Kompletny przewodnik po module Bluetooth

Żyjemy w splątanym świecie, to na pewno. Ale, szczęście dla nas, świat byłby o wiele bardziej zagmatwany, gdybyśmy zawsze używali kabli w urządzeniach łączących do komunikacji danych między nimi. Istnieją miliardy IoT (Internet przedmiotów) połączenia na świecie. Tylko tyle kabli można było zakopać w podziemnych tunelach lub przepuścić nad głową. Koszt, ekonomiczna i ogólna konserwacja prawdopodobnie by nas dusiły, gdyby splątane kable nie doszły do ​​nas jako pierwsze. Dzięki technologii Bluetooth i modułowi Bluetooth (i kilku innych nie tak fajnych ludzi, jak WIFI, 4g), poprzez wykorzystanie częstotliwości radiowych, urządzenia mogą łączyć się i przeprowadzać wymianę danych w komunikacji międzysieciowej całkowicie bezprzewodowo.

Co to jest moduł Bluetooth?

Moduł Bluetooth BLE to technologia, która działa jako interfejs, który wspomaga bezprzewodowe połączenie Bluetooth Low energy dowolnych dwóch urządzeń i ustanawia protokół do komunikacji danych między urządzeniami. Moduł Bluetooth o niskim zużyciu energii Zasięg transmisji danych zapośredniczonych to zwykle średnio kilkadziesiąt metrów, a dane przesyłane są w określonych pasmach częstotliwości.

Istnieją różne marki, typy, modele i klasyfikacje modułów Bluetooth. Różnorodność zastosowań modułów Bluetooth sprawia, że ​​są one jednym z najszerzej akceptowanych w Internecie rzeczy (IoT) protokoły łączności.

Niektóre obszary, w których można zastosować moduły Bluetooth, obejmują::

hOj może? bNależy używać modułów Bluetooth?

Moduły Bluetooth miały wiele zastosowań i mogą być używane na wiele sposobów i zastosowań. Mogą być używane jako kontrolery włączników światła, ponieważ można je podłączyć do mikrokontrolerów, aby włączyć lub wyłączyć światło. Mogą mieć również inne zastosowania i aplikacje, takie jak:

Aplikacje

Połączenia IoT

• Prywatne połączenia domowe
• Utrzymanie procesów przemysłowych
• Bezpieczeństwo i czujniki.

Osobista rozrywka rekreacyjna

• W głośnikach Bluetooth
• Słuchawki
• Konsole do gier

Urządzenia elektryczne i akcesoria

• Telewizory i radia
• Komputery
• Mysz i klawiatury

Utrzymanie i automatyzacja miasta

• Automatyzacja sygnalizacji świetlnej
• Alarmy powiadamiające o wypadkach
• Automatyzacja liczników sieciowych.

Szpitale i ośrodki zdrowia

• Śledzenie i szybka wysyłka karetek
• Monitorowanie i śledzenie leków i produktów farmaceutycznych
• Mobilna i inteligentniejsza kontrola personelu medycznego i zasobów.

Automatyka i Utrzymanie Budynków

• Temperatura, automatyka wilgotności i innych warunków środowiskowych wewnątrz budynków,.
• Ogólna konserwacja budynków
• Automatyka energetyczna i elektryczna

Pojazdy

• Stereofoniczny, i multimedia pojazdów.
• Śledzenie pojazdów.
• Komunikacja danych między pojazdami (głównie samochody)

Przemysłowe procesy produkcyjne

• Śledzenie narzędzi produkcyjnych i części
• Inwentaryzacja sprzętu i zasobów
• Czujniki i alarmy

Projekt obwodu

• W zależności od klasyfikacji modułu Bluetooth, Moduły Bluetooth zazwyczaj mają maksymalny zasięg komunikacji około 100 m. i, są zatem krótkozasięgowe.
• Projekt obwodu określa zasięg modułu Bluetooth LE.
• Moduły Bluetooth o niskiej mocy zużywają niewielką ilość energii i mocy, dlatego są idealne do urządzeń zasilanych pojedynczą baterią lub do komunikacji małych pakietów danych między urządzeniami w różnych połączeniach IoT.

Obwód modułu Bluetooth obsługuje pasmo częstotliwości 2,4 GHz i ma szeroki zakres zastosowań.

• Odpowiedni kontroler Micro może być użyty do zintegrowania Bluetooth Low Energy z dowolnym systemem.

Niektóre elementy obwodu modułu Bluetooth są:

• Czujniki ruchu i wilgotności modułu Bluetooth. (U2, MPU9250, U3, HDC1080 odpowiednio)
• Główny mikrokontroler BLE. (U1 CYBL10161)
• Bateria litowa
• Różne oscylatory kwarcowe MHz.
• Kołki zasilania wyposażone w kondensatory obejściowe.

Definicja pinów

Typowy moduł Bluetooth ma 5-6 szpilki. Każdy z nich pełni inne funkcje.

Przykładami niektórych pinów modułu Bluetooth są:

Propozycja montażu Uwagi dotyczące Moduły Bluetooth

Postępuj zgodnie z literą poniżej wymienionych punktów – opisując powyższą idealną schematyczną reprezentację / sugestię montażu modułu Bluetooth.

• Podczas montowania płyty głównej modułu Bluetooth *1 komponenty powierzchni, należy unikać umieszczania metalowych elementów ––metalowej obudowy i linii sygnałowej??–– w obszarach zacienionych na niebiesko (na schemacie powyżej).
• Płyta główna modułu Bluetooth mieści *1 przestrzeń.
• Routing nie jest przystosowany do (*2 powierzchnia). Unikaj umieszczania miedziaków na którejkolwiek z jego warstw.
• Dla (*3 powierzchnia), jeśli używasz krótszej niż zalecana długość 30mm długości wzoru GND, Twój moduł Bluetooth jest zagrożony poważnym uszkodzeniem.
• W poszukiwaniu optymalnego zasięgu modułu Bluetooth, wydłuż antenę modułu tak, aby rozciągała się o 3 mm poza krawędź płyty głównej modułu, lub dowolna krawędź płaszczyzny uziemienia. Pomimo, aby skorzystać z samolotów naziemnych, zwykle potrzebujesz przedłużenia anteny do 5 mm modułu.
• Musisz zobaczyć prawidłowe połączenie GND płyty głównej modułu Bluetooth i pinów modułu.
• W utrzymywaniu tego związku:
  • Przelotki GND muszą być umieszczone bardzo blisko podkładek GND.
  • Podczas zalewania miedzią niewykorzystanej górnej warstwy PCB, upewnij się, że łączysz powódź miedzi z wewnętrzną płaszczyzną GND, od czasu do czasu dopasowując się do przelotek GND.
  • W sytuacji, gdy warstwa miedzi podmodułowa jest zalewana przez GND, natychmiast podłącz go, aby skierować przepływ do wewnętrznej płaszczyzny GND za pomocą przelotek GND.

• Zawsze sprawdzaj i dwukrotnie sprawdzaj, czy moduł Bluetooth nie jest podłączony do środkowej części płyty głównej modułu. Może to poważnie wpłynąć na zasięg transmisji danych i wydajność modułu.
• W układzie płyty głównej modułu Bluetooth, uważaj na;
  • Ogranicz ilość linii sygnałowych biegnących pod modułem tak często, jak to tylko możliwe.
  • Zrezygnuj z używania płaszczyzny uziemienia w dowolnym miejscu pod anteną.
  • Jeśli masz wystarczająco dużo doświadczenia, wyciąć część płyty głównej modułu pod anteną.

Moduły Bluetooth można również montować przez:

Sugestie dotyczące umieszczania żywic i części niemetalowych

Umieszczenie metalowych części modułów Bluetooth

• Aby nie wpływać na strojenie anteny modułu, należy umieścić metalowe części w optymalnej minimalnej odległości (40mmgóra/dół, 30mm lewo/prawo) do anteny.
• Z twoją aplikacją hosta, Musisz sporadycznie oszacować efekt korozji na wydajność anteny metalowych części zainstalowanych blisko anteny. (Jest oczywiste, że metale zawsze powodują korozję anteny).
• Montaż metalowych części w dowolnej odległości poniżej 20 mm od anteny znacząco wpłynie na wydajność komunikacji anteny.
• Podczas instalacji, ocenić wpływ różnych czynników (wysokość obudowy, rodzaje materiałów; metal, Plastikowy) w zasięgu anteny modułu Bluetooth.

Wprowadzenie do technologii Bluetooth

Klasyfikacja energetyczna Bluetooth

Technologia Bluetooth jest podzielona na dwie główne grupy. Każda z nich jest dalej podzielona na podgrupy. Dwie podstawowe klasy technologii Bluetooth to:

• • Klasyczna technologia Bluetooth
  • Energooszczędna technologia Bluetooth (STAŁ SIĘ)

Klasyczna technologia Bluetooth

Klasyczna technologia Bluetooth bezprzewodowo łączy urządzenia i zapewnia kanał do komunikacji z dużą szybkością transmisji danych. Jakość danych przesyłanych za pomocą klasycznej technologii Bluetooth jest zazwyczaj wysoka, ale, jego transmisja danych pochłania dużą ilość energii i mocy. Nie ma też tak szerokiego zakresu zastosowań jak technologia Bluetooth low energy.

Niskoenergetyczna technologia Bluetooth

BLE (Niska energia Bluetooth) technologia to technologia łącząca dowolne dwa urządzenia i obsługująca transmisję danych przy niskim zużyciu energii. Zasięg BLE może sięgać ponad 100 m w zależności od rodzaju technologii BLE. Pomimo, prędkość transmisji BLE jest znacznie wolniejsza niż szybka komunikacja technologii Classic Bluetooth.

Technologia BLE jest również zwykle stosowana w moduł BLE o bardzo niskim poborze mocys.

NB: Nowoczesne urządzenia, takie jak telefony, musi być w stanie komunikować się zarówno z niskoenergetyczną, jak i klasyczną technologią Bluetooth. W tym celu, Używane są flagi uwierzytelniania Bluetooth Smart i Bluetooth Smart Ready.

Częstotliwość i pasma częstotliwości Bluetooth

Technologia Bluetooth Częstotliwość i pasma częstotliwości mają następujące cechy:

• Komunikacja bezprzewodowa w technologii Bluetooth ma niewielki zasięg.
• Ma pasmo częstotliwości roboczej 2,4 GHz.
• Klasyczna technologia Bluetooth ma 79 kanały zakresu częstotliwości. (Z interwałem pasma 1 MHz)
• Technologia Bluetooth ma 2.400 GHz do 2.4835 Zakres częstotliwości GHz
• Ma +4 dBm i -90dBm wspólna średnia szybkość transmisji danych i czułość.
• Współczynnik modulacji w BLE (znany również jako Bluetooth 4.0) jest 0.4-0.55 z 40 kanały częstotliwości i interwał pasma 2 MHz.

Przeskakiwanie częstotliwości jako standard technologii Bluetooth

Funkcja przeskakiwania częstotliwości w technologii Bluetooth jest w pewnym sensie odpowiedzialna za jej krótki zasięg. Pomaga transmisję Bluetooth do:

• Zmień kanały (o 1,600 razy na sekundę) aby uniknąć zakłóceń z innych sygnałów transmisyjnych w określonym kanale częstotliwości,.
• Bezproblemowo rozpocznij retransmisję po przejściu na inny kanał.

Modulacja częstotliwości

Zużycie energii w technologii Bluetooth i ogólny koszt projektu można zmniejszyć poprzez zmianę współczynnika modulacji częstotliwości. Jak widać w technologii Bluetooth o niskim zużyciu energii.

Wyposaż swój produkt w funkcję Bluetooth

Oto jak możesz wyposażyć swój produkt w funkcję Bluetooth:

• Po wybraniu odpowiedniej i najlepszej bezprzewodowej aplikacji standardowej dla Twojego produktu, upewnij się, że technologia Bluetooth jest naprawdę najlepszą technologią bezprzewodową dla Twojego produktu.
• Wybierz odpowiedni moduł Bluetooth lub najlepszy układ Bluetooth dla swojego produktu.
• Możesz skorzystać z usług eksperta ds. projektowania RF, jeśli nie możesz osobiście wybrać sprzętu do testowania.
• Zainstaluj moduł Bluetooth i skonfiguruj go w swoim produkcie.
• Przetestuj i upewnij się, że antena modułu działa prawidłowo.
• Dokładnie sprawdź, czy nie ma błędów lub potencjalnych zagrożeń, które mogą się wydarzyć, zanim przejdziesz do procedury wstępnego testu (Jeśli coś zostanie znalezione, wróć i napraw błąd w powyższych krokach 4 oraz 5).
• Spełnij wymagania dozoru laboratorium przeprowadzając procedurę wstępnego badania wyznaczania natężenia promieniowania elektromagnetycznego.
• Następnie będziesz musiał przedstawić swój wynik testu (od kroku 7 nad) do organu regulacyjnego ds. łączności bezprzewodowej w Twoim regionie. (Możesz zostać obciążony do $1,000 do 3,000 codzienny)
• Jeśli nie możesz uzyskać certyfikatu. (Wróć do kroku 3 nad).
• Jeśli certyfikacja przebiegła pomyślnie. Po prostu zakończ integrację funkcji Bluetooth i ciesz się.

Jak wybrać moduł Bluetooth??

Moduły Bluetooth są zaprojektowane tak, aby osiągnąć optymalną i pełną funkcjonalność tylko po wszczepieniu do odpowiedniego systemu Bluetooth. Mikroprocesor aplikacji modułu Bluetooth i konstrukcja układu scalonego Bluetooth, wraz z parametrami określonymi przez twórców produktów Bluetooth, wyposażyć produkty z wszczepionym modułem Bluetooth w przydatną specjację, aby uzyskać wspaniałe bezprzewodowe wrażenia Bluetooth;.

Dlatego musisz wybrać moduł Bluetooth, który najlepiej odpowiada Twoim potrzebom, ponieważ istnieje wiele różnych modułów. Każdy z innymi funkcjami, takimi jak; odległość i szybkość transmisji, kanały częstotliwości, itp. Oto, co należy wziąć pod uwagę przy wyborze modułu Bluetooth:

Testy wydajności RF dla modułu Bluetooth

Prawdopodobnie, największym błędem, jaki możesz popełnić jako osoba planująca zintegrowanie Bluetooth z Twoim produktem – lub jakimkolwiek innym urządzeniem – będzie założenie, że, zakup gotowych modułów Bluetooth automatycznie eliminuje potrzebę korzystania z inżyniera RF. Mimo że w ostatnich latach producenci modułów Bluetooth przeprowadzali bardzo obszerne testy RF na swoich modułach przed wypuszczeniem ich do sprzedaży. Te testy są, oczywiście, przeprowadzone przez ekspertów RF.

Czy to może, ponieważ nie ma standardowych wskazań do określenia, który test RF został wykonany – lub jeśli którykolwiek został wykonany –. Więc, mądrze byłoby mieć własnego eksperta RF. Aby przeprowadzić wydajność RF dla modułu Bluetooth we wszystkich połączeniach Internetu rzeczy. Testy wydajności RF pomagają diagnozować i sprawdzać łączność, jakość transmisji i inne ważne parametry modułów Bluetooth.

Niektóre typowe testy wydajności RF obejmują Test na:

• Charakterystyka modulacji
• Przesunięcie i dryf częstotliwości nośnej
• Emisje niepożądane w paśmie
• Moc wyjściowa modułu Bluetooth
• Rozmiar przepustowości
• Zakres częstotliwości
• Gęstość mocy modułu
• Nieuczciwe emisje poza pasmem
• Testy odbiornika

mcharakterystyka dylacji

Test charakterystyki modulacji wykorzystuje odchylenie częstotliwości specjalnych wartości wzorca danych (najwyższy i średni) aby ustalić, czy funkcja modalna modułu Bluetooth transmitującego sygnał działa prawidłowo;. Odbywa się to poprzez skupienie się na kontroli jakości modulacji FSK.

Cczęstotliwość nośna’s przesunięcie i dryf

Przesunięcie częstotliwości nośnej i test dryfu są przeprowadzane z przeskokami, stała lub bezpośrednia częstotliwość nadawania w celu określenia stabilności częstotliwości nadawania poprzez potwierdzenie, czy częstotliwość nośna sygnału nadawczego nadajnika jest kontrolowana w określonym zakresie.

iEmisje niepożądane w paśmie n

Nieuczciwe emisje w paśmie są przeprowadzane w celu ustalenia, czy fałszywy sygnał pasma częstotliwości nadawczej Bluetooth działa w zakresie określonym przez normę.

bmoduł Bluetooth’s moc wyjściowa

Urządzenia Bluetooth są klasyfikowane, w oparciu o limit mocy na trzy grupy. Test mocy wyjściowej polega po prostu na określeniu szczytowej mocy modułu Bluetooth, a także średniej mocy wyjściowej. Aby przeprowadzić test mocy wyjściowej. Notatka:

• Jako tryb transmisji danych należy ustawić stałą częstotliwość.
• Do testu mocy wyjściowej, przesyłać sygnały PRBS.
• Czas trwania sygnałów testowych powinien obejmować preambułę i serię.

bi test szerokości

Test przepustowości jest również znany jako 20 Test przepustowości dB. Jest to test określający, czy częstotliwość promieniowania sygnałów nadawczych jest niższa od wartości szczytowej przy 20 dB, W związku z tym, co sprawia, że ​​nie jest łatwo podatny na zakłócenia, a co za tym idzie, zgodnie z wymaganiami normy.

Fzakres częstotliwości

• Test zakresu częstotliwości jest wykonywany w celu ustalenia, czy sygnał nadawczy w paśmie częstotliwości jest utrzymywany w granicach określonego zakresu.
• Badanie zakresu częstotliwości przeprowadza się w dwóch równoległych procesach z wykorzystaniem stałej częstotliwości.
• Niskie pasmo (2399 MHz do 2405 MHz) i wysokie pasmo (2475 MHz do 2485 MHz) spektralne są testowane.
• Zasięg jest następnie szacowany na podstawie częstotliwości niskich i wysokich pasm (odpowiednio fL i fH) z formułami (fH-fL)

Ptest gęstości mocy

Test gęstości mocy określa, czy najwyższa transmitowana maksymalna moc wyjściowa modułu Bluetooth mieści się w standardowym zakresie wymagań.

Sprzęt komputerowy

Sprzęt modułów Bluetooth, jak sprzęt modułu Bluetooth nrf5832, sprawia, że ​​jest to bardzo elastyczny moduł Bluetooth, który wykorzystuje i zużywa bardzo mało energii. Ten moduł BLE ma rozmiar nie większy niż 10 mm na 10 mm, jest to również jeden z modułów nrf52, a jego specyfikacje sprzętowe są następujące:

• Jest to Nordic Semiconductor, który wykorzystuje rozwiązanie SoC nRF52832 (Skandynawski moduł nRF52832)
• Jego zasięg Bluetooth wynosi 2 Mb/s, z CSA#2, Rozszerzenia reklamowe
• Ma 512kB Flash z 64kB pamięci RAM
• Ma rozmiar i wymiar 10,0 × 10,0 × 2,0 mm
• Wysoce elastyczny wieloprotokołowy moduł idealnie dopasowany do Bluetooth® Low Energy, Siatka Bluetooth®, Aplikacje bezprzewodowe ANT+ i 2,4 GHz o bardzo niskim poborze mocy.

Przykładowa instalacja sprzętu

Sprzęt modułu Bluetooth można łatwo skonfigurować. Oto kilka kroków, które należy wykonać podczas instalacji sprzętu:

Połączenie obwodu

• Jeśli moduł Bluetooth jest produkowany z płytką zaciskową wyposażoną w regulator napięcia, to, możesz zasilić moduł z 3.6 do 6V.
• Mimo to poziom napięcia logicznego pinów danych, określa optymalne napięcie robocze Pinu Odbiorczego; (zwykle 3,3 V).
• Zachowaj środki ostrożności przed spaleniem modułu, upewniając się, że podłączasz wyjście Arduino 5V Transmit pin (TX) do wyjścia 3.3V modułu odbioru pin (RX) z linią między nimi, przez dzielnik napięcia.
• Sygnał 3,3 V modułu Bluetooth sprawia, że ​​jest on akceptowalny jako wysoka logika, którą można bezpośrednio podłączyć do Arduino 5 V T
• Połączenie Arduino z modułem Bluetooth 5 V zostało ostatecznie zakończone!.

Przykładowy kod źródłowy

Podczas procesu instalacji, konieczne jest nawiązanie komunikacji między Arduino a niektórymi komponentami i urządzeniami.

Oto prosty kod źródłowy, który pokazuje komunikację między płytką Arduino a smartfonem:

Jak to zostało osiągnięte:

• Najpierw należy zdefiniować pin połączenia docelowego diody LED i zmienną przechowywania danych smartfona.
• W sekcji konfiguracji, z 38400 szybkość transmisji (Domyślna szybkość transmisji modułu) Komunikacja szeregowa, ustaw pin LED w stanie niskim, aby zdefiniować go jako wyjście;.
• W sekcji pętli, sprawdź dostępność nieprzeczytanych, ale czytelnych danych portu szeregowego z dostępnymi()funkcjonować.
• Powyższa procedura (3) ustaw dowolne oświadczenie wysyłane do modułu Bluetooth jako „prawda”
• Z przeczytanym()funkcjonować, odczytać dostępne dane i przenieść je do zmiennej „stan”.
• Funkcje „0” i println(), odpowiednio, wyłącza diodę LED i odsyła ciąg „LED: OFF” do smartfona przez port szeregowy.
• Ponownie wykonaj powyższe dwie linie (polecenia) resetując zmienną „stan” do wartości 0. (Notatka: „LED”: ON” zostanie wysłany do smartfona, jeśli odebrany znak jest 1; A dioda LED zaświeci się ponownie).
• Wgraj gotowy kod odłączając linie RX i TX.

Zalety

• Bluetooth i korzystanie z urządzeń Bluetooth pomoże uniknąć zakłóceń z innych urządzeń, które są bezprzewodowe.
• Ma szerszy i znacznie lepszy zasięg niż urządzenia wykorzystujące technologię podczerwieni.
• Urządzenia z funkcją Bluetooth i urządzenia Bluetooth, ogólnie, są bardzo łatwo dostępne i nie są drogie.
• Technologia Bluetooth jest szeroko stosowana i stosowana w wielu innych urządzeniach w celu łatwej wzajemnej komunikacji między nimi.
• Bluetooth może być również używany do przesyłania dokumentów i plików w różnych formatach.
• Używa bardzo małej mocy.
• Problem linii widzenia, który wpływa na technologię podczerwieni, nie dotyczy Bluetooth. Może łatwo łączyć się z innymi urządzeniami bez względu na przeszkody fizyczne, tak długo, jak jest w jego zasięgu.

hłał Czy to działa?

Technologia Bluetooth i wszystkie urządzenia Bluetooth łączą się i komunikują ze sobą bez pomocy przewodów lub kabli. Jest to połączenie bezprzewodowe, które wykorzystuje fale radiowe, które nie są w stanie przebyć bardzo dużych odległości. Każde urządzenie Bluetooth zawiera chip, który po włączeniu emituje sygnały radiowe, a inne urządzenia Bluetooth mogą go rozpoznać i połączyć się z nim, aby rozpocząć komunikację i transmisję danych;, pliki lub inne. Połączenie kilku urządzeń obsługujących technologię Bluetooth tworzy tak zwaną sieć piconet i wszystkie mogą się bezproblemowo komunikować, pod warunkiem, że wszystkie znajdują się w zasięgu. Zazwyczaj, w takim połączeniu, jedno urządzenie – zwane nadrzędnym – steruje wszystkimi innymi podłączonymi do niego urządzeniami, które są określane jako niewolnicy.

Trodzaje modułów Bluetooth

STAŁ SIĘ

STAŁ SIĘ (Niska energia Bluetooth) jest jednym z modułów BLE i stanowi nowy wpis w gamie modułów Bluetooth, które są kompatybilne z płytką Arduino jako moduł BLE Arduino.

Bluetooth 5 Moduły

Bluetooth 5 moduły obejmują Bluetooth 5.0 moduł, Bluetooth 5.1 moduł i Bluetooth 5.2 moduł i składa się z:

• Moduł nRF52810
• Moduł nRF52811
• Moduł nRF52832
• Moduł nRF52840
• Moduł nRF52833

Bluetooth 5 służy również jako protokół wsparcia dla następujących modułów Tl Bluetooth:

Moduły cc2642B1, Moduły cc2540 i moduły cc2652

Bluetooth 5 Na uwagę zasługuje również moduł Arduino.

Bluetooth 4 moduł

Obejmuje to Bluetooth 4.0 moduł, Bluetooth 4.1 moduł i Bluetooth 4.2 Moduł i są to grupy wysokowydajnych i niskoenergetycznych modułów, które składają się na BT 900 seria, seria BL600 oraz TiWI-UB1 i TiWI-UB2.

Bluetooth 2 oraz 3 moduł

To tylko moduły Bluetooth audio i danych.

mAjor klasyfikacje modułu Bluetooth

Klasa 1: Moduły, których zasięg wynosi 100 metrów i daje moc 100mW

Klasa 2: Moduły, których zasięg wynosi 10 metrów i daje moc 2,5mW

Klasa 3: Moduły, których zasięg wynosi 10 centymetrów i daje moc 1mW

Otryby pracy Bluetooth

• Tryb czuwania: Jest to pierwszy stan urządzenia Bluetooth, w którym urządzenie jest włączone i nie jest jeszcze połączone. Zwykle skanuje, aby sprawdzić, czy może rozpoznać i odebrać jakiekolwiek sygnały Bluetooth w pobliżu.
• Tryb zapytania: W trakcie skanowania w poszukiwaniu sygnałów, w przypadku odebrania rozpoznawalnego sygnału, następnie wysyła sygnał i podaje listę dostępnych połączeń, które należy wybrać do połączenia. Kiedy jeden jest wybrany, do urządzenia wysyłana jest wiadomość lub monit o zaakceptowanie lub odrzucenie połączenia z urządzeniem Bluetooth.
• Tryb aktywny: Po połączeniu dwóch urządzeń, jest teraz w trybie aktywnym i nasłuchuje wszelkich transmisji.
• Tryb wąchania: W tym trybie, urządzenie podrzędne nasłuchuje poleceń lub instrukcji od urządzenia nadrzędnego;.
• Tryb wstrzymania
• Tryb parkowania: Nadal są połączone z właścicielem, od czasu do czasu słucham, ale nie uczestniczysz w korku.

bModuł luetooth współpracujący z mikrokontrolerem

W celu łatwej i bezproblemowej komunikacji Bluetooth, moduł Bluetooth jest zwykle używany z mikrokontrolerem, a najczęściej używanym mikrokontrolerem jest 8051 kontroler. Najpierw, musisz podłączyć zarówno piny TX, jak i RX do odpowiednich i odpowiednich połączeń.

Po odpowiednim połączeniu, oto mały kod do wypróbowania sterowania diodami LED za pomocą smartfonów. Program będzie miał na celu zrobienie tych rzeczy:

• Zainicjuj komunikację UART w 8051 kontroler
• Wysyłaj i odbieraj informacje i dane z modułu 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");

}

}

Cwiększość modułu Bluetooth

Cena modułu Bluetooth jak Bluetooth 5.0 moduły różnią się znacznie w zależności od typu modułu, marka i inne czynniki. Aby wybrać moduł Bluetooth, który najlepiej działa i jest najtańszy, oto kilka czynników do rozważenia, które mogą również wpłynąć na cenę:

• Moc i pobór mocy: Jest to ważny czynnik w modułach Bluetooth, ponieważ większość ludzi na ogół chciałaby kupować i korzystać z tych, które mają najniższe zużycie energii.
• Zasięg transmisji: Starsze moduły Bluetooth mają niższą transmisję, ale nowsze są ulepszone.
• Dostawcy: Jest to ważne, ponieważ różni dostawcy oferują różne ceny za ten sam przedmiot. Niektórzy sprzedawcy są znani z tego, że zazwyczaj oferują niższe ceny niż ich konkurenci za ten sam produkt, więc dobrze byłoby o tym pamiętać i protekcjonalnie traktować tych, którzy konsekwentnie oferują produkty wysokiej jakości po obniżonych cenach.

Sterowanie Arduino za pomocą Bluetooth

Płytką Arduino można sterować za pomocą Bluetooth, a oto jak to zrobić. Najpierw, potrzebujesz:

• Płytka Arduino
• Płyta Bluetooth
• Komputer lub smartfon z funkcją Bluetooth.

Są trzy części tego, jakie są urządzenia z Androidem? (smartfon), moduł nadawczo-odbiorczy Bluetooth i Arduino, z których wszystkie są połączone szeregowo. Kod, który ma zostać wysłany do Arduino jest sprawdzany i przestrzegany zgodnie z instrukcją i wynikami w celu wykonania wymaganych funkcji.

Najpierw, musisz poprawnie podłączyć płytkę Arduino do modułu Bluetooth. Ponieważ nie ma zbyt wielu połączeń do nawiązania, połączenie Arduino z modułem Bluetooth jest stosunkowo łatwe. Połączenie jest następujące:

Piny Arduino Piny Bluetooth

RX (Szpilka 0) TX

TX (Szpilka 1) RX

5VCC

GND GND

Gdy skończysz z połączeniami, kolejnym krokiem jest wgranie poniższego kodu do Arduino za pomocą oprogramowania 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

}

}

Podłączanie smartfona do modułu Bluetooth i Arduino

Następnie musiałbyś pobrać aplikację na Androida i sparować urządzenie z modułem Bluetooth.

Następnie, ty:

• Włącz moduł Bluetooth, zasilając Arduino.
• Przeskanuj smartfon w poszukiwaniu dostępnych urządzeń.
• Sparuj swój smartfon z modułem, wprowadzając domyślne hasło 1234 LUB 0000.
• Zainstaluj aplikację LED na swoim urządzeniu z Androidem.
• Otwórz cel
• Kliknij sparowane urządzenia
• Następnie wybierz swój moduł Bluetooth z dostępnej listy.
• Po pomyślnym połączeniu, kliknij przycisk Włącz i Wyłącz, aby sprawdzić, czy dioda LED jest włączona i wyłączona.
• Następnie, możesz odłączyć moduł Bluetooth.

Komunikacja między Arduino UNO a komputerem przez Bluetooth

Używanie komputera PC lub laptopa do sterowania Arduino za pomocą Bluetooth jest bardzo podobne do korzystania z telefonu komórkowego. Przynajmniej pierwsze etapy są. Aby komunikować się z Arduino z komputerem PC przez Bluetooth, możesz:

• Włącz moduł Bluetooth, zasilając Arduino.
• Przeskanuj laptopa/komputer w poszukiwaniu dostępnych urządzeń.
• Sparuj swój komputer z modułem, wprowadzając domyślne hasło 1234 LUB 0000.
• Sprawdź na swoim komputerze, czy w lokalizacji pojawił się element „Standardowy port szeregowy przez łącze Bluetooth”; Menadżer urządzeń, pod Portami (Z & LPT).
• Następnie, uruchomienie testowe komunikacji między komputerem PC a Arduino przez Bluetooth poprzez włączenie diody LED modułu Bluetooth Na lub Wyłączony.

Jak to zostało osiągnięte

• Włącz komunikację szeregową za pośrednictwem obiektu szeregowego utworzonego z dołączonej biblioteki szeregowej.
• Określ stan diody LED, konkretna zmienna typu String.
• Rozpocznij komunikację szeregową w sekcji ustawień, która została ustawiona w rozmiarze okna programu.
• Wypróbuj numer portu COM obecny w menedżerze komputera.
• Otrzymujesz dowolny ciąg „LED: OFF” lub „LED ON” z Arduino wskazuje na buforowanie portu szeregowego, a tym samym, nowa formacja linii.
• W sekcji pętli, sprawdź dostępność nieprzeczytanych, ale czytelnych danych portu szeregowego za pomocą portu szeregowego. do dyspozycji() funkcjonować.
• Z odczytanym ciągiem do() funkcja odczytu dostępnych danych. (który jest albo „LED: WYŁĄCZONY” lub „LED: NA")
• Skonfiguruj i dostosuj grafikę (kolor tła, rozmiar, itp.) i funkcje programu z ciągle powtarzającym się losowaniem głównym() funkcjonować.
• Naszkicuj dwa potrzebne przyciski za pomocą prostokąta() funkcjonować.
• Z tekstem() funkcjonować, wydrukuj ciąg statusu diody LED i wszystkie inne potrzebne teksty.
• Za pomocą pierwszego stwierdzenia „jeśli”, aktywować funkcjonalność przycisków i ograniczyć obszar przycisku „WŁĄCZ” w taki sposób, aby Arduino otrzymało znak „1”, jednoczesne włączenie diody LED po naciśnięciu przycisku „WŁĄCZ”.
• Skonfiguruj przycisk tak, aby był podświetlany po każdym naciśnięciu.
• Powtórz procesy „WŁĄCZ” dla przycisku „WYŁĄCZ”.
• Kliknij przycisk Uruchom, aby aktywować program.
• Diody LED modułu Bluetooth migające co 2 sekundy wskazują, że urządzenie jest sparowane z modułem.

Który moduł ma największy zasięg?

Moduł Nordic nRF5232, który jest jednym z modułów Nordic Nrf52, i Nordic moduł Bluetooth ogólnie ma zasięg około 1120 metrów -1140 metrów wśród wszystkich Bluetooth 5 moduły i ma na razie najdłuższy zasięg. Ale w przyszłości, wraz z rozwojem technologii, niewątpliwie będą moduły o szerszym asortymencie.

rKonfigurowanie modułu Bluetooth na podłączonych urządzeniach Apple

Nie jest to trudny proces i można go wykonać w mniej niż pięć minut. Nie wymaga też zaawansowanej wiedzy i może to zrobić każdy początkujący. Można to zrobić w prostych krokach:

• Włącz ikonę Bluetooth wyświetlaną na pasku menu
• Kliknij ikonę uruchamiania, następnie kliknij preferencje systemowe i wybierz Bluetooth
• Po tym, przesuń mysz do „pokaż Bluetooth w menu” i kliknij pole wyboru
• Naciśnij i przytrzymaj przycisk shift, razem z klawiszem opcji, a następnie kliknij symbol Bluetooth w rogu paska menu.
• Znajdź wyświetlone podmenu Debug i najedź na nie kursorem myszy.

Jeśli występuje problem z podłączonym urządzeniem Bluetooth, możesz całkowicie zresetować moduł Bluetooth z menu debugowania. Spowoduje to usunięcie konfiguracji Bluetooth, zresetuj sprzęt Bluetooth, i odłącz wszystkie podłączone urządzenia Bluetooth.

Jeśli chcesz rozwiązać problem z połączeniem z urządzeniem Apple, spróbuj drugiego menu.

gglobalny rynek modułów Bluetooth

Rynek modułów Bluetooth wciąż rośnie i jest wart ponad $800 milion dopiero co 2020 i nadal oczekuje się, że wzrośnie i osiągnie ponad 1.2 miliard dolarów rocznie 2026. Rynek podzielony jest na różne kategorie:

Według modułów

Według modułów, rynek można podzielić na trzy a mianowicie;

• Niska energia Bluetooth (STAŁ SIĘ) Rynek modułów zapewnia moduły Bluetooth o małej mocy, moduły BLE o bardzo niskim poborze mocy, a także najmniejsze moduły BLE.
• Rynek dwutrybowych modułów Bluetooth
• Rynek klasycznych modułów Bluetooth

Według regionu/lokalizacji geograficznej

Rynek jest podzielony według regionów na:

• Ameryka północna, który obejmuje USA i Kanadę
• Europa, która obejmuje Wielką Brytanię, Niemcy, Francja, Włochy, Hiszpania

Azja i Pacyfik, w tym Chiny, Indie, Japonia, Korea Południowa

• Ameryka Łacińska, w tym Brazylia, Argentyna, i Meksyku
• Bliski Wschód i Afryka składające się z krajów Bliskiego Wschodu i Afryki.

bmoduł z siatką Bluetooth

Moduł Bluetooth mesh to rodzaj modułu Bluetooth, który jest bardziej rozbudowany pod względem sieciowym niż BLE (Niska energia Bluetooth). Jego technologia umożliwia komunikację przez Bluetooth między wieloma połączonymi ze sobą urządzeniami i stanowi ulepszenie poprzednich modułów. Został zaprojektowany w taki sposób, aby był niezwykle niezawodny, a przesyłane przez niego dane i informacje zawsze docierały bezbłędnie do celu, potęguje imponujące bezpieczeństwo. Nordic oferuje szereg serii, takich jak seria nRF52, obok zestawów rozwojowych – takich jak Bluetooth 5.1 zestaw deweloperski??–– dla modułu siatkowego Bluetooth.

Siatka Bluetooth może być wykorzystywana na wielu rynkach i jest wykorzystywana w Internecie Rzeczy, który wymaga dość dużej liczby połączonych urządzeń do komunikowania się ze sobą. Moduł Bluetooth mesh działa również na technologii Bluetooth Low Energy i można go ulepszać i aktualizować, w zależności od rodzaju i wielkości dostępnej pamięci w chipie.

Niektóre z zalet modułu Bluetooth mesh obejmują:

• Rozwiązania na poziomie przemysłowym i handlowym w automatyce budynkowej.
• Interoperacyjność między urządzeniami w wyniku jej pełnego wdrożenia, narzędzia i procesy interoperacyjności, a także podejście specyficzne dla interoperacyjności i komunikacji.
• Bardzo dobrze znany, zaufana i niezawodna technologia, która spełnia określone podstawowe potrzeby i oferuje produktom znaczną wartość i możliwości.

Jeśli jesteś zainteresowany zbudowaniem produktu sieciowego Bluetooth mesh, potrzebujesz kompatybilnego sprzętu i oprogramowania. Sieci mesh Bluetooth wymagają bazowego Bluetooth LE 4.X lub 5.0 stos, który obsługuje role nadawcy i obserwatora GAP w celu powiadamiania i skanowania pakietów powiadomień.

Aby korzystać z protokołu sieciowego Bluetooth Mesh w Bluetooth LE, zaleca się korzystanie z SDK od dostawcy modułu Bluetooth, który zawiera protokół sieciowy Bluetooth Mesh i odpowiedni interfejs API.

Moduł siatki Bluetooth składa się z następujących warstw:

• Warstwa nośna: Ta warstwa definiuje abstrakcję dla podstawowej specyfikacji BLE w kierunku górnej warstwy Te abstrakcje nazywane sąnośnikami i reprezentująnośniki informacji używane do dostarczania informacji do sieci.
• Warstwa sieci: Ta warstwa odpowiada za przekaźnik i bezpieczeństwo między wszystkimi poziomami.
• Warstwa transportowa: Ta warstwa obsługuje podział i transport wiadomości z jednego punktu lub jednego urządzenia do drugiego
• Dostęp do warstwy: Zapewnia, że ​​wiadomości dotrą do zamierzonych miejsc i są dostępne.
• Warstwa modelu podkładu

W Twoim dążeniu do wyboru najlepszych modułów Bluetooth, możesz skontaktować się z nami, aby Ci pomóc.