potencia de salidaLa corriente y el voltaje de funcionamiento del módulo Bluetooth son un factor determinante importante en la vida útil de la batería de los módulos Bluetooth, cargando la vida Etc.

 

 

 

 

En tecnología Bluetooth, la potencia es directamente proporcional al rango de transmisión.

Clasificación de potenciaPoder maximo (dBm)Requisito de control de energía
120Obligatorio
24No obligatorio
30No obligatorio

 

Además de los estándares de energía mencionados anteriormente, El módulo que seleccione también debe cumplir con los requisitos de energía de la autoridad reguladora del espectro del gobierno local..

 

MicrocontroladorEl microcontrolador se puede comparar con la caja de cerebro del módulo Bluetooth. Controla y dirige básicamente todos los procesos de un módulo Bluetooth incluida la optimización de hardware, comunicación de datos, procesamiento de datos y más. Por lo tanto, al elegir módulos Bluetooth, toma nota de la; Precio, el consumo de energía, capacidad de memoria, velocidad de procesamiento, y dimensiones. Y, seleccione el módulo con los parámetros del microcontrolador que mejor se adapte a sus necesidades.
Sistema operativoSeleccionar módulos Bluetooth que admitan múltiples sistemas operativos, como Android, Mac, Linux, etc., le permite usar en diferentes dispositivos inteligentes, optimizar el proceso de instalación y configuración del módulo Bluetooth.
Velocidad de transmisionDiferente tecnología Bluetooth y por lo tanto, La clasificación de energía del módulo Bluetooth tiene una velocidad de transmisión diferente.

SE CONVIRTIÓ (Bluetooth de baja energía) no es óptimo para la comunicación de datos de alta velocidad porque el diseño de la tecnología se centra en minimizar la tasa de consumo de energía y una alta tasa de transmisión de datos suele ir acompañada de un gran consumo de energía.

ModulaciónVelocidad de datos
Tasa básicaGFSK1 MB / s
Velocidad de datos mejorada
π / 4-DQPSK

8DPSK

2 MB / s

3 MB / s

Energía baja GFSK1 MB / s

 

Antenas e interfacesLas antenas pueden fijarse al chip del módulo Bluetooth o pueden ser externas. Sin embargo, antenas con chip fijo, son de tamaño más compacto (*5* 2.5mm) y se puede aplicar a una gama más amplia de usos, además de la comodidad que brinda. también, Otra clasificación de antenas se basa en la dirección de transferencia de la señal..

Antena omnidireccional: Transmite señales 360 grados (en todas direcciones) por lo tanto, tiene más alcance.

Antena unidireccional / direccional: Transmita solo datos en una dirección específica.

Por lo tanto, seleccione el Bluetooth con la especiación de antena que mejor se adapte a sus necesidades.

Y, Asegúrese de que la antena y los módulos estén debidamente certificados por la autoridad reguladora del espectro local..

Temperatura de funcionamiento óptima.La temperatura de funcionamiento óptima común y general de los módulos Bluetooth se encuentra entre los rangos de -400C a 850C. Aunque, hay ciertos módulos equipados con aislamiento de protección y sistemas de enfriamiento que les permite funcionar de manera óptima en extremos de temperaturas extremas.

Las pruebas de rendimiento de RF para el módulo Bluetooth

Posiblemente, el mayor error que podría cometer como alguien que planea integrar Bluetooth en su producto, o en cualquier dispositivo, será suponer que, la compra de módulos Bluetooth listos para usar elimina automáticamente la necesidad de un ingeniero de RF. A pesar de que los últimos años habían visto a los fabricantes de módulos Bluetooth realizar pruebas de RF muy extensas en sus módulos antes de lanzarlos a la venta.. Estas pruebas son, por supuesto, llevado a cabo por expertos en RF.

Sea que pueda, ya que no existe una indicación estándar para determinar qué prueba de RF se ha realizado –– o si se ha realizado alguna––. Asi que, sería prudente tener un experto en radiofrecuencia personal propio. Para llevar a cabo el rendimiento de RF para el módulo Bluetooth en todas sus conexiones de Internet de las cosas. Las pruebas de rendimiento de RF ayudan a diagnosticar e inspeccionar la conectividad, calidad de transmisión y otros parámetros importantes de los módulos Bluetooth.

Algunas pruebas de rendimiento de RF comunes incluyen Prueba para:

  • Características de modulación
  • Desplazamiento y deriva de la frecuencia portadora
  • Emisiones espurias en banda
  • Potencia de salida del módulo Bluetooth
  • Tamaño de ancho de banda
  • Rango de frecuencia
  • Densidad de potencia del módulo
  • Emisiones espurias fuera de banda
  • Pruebas de receptor

METROcaracterísticas de la odulación

La prueba de características de modulación utiliza la desviación de frecuencia de valores de patrones de datos especiales (más alto y promedio) para determinar si la función modal de la señal de transmisión del módulo Bluetooth está funcionando correctamente. Esto se hace poniendo el foco en la inspección de calidad de modulación FSK..

Cfrecuencia arrier"s desplazamiento y deriva

La prueba de desviación y desviación de la frecuencia portadora se lleva a cabo con saltos, Frecuencia de transmisión de modo directo o fijo para determinar la estabilidad de la frecuencia de transmisión al confirmar si la frecuencia portadora de la señal de transmisión del transmisor se está controlando dentro del rango especificado.

IEmisiones no esenciales de banda n

Las emisiones espúreas dentro de la banda se realizan para determinar si la señal espuria del espectro alojado en la banda de la frecuencia de transmisión de Bluetooth está funcionando en el rango dictado por el estándar..

Bmódulo de luetooth"s potencia de salida

Los dispositivos Bluetooth están clasificados, basado en el límite de potencia en tres grupos. La prueba de potencia de salida es simplemente para determinar el pico de potencia del módulo Bluetooth y también la potencia de salida promedio. Para realizar la prueba de potencia de salida. Nota:

  • La frecuencia fija debe establecerse como modo de comunicación de datos.
  • Para prueba de potencia de salida, transmitir señales PRBS.
  • La duración de las señales de prueba debe incluir el preámbulo y una ráfaga..

By prueba de ancho

La prueba de ancho de banda también se conoce como 20 prueba de ancho de banda dB. Es una prueba para determinar si la frecuencia de radiación de las señales de transmisión es menor que el valor pico en 20 dB, por lo tanto, por lo que no es fácilmente susceptible a interferencias y, por lo tanto,, de acuerdo con el requisito estándar.

Frango de frecuencia

  • Se realiza una prueba de rango de frecuencia para determinar que la señal de transmisión en la banda de frecuencia se mantiene dentro del límite de un rango particular..
  • La prueba de rango de frecuencia se realiza en dos procesos concurrentes con el uso de una frecuencia fija.
  • La banda baja (2399 MHz a 2405 megahercio) y banda alta (2475 MHz a 2485 megahercio) espectrales se prueban.
  • Luego, el rango se estima a partir de las frecuencias de banda baja y alta. (fL y fH respectivamente) con las fórmulas (fH-fL)

PAGprueba de densidad de potencia

La prueba de densidad de potencia determina si la potencia de salida máxima transmisible más alta del módulo Bluetooth se encuentra dentro del rango de requisitos estándar.

Hardware

Hardware de los módulos Bluetooth, como el hardware del módulo Bluetooth nrf5832, lo convierte en un módulo Bluetooth muy flexible que usa y consume muy poca energía. Este módulo BLE tiene un tamaño de no más de 10 mm por 10 mm, también es uno de los módulos nrf52 y sus especificaciones de hardware son las siguientes:

  • Es un semiconductor nórdico que utiliza la solución SoC nRF52832 (Módulo nórdico nRF52832)
  • Su rango de Bluetooth es de 2 Mbps., con CSA # 2, Extensiones publicitarias
  • Tiene un Flash de 512kB con capacidades de RAM de 64kB
  • Tiene un tamaño y dimensión de 10.0 × 10.0 × 2.0 mm.
  • Módulo multiprotocolo altamente flexible ideal para Bluetooth® Low Energy, Malla Bluetooth®, Aplicaciones inalámbricas ANT + y 2,4 GHz de potencia ultrabaja.

Ejemplo de instalación de hardware

El hardware del módulo Bluetooth se configura fácilmente. A continuación, se muestran algunos pasos a seguir en la instalación del hardware.:

Conexión de circuito

  • Si el módulo Bluetooth se fabrica con una placa de conexión equipada con regulador de voltaje, entonces, puedes alimentar el módulo desde 3.6 hasta 6V.
  • Sin embargo, el nivel de voltaje lógico de los pines de datos, determina el voltaje de funcionamiento óptimo del Pin de recepción (generalmente 3.3V).
  • Tome precauciones para no quemar el módulo asegurándose de conectar el pin de transmisión de salida Arduino 5V (TX) al pin de recepción de salida de 3,3 V del módulo (RX) con la línea entre ellos, a través de un divisor de voltaje.
  • La señal de 3.3V del módulo Bluetooth también lo hace aceptable como una lógica alta que puede conectar directamente al Arduino 5V T
  • La conexión Arduino del módulo Bluetooth de 5V finalmente se completa.

Código fuente de muestra

Durante el proceso de instalación, es necesario establecer una comunicación entre el Arduino y algunos componentes y dispositivos determinados.

Aquí hay un código fuente simple que muestra la comunicación entre la placa Arduino y un teléfono inteligente:

Código fuente de muestra

Cómo se logró esto:

  • Primero se debe definir el pin de conexión del objetivo LED y la variable de almacenamiento de datos del teléfono inteligente.
  • En la sección de configuración, con un 38400 tasa de baudios (Velocidad en baudios predeterminada del módulo) comunicación serial, establecer el pin LED bajo para definirlo como una salida.
  • En la sección de bucle, compruebe la disponibilidad de datos del puerto serie no leídos pero legibles con los datos disponibles()función.
  • El procedimiento anterior (3) establecer cualquier declaración enviada al módulo Bluetooth como "verdadera"
  • Con la lectura()función, leer los datos disponibles y transferirlos a la variable "estado".
  • Funciones "0" y println(), respectivamente, apaga el LED y devuelve la cadena "LED: OFF ”al teléfono inteligente a través del puerto serie.
  • Vuelva a ejecutar las dos líneas anteriores (comandos) restableciendo la variable "estado" a 0. (Nota: El "LED: ON ”se enviará al teléfono inteligente si el carácter recibido es 1; y el LED se volverá a encender).
  • Cargue el código listo desconectando las líneas RX y TX.

Ventajas

  • Bluetooth y el uso de dispositivos Bluetooth ayudarán a evitar la interferencia de otros dispositivos que son inalámbricos.
  • Tiene un alcance más amplio y mucho mejor que el de los dispositivos que usan tecnología infrarroja.
  • Dispositivos con capacidades Bluetooth y dispositivos Bluetooth, en general, están fácilmente disponibles y no son costosos.
  • La tecnología Bluetooth es ampliamente utilizada y adoptada en muchos otros dispositivos para facilitar la comunicación cruzada entre ellos..
  • Bluetooth también se puede utilizar para transferir documentos y archivos en diferentes formatos.
  • Utiliza muy poca potencia.
  • El problema de la línea de visión que afecta a la tecnología de infrarrojos no es aplicable a Bluetooth. Puede conectarse fácilmente con otros dispositivos independientemente de los obstáculos físicos., siempre que esté dentro de su rango.

HAy Funciona?

La tecnología Bluetooth y todos los dispositivos Bluetooth se conectan y se comunican entre sí sin la ayuda de cables o alambres.. Es una conexión inalámbrica que hace uso de ondas de radio que no pueden viajar una distancia muy larga.. Cada dispositivo Bluetooth contiene un chip que emite señales de ondas de radio cada vez que se enciende, y otros dispositivos Bluetooth pueden reconocerlo y conectarse a él para comenzar la comunicación y transmisión de datos, archivos u otros. La conexión de varios dispositivos habilitados para Bluetooth forma lo que se conoce como una piconet y todos pueden comunicarse sin problemas siempre que estén todos dentro del alcance.. Por lo general, en una conexión como esta, un dispositivo, denominado maestro, controla todos los demás dispositivos conectados a él, que se conocen como esclavos.

Ttipos de módulos Bluetooth

SE CONVIRTIÓ

SE CONVIRTIÓ (Bluetooth de baja energía) es uno de los módulos BLE y es una nueva entrada en la gama de módulos Bluetooth que son compatibles con la placa Arduino como módulo BLE Arduino.

Bluetooth 5 Módulos

El bluetooth 5 los módulos incluyen el Bluetooth 5.0 módulo, Bluetooth 5.1 módulo y Bluetooth 5.2 módulo y se compone de:

  • El módulo nRF52810
  • El módulo nRF52811
  • El módulo nRF52832
  • El módulo nRF52840
  • El módulo nRF52833

Bluetooth 5 también sirve como protocolo de soporte para los siguientes módulos Tl Bluetooth:

módulos cc2642B1, módulos cc2540 y módulos cc2652

El bluetooth 5 El módulo Arduino también es digno de mención..

Bluetooth 4 módulo

Esto incluye el Bluetooth 4.0 módulo, Bluetooth 4.1 módulo y Bluetooth 4.2 Módulo y estos son un grupo de módulos de alto rendimiento y bajo consumo energético y forman el BT 900 serie, la serie BL600, así como TiWI-UB1 y TiWI-UB2.

Bluetooth 2 y 3 módulo

Estos son solo módulos Bluetooth de audio y datos.

METROPrincipales clasificaciones del módulo Bluetooth

Clase 1: Módulos cuyo rango de distancia es 100 metros y da una potencia de 100mW

Clase 2: Módulos cuyo rango de distancia es 10 metros y da una potencia de 2,5 mW

Clase 3: Módulos cuyo rango de distancia es 10 centímetros y da una potencia de 1 mW

Omodos de operación de Bluetooth

  • Modo de espera: Este es el primer estado del dispositivo Bluetooth en el que el dispositivo está encendido y aún no está conectado.. Por lo general, escanea para ver si puede reconocer y captar cualquier señal de Bluetooth alrededor..
  • Modo de consulta: En el proceso de escaneo de señales, en el caso de que capte una señal reconocible, luego envía una señal y da una lista de conexiones disponibles para ser seleccionadas para la conexión. Cuando se selecciona uno, se envía un mensaje o aviso al dispositivo para aceptar o rechazar la conexión con el dispositivo Bluetooth.
  • Modo activo: Cuando los dos dispositivos se han conectado, ahora está en modo activo y escucha cualquier transmisión.
  • Modo de olfateo: En este modo, el dispositivo esclavo escucha los comandos o instrucciones del dispositivo maestro.
  • Modo de espera
  • Modo de estacionamiento: Todavía están conectados con el propietario., escuchando ocasionalmente pero sin participar en el tráfico.

BMódulo luetooth que interactúa con el microcontrolador

Para una comunicación Bluetooth fácil y sin problemas, un módulo Bluetooth se usa generalmente con un microcontrolador y el microcontrolador más común y ampliamente utilizado es el 8051 controlador. Primero, necesita conectar los pines TX y RX a sus conexiones correspondientes y respectivas.

Después de la conexión adecuada, aquí hay un pequeño código para probar y controlar los LED con teléfonos inteligentes. El programa tendrá como objetivo hacer estas cosas:

  • Inicialice la comunicación UART en el 8051 controlador
  • Envíe y reciba información y datos desde el módulo Bluetooth

#include <reg51.h>

#include "UART_H_file.h" /* Include UART library */

sbit LED=P1^0;

void main()

{

char Data_in;

UART_Init(); /* Initialize UART */

P1 = 0; /* Clear port initially */

LED = 0; /* Initially LED turn OFF */

while(1)

{

Data_in = UART_RxChar(); /* Receive char serially */

if(Data_in == '1')

{

LED = 1;/* Turn ON LED */

UART_SendString("LED_ON"); /* Send status of LED*/

}

else if(Data_in == '2')

{

LED = 0;/* Turn OFF LED */

UART_SendString("LED_OFF"); /* Send status of LED*/

}

else

UART_SendString("Select proper option");

}

}

Cla mayoría de un módulo Bluetooth

Precio del módulo Bluetooth como Bluetooth 5.0 los módulos varían mucho según el tipo de módulo, marca y otros factores. Para seleccionar el módulo Bluetooth que mejor funcione y sea más asequible, Aquí hay algunos factores a considerar que también pueden afectar el precio.:

  • Energía y consumo de energía: Este es un factor importante en los módulos Bluetooth, ya que la mayoría de la gente generalmente querría comprar y hacer uso de los que tienen el menor consumo de energía..
  • Rango de transmisión: Los módulos Bluetooth más antiguos tienen una transmisión más baja, pero los más nuevos están mejorados..
  • Proveedores: Esto es importante porque diferentes proveedores ofrecen precios diferentes por el mismo artículo.. Se sabe que algunos proveedores generalmente ofrecen precios más bajos que sus competidores por el mismo producto., por lo que sería bueno tenerlo en cuenta y patrocinar a aquellos que han demostrado ofrecer productos de calidad consistentemente a precios reducidos..

Controlando Arduino con Bluetooth

Una placa Arduino se puede controlar con Bluetooth y aquí se explica cómo hacerlo. Primero, necesitarías:

  • Una placa Arduino
  • Una placa Bluetooth
  • Una computadora o un teléfono inteligente con capacidad Bluetooth.

Hay tres partes de esto, cuales son los dispositivos android (smartphone), un transceptor de módulo Bluetooth y un Arduino, todos los cuales están conectados en serie. El código que se enviará al Arduino se verifica y se sigue de acuerdo con las instrucciones y los resultados para realizar las funciones requeridas..

Primero, necesita conectar correctamente la placa Arduino al módulo Bluetooth. Dado que no hay demasiadas conexiones por hacer, la conexión entre el Arduino y el módulo Bluetooth es relativamente fácil. La conexión es la siguiente:

Arduino pins Pines de Bluetooth

RX (Alfiler 0) TX

TX (Alfiler 1) RX

5V VCC

GND GND

 

Una vez que haya terminado con las conexiones, el siguiente paso es cargar el siguiente código en Arduino usando el software Arduino IDE.

char data = 0; //Variable for storing received data

void setup()

{

Serial.begin(9600); //Sets the data rate in bits per second (baud) for serial data transmission

pinMode(13, OUTPUT); //Sets digital pin 13 as output pin

}

void loop()

{

if(Serial.available() > 0) // Send data only when you receive data:

{

data = Serial.read(); //Read the incoming data and store it into variable data

Serial.print(data); //Print Value inside data in Serial monitor

Serial.print("\n"); //New line

if(data == '1') //Checks whether value of data is equal to 1

digitalWrite(13, HIGH); //If value is 1 then LED turns ON

else if(data == '0') //Checks whether value of data is equal to 0

digitalWrite(13, LOW); //If value is 0 then LED turns OFF

}

}

Conexión del teléfono inteligente al módulo Bluetooth y al Arduino

Luego, tendría que descargar una aplicación de Android y emparejar su dispositivo con el módulo Bluetooth.

Luego, tú:

  • Encienda el módulo Bluetooth encendiendo el Arduino.
  • Escanee su teléfono inteligente en busca de dispositivos disponibles.
  • Empareje su teléfono inteligente con el módulo ingresando la contraseña predeterminada 1234 O 0000.
  • Instale la aplicación LED en su dispositivo Android.
  • Abre el objetivo
  • Haga clic en dispositivos emparejados
  • Luego seleccione su módulo Bluetooth de la lista disponible.
  • Después de conectarse correctamente, haga clic en el botón de encendido y apagado para ver si el LED se enciende y apaga.
  • Luego, puedes desconectar el módulo Bluetooth.

Comunicación entre Arduino UNO y PC a través de Bluetooth

Usar una PC o computadora portátil para controlar el Arduino con la ayuda de Bluetooth es muy similar a usar un teléfono móvil. Al menos las primeras etapas son. Para comunicarse con el Arduino con una PC a través de Bluetooth,:

  • Encienda el módulo Bluetooth encendiendo el Arduino.
  • Escanee su computadora portátil / PC en busca de dispositivos disponibles.
  • Empareje su PC con el módulo ingresando la contraseña predeterminada 1234 O 0000.
  • En su PC, compruebe la aparición de la entidad "Enlace serie estándar por Bluetooth" en la ubicación; Administrador de dispositivos, bajo Puertos (CON & LPT).
  • Luego, prueba de funcionamiento para la comunicación entre la PC y Arduino a través de Bluetooth al encender la luz LED del módulo Bluetooth Sobre o Apagado.

Cómo se logró esto

  • Habilite la comunicación serial a través del objeto serial que creó a partir de la biblioteca serial incluida.
  • Definir para el estado del LED, una variable de cadena específica.
  • Inicie la comunicación en serie en la sección de configuración que se estableció en el tamaño de la ventana del programa.
  • Pruebe un número de puerto COM presente en el administrador de su PC.
  • Recibes alguno de los LED String: APAGADO ”o“ LED ENCENDIDO ”del Arduino indica un búfer de puerto serie y por lo tanto, una nueva formación de línea.
  • En la sección de bucle, compruebe la disponibilidad de datos del puerto serie no leídos pero legibles con el Serial. disponible() función.
  • Con la cadena de lectura hasta() función leer los datos disponibles. (que es "LED: APAGADO ”o“ LED: SOBRE")
  • Configurar y personalizar los gráficos (color de fondo, Talla, etc.) y funciones del programa con el dibujo principal que se repite constantemente() función.
  • Dibuja los dos botones que necesitas con el rect() función.
  • Con el texto() función, imprima la cadena de estado del LED y todos los demás textos necesarios.
  • Con el uso de la primera declaración "si", activar la funcionalidad de los botones y restringir el área del botón "ENCENDER" de tal manera que el Arduino reciba el carácter "1", encender simultáneamente el LED con solo presionar el botón "TURN ON".
  • Configure el botón para que se resalte cada vez que lo presione.
  • Repita los procesos de "ENCENDIDO" para el botón "APAGADO".
  • Haga clic en el botón Ejecutar para activar el programa..
  • Las luces LED del módulo Bluetooth que parpadean a intervalos de 2 segundos indican que un dispositivo está emparejado con el módulo.

¿Qué módulo tiene el rango más alto??

módulo tiene el rango más alto

El módulo Nordic nRF5232 que es uno de los módulos Nordic Nrf52, y el módulo Bluetooth nórdico en general tiene un rango de aproximadamente 1120 metros -1140 metros entre todos los Bluetooth 5 módulos y tiene el rango más largo por ahora. Pero en el futuro, a medida que se desarrolla la tecnología, sin duda habrá módulos con un abanico más amplio.

RConfiguración del módulo Bluetooth en dispositivos Apple conectados

Este no es un proceso difícil y se puede realizar en menos de cinco minutos.. Tampoco requiere conocimientos avanzados y cualquier principiante puede hacerlo.. Esto se puede hacer en sencillos pasos.:

  • Habilite el icono de Bluetooth que se muestra en la barra de menú
  • Haga clic en el icono de inicio, luego haga clic en preferencias del sistema y seleccione Bluetooth
  • Después, mueva el mouse hasta "mostrar Bluetooth en el menú" y haga clic en la casilla de verificación
  • Mantenga presionado el botón de cambio, junto con la tecla de opción y luego haga clic en el símbolo de Bluetooth en la esquina de la barra de menú.
  • Busque el submenú Depurar que aparece y coloque el cursor del mouse sobre él.

Si hay un problema con el dispositivo Bluetooth conectado, puede restablecer completamente el módulo Bluetooth desde el menú de depuración. Esto borrará la configuración de Bluetooth., restablecer el hardware de Bluetooth, y desconecte todos los dispositivos Bluetooth conectados.

Si quieres solucionar el problema de la conexión a un dispositivo Apple, prueba el segundo menú.

GRAMOmercado de módulos Bluetooth lobal

El mercado de módulos Bluetooth sigue creciendo y merece la pena $800 millones tan recientemente como 2020 y todavía se espera que crezca y alcance 1.2 mil millones de dólares en el año 2026. El mercado se divide en diferentes categorías.:

Por módulos

Según módulos, el mercado se puede dividir en tres a saber;

  • El Bluetooth de baja energía (SE CONVIRTIÓ) El mercado de módulos ofrece módulos Bluetooth de baja potencia., módulos BLE de ultrabajo consumo, así como los módulos BLE más pequeños.
  • El mercado de módulos Bluetooth de modo dual
  • Mercado de módulos Bluetooth clásicos

Por región / ubicación geográfica

El mercado está segmentado por regiones en:

  • Norteamérica, que incluye EE. UU. y Canadá
  • Europa que incluye Reino Unido, Alemania, Francia, Italia, España

Asia Pacífico, que incluye China, India, Japón, Corea del Sur

  • America latina, que incluye Brasil, Argentina, y mexico
  • Oriente Medio y África, que consta de países de Oriente Medio y África..

Bmódulo de malla luetooth

Módulo de malla Bluetooth

El módulo de malla Bluetooth es un tipo de módulo Bluetooth que es más extenso a nivel de red que el BLE (Bluetooth de baja energía). Su tecnología permite la comunicación a través de Bluetooth entre un loT de dispositivos interconectados y es una actualización de los módulos anteriores.. Está diseñado de una manera que es extremadamente confiable y que los datos y la información enviados a través de él siempre llegan a su destino previsto sin falta., agravado por su impresionante seguridad. Nordic ofrece una gama de series como la serie nRF52, junto con los kits de desarrollo, como el Bluetooth 5.1 kit de desarrollo?? –– para el módulo de malla Bluetooth.

La malla Bluetooth se puede utilizar en una amplia gama de mercados y se utiliza en la Internet de las cosas, que requiere una gran cantidad de dispositivos conectados para comunicarse entre sí.. El módulo de malla Bluetooth también funciona con Bluetooth Low Energy y se puede mejorar y actualizar, dependiendo del tipo y tamaño de memoria disponible en el chip.

Algunas de las ventajas del módulo de malla Bluetooth incluyen:

  • Soluciones a nivel industrial y comercial en automatización de edificios.
  • Interoperabilidad entre dispositivos como resultado de su implementación de pila completa, herramientas y procesos de interoperabilidad, así como un enfoque específico para la interoperabilidad y la comunicación.
  • Un muy conocido, Tecnología confiable y confiable que satisface necesidades básicas específicas y ofrece un valor y capacidades significativos a los productos..

Si está interesado en crear un producto de red en malla Bluetooth, necesita hardware y software compatibles. Las redes de malla Bluetooth requieren un Bluetooth LE 4.X o 5.0 apilar, que admite funciones de observador y emisor de GAP para notificar y escanear paquetes de notificación.

Para utilizar el protocolo de red en malla Bluetooth en Bluetooth LE, se recomienda utilizar el SDK del proveedor del módulo Bluetooth, que contiene el protocolo de red en malla Bluetooth y la API correspondiente.

El módulo de malla Bluetooth consta de las siguientes capas:

  • Capa portadora: Esta capa define una abstracción para la especificación BLE subyacente hacia la parte superior.Estas abstracciones se denominan portadoras y representan portadores de información que se utilizan para traer información a la red..
  • Capa de red: Esta capa es responsable de la retransmisión y la seguridad entre todos los niveles..
  • Capa de transporte: Esta capa maneja el desglose y el transporte de mensajes de un punto o de un dispositivo a otro.
  • Capa de acceso: Garantiza que los mensajes lleguen a sus destinos previstos y se pueda acceder a ellos..
  • Capa de modelo de cimentación

En su búsqueda para seleccionar sus mejores módulos Bluetooth, puedes contactarnos para ayudarte.

 

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