Полное руководство по модулю Bluetooth

Полное руководство по модулю Bluetooth
Квалтрикс Интернэшнл

Мы живем в запутанном мире, это точно. Но, повезло нам, мир был бы намного более запутанным, если бы мы всегда использовали кабели для подключения устройств для передачи данных между ними. Есть миллиарды IoT (Интернет вещей) связи в мире. Только определенное количество кабелей можно было проложить в подземных туннелях или проложить над головой.. Цена, экономическое и общее обслуживание, скорее всего, задушит нас, если запутанные кабели не дойдут до нас первыми. Благодаря технологии Bluetooth и модулю Bluetooth (и некоторые другие не такие классные люди, как WIFI, 4грамм), за счет использования радиочастот, устройства могут подключаться и выполнять кросс-коммуникационный обмен данными полностью без проводов.

Что такое модуль Bluetooth?

Модуль Bluetooth

Модуль Bluetooth BLE - это технология, которая действует как интерфейс, который поддерживает беспроводное соединение Bluetooth с низким энергопотреблением любых двух устройств и устанавливает протокол для передачи данных между устройствами.. Модуль Bluetooth с низким энергопотреблением дальность передачи опосредованных данных обычно составляет в среднем десятки метров, и данные передаются в определенных частотных диапазонах.

Есть разные бренды, типы, модели и классификации модулей Bluetooth. Разнообразие приложений Bluetooth-модулей делает их одними из самых широко распространенных в Интернете вещей. (Интернет вещей) протоколы подключения.

Некоторые области, в которых могут применяться модули Bluetooth, включают::

ЧАСау может Bмодули luetooth использоваться?

У модулей Bluetooth было множество приложений, и их можно было использовать в самых разных сферах и приложениях.. Их можно использовать как контроллеры выключателей света., поскольку они могут быть подключены к микроконтроллерам для включения или выключения света. Они также могут иметь другое применение и применение, например:

Приложения

IoT-соединения

  • Подключение к частному дому
  • Сопровождение производственных процессов
  • Безопасность и датчики.

Персональное развлекательное развлечение

  • В динамиках Bluetooth
  • Наушники
  • Игровые приставки

Электрооборудование и аксессуары

  • Телевизоры и радио
  • Компьютеры
  • Мышь и клавиатура

Обслуживание и автоматизация города

  • Автоматизация светофоров
  • Оповещения об авариях
  • Автоматизация электросчетчиков.

Больницы и поликлиники

  • Отслеживание и быстрая отправка машин скорой помощи
  • Мониторинг и отслеживание лекарств и фармацевтических продуктов
  • Мобильный и интеллектуальный контроль медицинского персонала и ресурсов.

Автоматизация и обслуживание зданий

  • Температура, автоматизация влажности и других условий внутренней среды зданий.
  • Общее обслуживание зданий
  • Энергетика и автоматизация электричества

Транспортные средства

  • Стерео, и автомобильные мультимедиа.
  • Отслеживание транспортных средств.
  • Обмен данными между автомобилями (в основном автомобили)

Промышленные производственные процессы

  • Отслеживание производственных инструментов и деталей
  • Инвентаризация оборудования и ресурсов
  • Датчики и сигнализация

Схемотехника

Схемотехника

  • В зависимости от классификации модуля Bluetooth, Модули Bluetooth обычно имеют максимальную дальность связи около 100 м.. И, поэтому короткодействующие.
  • Конструкция схемы определяет радиус действия модуля Bluetooth LE..
  • Модули Bluetooth с низким энергопотреблением потребляют мало энергии и мощности и поэтому идеально подходят для устройств с питанием от одной батареи или обмена небольшими пакетами данных между устройствами в различных соединениях IoT..

Схема модуля Bluetooth поддерживает полосу частот 2,4 ГГц и имеет широкий спектр применений..

  • Соответствующий микроконтроллер можно использовать для интеграции Bluetooth с низким энергопотреблением в любую систему..

Некоторые из компонентов схемы модуля Bluetooth::

  • Датчики движения и влажности модуля Bluetooth. (U2, MPU9250, U3, HDC1080 соответственно)
  • Основной микроконтроллер BLE. (U1 CYBL10161)
  • Литиевая батарея
  • Различные кварцевые генераторы МГц.
  • Контакты питания с байпасными конденсаторами.

Определение штифта

Типичный модуль Bluetooth имеет 5-6 булавки. Каждый из которых выполняет разные функции.

Примеры некоторых контактов модуля Bluetooth::

Определение штифта

БулавкиФункции
VCC5V подключен к выводу VCC.
GNDИспользуется для заземления модуля. Вы подключаете этот контакт к заземлению модуля.
TXDПри подключении к блоку микроконтроллера. TXD последовательно передает информацию, полученную модулем Bluetooth, через контакт TXD.
RXDПоследовательные данные, которые получает RXD, затем передаются по беспроводному протоколу модулем Bluetooth..
КЛЮЧИспользуется для переключения между AT-командой модуля Bluetooth и режимами по умолчанию. Установив контакт KEY на определенное значение.
СостояниеСОСТОЯНИЕ указывает состояние подключения модуля Bluetooth (Будь то парные или непарные).

Рекомендации по установке Меры предосторожности Модули Bluetooth

Рекомендации по установке Меры предосторожности при использовании модулей Bluetooth

Следуйте к букве по пунктам, перечисленным ниже - описывающим приведенное выше идеальное схематическое изображение / предложение по установке модуля Bluetooth..

  • Пока вы устанавливаете на основной плате модуля Bluetooth *1 компоненты площади, не размещайте металлические компоненты - металлическое шасси и сигнальную линию ?? - - в областях, заштрихованных синим (на диаграмме выше).
  • Материнская плата модуля Bluetooth вмещает *1 Космос.
  • Маршрутизация не поддерживается на (*2 площадь). Избегайте размещения меди на любом из ее слоев..
  • Для (*3 площадь), если вы используете длину схемы заземления короче 30 мм, рекомендованной, Ваш модуль Bluetooth находится в опасности серьезного повреждения.
  • В поисках оптимального диапазона действия вашего модуля Bluetooth, вытяните антенну модуля так, чтобы она протянулась на 3 мм за край материнской платы модуля., или любой край заземляющей поверхности. Хотя, для использования наземных панелей обычно требуется удлинитель антенны модуля до 5 мм..
  • Вам необходимо убедиться в правильности подключения GND основной платы модуля Bluetooth и контактов модуля..
  • Поддерживая эту связь:
    • Переходные отверстия GND должны быть расположены очень близко к контактным площадкам GND..
    • При заливке неиспользуемой печатной платы верхнего слоя медью, обязательно подключите медный поток к внутренней плоскости GND, периодически вставляя в переходные отверстия GND.
    • В ситуации, когда медный слой под модулем залит заземлением, немедленно подключите его, чтобы направить поток во внутреннюю плоскость GND через переходные отверстия GND.
  • Всегда проверяйте и дважды проверяйте, что ваш модуль Bluetooth не подключен к середине материнской платы модуля.. Это может серьезно повлиять на дальность передачи данных и производительность модуля..
  • На макете материнской платы модуля Bluetooth, позаботьтесь о;
    • Ограничьте количество сигнальных линий, проходящих под модулем, как можно чаще..
    • Откажитесь от использования заземляющего экрана в любом месте под антенной.
    • Если у вас достаточно опыта, вырезать часть материнской платы модуля под антенной.

Модули Bluetooth также могут быть установлены через:

Модули Bluetooth также могут быть установлены через

Предложения по размещению смол и неметаллических деталей

Рекомендации по установке Меры предосторожности при использовании модулей Bluetooth

Размещение металлических частей модулей Bluetooth

  • Чтобы не повлиять на настройку антенны модуля, следует размещать металлические детали на оптимальном минимальном расстоянии (40mmtop / bottom, 30мм влево / вправо) к антенне.
  • С вашим хост-приложением, необходимо периодически оценивать влияние коррозии на характеристики антенны металлических частей, установленных рядом с антенной.. (Принято считать, что металлы всегда разъедают работу антенны.).
  • Установка металлических деталей на любом расстоянии менее 20 мм от антенны существенно повлияет на эффективность связи антенны..
  • При установке, оценить влияние различных факторов (высота корпуса, типы материалов; металл, пластик) на радиусе действия антенны модуля Bluetooth.

Введение в технологию Bluetooth

Энергетическая классификация Bluetooth

Технология Bluetooth подразделяется на две основные группы.. Каждая из которых далее разбита на подгруппы.. Два основных класса технологии Bluetooth::

    • Классическая технология Bluetooth
    • Технология Bluetooth с низким энергопотреблением (СТАЛ)

Классическая технология Bluetooth против ble

Классическая технология Bluetooth

Классическая технология Bluetooth обеспечивает беспроводное соединение устройств и канал для высокоскоростной передачи данных.. Качество данных, передаваемых по классической технологии Bluetooth, обычно высокое, но, его передача данных потребляет большое количество энергии и мощности. Он также не имеет такого широкого спектра приложений, как технология Bluetooth с низким энергопотреблением..

Технология Bluetooth с низким энергопотреблением

BLE (Bluetooth с низким энергопотреблением) технология - это технология, которая соединяет любые два устройства и поддерживает передачу данных с низким энергопотреблением.. Дальность BLE может достигать более 100 м в зависимости от типа технологии BLE.. Хотя, скорость передачи BLE значительно ниже, чем высокоскоростная связь по классической технологии Bluetooth..

Технология BLE также обычно используется в модуль BLE со сверхнизким энергопотреблениемs.

NB: Современные устройства, такие как телефоны, должен иметь возможность связываться как с низкоэнергетической, так и с классической технологией Bluetooth.. Для этого, Используются флаги аутентификации Bluetooth Smart и Bluetooth Smart Ready..

Частота и диапазоны частот Bluetooth

Технология Bluetooth Частотный и частотный диапазоны имеют следующие особенности:

  • Передача данных по беспроводному соединению по технологии Bluetooth осуществляется на малых расстояниях.
  • Имеет рабочую полосу частот 2,4 ГГц.
  • Классическая технология Bluetooth имеет 79 каналы частотного диапазона. (С интервалом в 1 МГц)
  • Технология Bluetooth имеет 2.400 От ГГц до 2.4835 Диапазон частот ГГц
  • Имеет +4 Средняя скорость передачи данных и чувствительность дБм и -90 дБм.
  • Коэффициент модуляции в BLE (также известный как блютуз 4.0) является 0.4-0.55 с участием 40 частотные каналы и диапазон частот 2 МГц.

Частота и диапазоны частот Bluetooth

Скачкообразная перестройка частоты как стандарт технологии Bluetooth

Функция скачкообразной перестройки частоты технологии Bluetooth в некотором роде отвечает за ее малый радиус действия.. Это помогает передавать Bluetooth на:

  • Сменить каналы (о 1,600 раз в секунду) чтобы избежать помех от других сигналов передачи в определенном частотном канале.
  • Беспрепятственно начать повторную передачу после переключения на другой канал.

Модуляция частоты

Энергопотребление технологии Bluetooth и общая стоимость конструкции могут быть снижены за счет изменения коэффициента частотной модуляции.. Как видно из технологии Bluetooth с низким энергопотреблением.

Пусть ваш продукт оснащен функцией Bluetooth.

Вот как сделать так, чтобы ваш продукт был оснащен функцией Bluetooth.:

  • После выбора подходящего и лучшего стандартного беспроводного приложения для вашего продукта, убедитесь, что технология Bluetooth действительно лучшая беспроводная технология для вашего продукта.
  • Выберите подходящий модуль Bluetooth или лучший чип Bluetooth для вашего продукта..
  • Вы можете воспользоваться услугами специалиста по радиочастотному проектированию, если не можете лично выбрать испытательное оборудование..
  • Установите модуль Bluetooth и настройте его в свой продукт..
  • Проверьте и убедитесь, что антенна модуля работает правильно..
  • Перед тем, как переходить к процедуре предварительного тестирования, дважды проверьте наличие ошибок или потенциальных опасностей. (Если таковые найдены, вернитесь и исправьте ошибку в вышеуказанных шагах 4 а также 5).
  • Выполните требования контролирующего органа Лаборатории, выполнив предварительную процедуру определения мощности электромагнитного излучения..
  • Затем вам нужно будет представить результат вашего теста. (с шага 7 выше) в орган регулирования беспроводной связи в вашем регионе. (С вас может взиматься плата до $1,000 к 3,000 ежедневно)
  • Если вам не удается получить сертификат. (Вернуться к шагу 3 выше).
  • Если сертификация прошла успешно. Просто завершите интеграцию функции Bluetooth и наслаждайтесь.

Как выбрать модуль Bluetooth?

Модули Bluetooth предназначены для достижения оптимальной и полной функциональности только при имплантации в соответствующую систему Bluetooth.. Микропроцессор приложения модуля Bluetooth и аппаратная схема микросхемы Bluetooth, вместе с конкретными параметрами, включенными разработчиками продуктов Bluetooth, оснастите продукты с имплантированным модулем Bluetooth полезными характеристиками для получения прекрасного беспроводного доступа к Bluetooth..

Вот почему вам нужно выбрать модуль Bluetooth, который лучше всего соответствует вашим потребностям, поскольку существует много разных модулей.. Каждый с разными функциями, такими как; расстояние и скорость передачи, частотные каналы, так далее. Вот что следует учитывать при выборе модуля Bluetooth:

СООБРАЖЕНИЯОПИСАНИЕ
Стандарт и протоколыСреди множества доступных стандартов Bluetooth три, регулярно доступные на рынке, включают::

Повышенная скорость передачи данных (EDR), Последняя низкая энергия (THE) и базовая ставка (BR).

Вы должны знать, что эти технологии Bluetooth - как мир технологий в целом - постоянно совершенствуются.. Так что не забывайте также получать последние версии, доступные на рынке.. Кроме того, все они имеют свои особенности (за и против) следовательно, при выборе модуля Bluetooth, желательно проконсультироваться со специалистом (Если ты не один) и определите модуль со стандартом и протоколами, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям..

Примечание: Выбранный модуль Bluetooth также должен поддерживать другие стандарты / протоколы помимо встроенного производителем стандарта..

Диапазон частотВ целом, в технологии Bluetooth, в 79 всего частотных каналов на 1 Диапазон частот МГц находится между 2.4 ГГц и 2.4835 Полосы частот ГГц. Хотя, в блютуз 4.0 модуль нанимает Bluetooth с низким энергопотреблением технология фокусировки низкого энергопотребления. В результате BLE имеет интервал полосы 2 МГц и 40 частотные каналы.

Если вам нужно объединить функцию WIFI-Bluetooth в один модуль, выберите модуль, который имеет полосу частот Wi-Fi 802.11b / g /, работающую в полосе частот Bluetooth 2,4 ГГц.

Возможно, вам придется потратить больше на разработку модуля, если вам нужен модуль, оснащенный версией Wi-Fi 802.11a / h / j / n / ac / p, потому что он может поддерживаться только в диапазоне частот 5 ГГц..

 

Расстояние передачиРасстояние передачи данных по технологии Bluetooth обычно невелико.

Существует три основных классификации модулей Bluetooth в зависимости от дальности их связи в метрах..

Класс 1: 100 метров максимальное расстояние

Класс 2: 10 метров максимальное расстояние

Класс 3: 1-метр максимальное расстояние передачи

Так, выберите модуль Bluetooth того класса, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям. Хотя, определенные факторы также влияют на дальность передачи модулей Bluetooth, например:; Модуль антенны и аккумулятор, Материал и состояние трансмиссии и т. Д..

Рабочий ток, напряжение и выходная мощность для передачи данныхРабочий ток и напряжение модуля Bluetooth являются важными факторами, определяющими срок службы батареи модулей Bluetooth., зарядка жизни и т. д..

 

 

 

 

В технологии Bluetooth, мощность прямо пропорциональна дальности передачи.

Классификация мощностиМаксимальная мощность (дБм)Требование к контролю мощности
120Принудительный
24Не обязательно
30Не обязательно

 

В дополнение к вышеперечисленным стандартам мощности, выбранный вами модуль также должен соответствовать требованиям к электропитанию вашего местного органа власти по регулированию использования спектра..

 

МикроконтроллерМикроконтроллер можно сравнить с мозгом модуля Bluetooth.. Он контролирует и направляет практически все процессы модуля Bluetooth, включая оптимизацию оборудования., передача данных, обработка данных и многое другое. Следовательно, при выборе модулей Bluetooth, принять к сведению; Цена, потребляемая мощность, объем памяти, скорость обработки, и размеры. И, выберите модуль с параметрами микроконтроллера, которые наилучшим образом соответствуют вашим потребностям.
Операционная системаВыбор модулей Bluetooth, поддерживающих несколько операционных систем, например Android, Mac, Linux, и т.п., позволяют использовать на разных смарт-устройствах, оптимизировать процесс установки и настройки модуля Bluetooth.
Скорость передачиДругая технология Bluetooth и, следовательно,, Классификация энергии модуля Bluetooth имеет разную скорость передачи.

СТАЛ (Bluetooth с низким энергопотреблением) не оптимален для высокоскоростной передачи данных, поскольку основное внимание в разработке технологий уделяется минимизации энергопотребления, а высокая скорость передачи данных обычно сопровождается большим энергопотреблением..

МодуляцияСкорость передачи данных
Основная ставкаGFSK1 МБ / с
Повышенная скорость передачи данных
π / 4-DQPSK

8ДПСК

2 МБ / с

3 МБ / с

Низкоэнергетичный GFSK1 МБ / с

 

Антенны и интерфейсыАнтенны могут быть прикреплены к микросхеме модуля Bluetooth или могут быть внешними.. Хотя антенны с фиксированным чипом, более компактны по размеру (*5* 2.5мм) и может применяться в более широком диапазоне использования, в дополнение к удобству он обеспечивает. Также, другая классификация антенн основана на их направлении передачи сигнала..

Всенаправленная антенна: Передает сигналы 360 градусы (во всех направлениях) следовательно, имеет больший диапазон.

Однонаправленная / направленная антенна: Передавать данные только в определенном направлении.

Следовательно, выберите Bluetooth со спецификацией антенны, которая лучше всего соответствует вашим потребностям.

И, убедитесь, что антенна и модули должным образом сертифицированы вашим местным регуляторным органом по использованию спектра..

Оптимальная рабочая температура.Общая и общая оптимальная рабочая температура модулей Bluetooth находится в диапазоне -400C к 850C. Хотя, есть определенные модули, оснащенные защитной изоляцией и системами охлаждения, что позволяет им оптимально работать при экстремальных температурах..

Тесты радиочастотных характеристик для модуля Bluetooth

Возможно, Самая большая ошибка, которую вы можете совершить, планируя интегрировать Bluetooth в свой продукт или любое другое устройство, будет предполагать, что, покупка готовых модулей Bluetooth автоматически устраняет необходимость в радиотехнике. Несмотря на то, что в последние годы производители модулей Bluetooth проводили очень обширные радиочастотные испытания своих модулей, прежде чем выпускать их в продажу.. Эти тесты, конечно, проведено специалистами РФ.

Как бы то ни было, поскольку нет стандартного указания, чтобы определить, какой РЧ-тест был проведен - или проводился ли он -. Так, было бы разумно иметь собственного личного эксперта по РФ. Для выполнения радиочастотных характеристик модуля Bluetooth во всех ваших подключениях к Интернету вещей.. Тесты производительности RF помогают диагностировать и проверять подключение, качество передачи и другие важные параметры модулей Bluetooth.

Некоторые распространенные тесты производительности RF включают в себя тест на:

  • Характеристики модуляции
  • Смещение и дрейф несущей частоты
  • Внутриполосные паразитные излучения
  • Выходная мощность модуля Bluetooth
  • Размер полосы пропускания
  • Диапазон частот
  • Плотность мощности модуля
  • Внеполосные паразитные излучения
  • Приемник Тесты

Mодуляционные характеристики

В тесте характеристик модуляции используется отклонение частоты значений специального шаблона данных. (высший и средний) чтобы определить, правильно ли функционирует модальная функция модуля Bluetooth, передающего сигнал. Это делается путем сосредоточения внимания на контроле качества модуляции FSK..

Cнесущая частотасмещение и дрейф

Тест на сдвиг и дрейф несущей частоты выполняется с любой скачкообразной перестройкой частоты., фиксированная или прямая частота передачи для определения стабильности частоты передачи путем подтверждения того, что несущая частота передаваемого сигнала передатчика находится в пределах указанного диапазона..

япобочные излучения в n-диапазоне

Внутриполосные побочные излучения проводятся для определения того, работает ли паразитный сигнал спектра, размещенного на частоте передачи Bluetooth, в диапазоне, диктуемом стандартом..

Bмодуль bluetoothвыходная мощность

Устройства Bluetooth классифицируются, по пределу мощности на три группы. Тест выходной мощности предназначен просто для определения пика мощности модуля Bluetooth, а также средней выходной мощности.. Чтобы провести тест выходной мощности. Примечание:

  • Фиксированная частота должна быть установлена ​​в качестве режима передачи данных..
  • Для проверки выходной мощности, передавать сигналы PRBS.
  • Продолжительность тестовых сигналов должна включать преамбулу и пакет..

Bтест на ширину

Тест пропускной способности также известен как 20 Тест полосы пропускания дБ. Это тест, чтобы определить, ниже ли частота излучения передаваемых сигналов пикового значения на 20 дБ, следовательно, сделать его трудно восприимчивым к помехам и, следовательно,, в соответствии с требованиями стандарта.

Fдиапазон требований

  • Тест диапазона частот выполняется, чтобы убедиться, что передаваемый сигнал в полосе частот поддерживается в пределах определенного диапазона..
  • Тест частотного диапазона проводится в двух параллельных процессах с использованием фиксированной частоты..
  • Низкая полоса (2399 МГц в 2405 МГц) и высокая полоса (2475 МГц в 2485 МГц) спектральные оба проверены.
  • Затем диапазон оценивается по частотам низких и высоких частот. (fL и fH соответственно) с формулами (fH-fL)

птест на плотность

Тест плотности мощности определяет, находится ли самая высокая передаваемая максимальная выходная мощность модуля Bluetooth в пределах стандартного диапазона требований..

Аппаратное обеспечение

Оборудование модулей Bluetooth, как оборудование модуля Bluetooth nrf5832, делает его очень гибким модулем Bluetooth, который использует и потребляет очень мало энергии. Этот модуль BLE имеет размер не более 10 мм на 10 мм., это также один из модулей nrf52, и его технические характеристики оборудования следующие:

  • Это компания Nordic Semiconductor, использующая решение SoC nRF52832. (Модуль Nordic nRF52832)
  • Его диапазон Bluetooth составляет 2 Мбит / с., с CSA # 2, Рекламные расширения
  • Он имеет 512 КБ флэш-памяти с возможностями ОЗУ 64 КБ.
  • Он имеет размер и размер 10,0 × 10,0 × 2,0 мм.
  • Очень гибкий многопротокольный модуль, идеально подходящий для Bluetooth® Low Energy, Сетка Bluetooth®, Беспроводные приложения со сверхнизким энергопотреблением ANT + и 2,4 ГГц.

Пример установки оборудования

Аппаратное обеспечение модуля Bluetooth легко настраивается. Вот несколько шагов, которые необходимо выполнить при установке оборудования.:

Схема подключения

  • Если модуль Bluetooth изготовлен с коммутационной платой, оснащенной регулятором напряжения, тогда, вы можете запитать модуль от 3.6 до 6В.
  • Тем не менее, уровень логического напряжения на выводах данных, определяет оптимальное рабочее напряжение на приемном выводе (обычно 3,3 В).
  • Примите меры предосторожности против сжигания модуля, убедившись, что вы подключили выход Arduino 5V Transmit pin. (Техас) к выходу 3.3V модуля. (RX) с линией между ними, через делитель напряжения.
  • Сигнал модуля Bluetooth 3,3 В также делает его приемлемым в качестве высокой логики, которую вы можете напрямую подключить к Arduino 5V T.
  • Наконец-то завершено подключение к модулю Bluetooth 5V Arduino.

Пример исходного кода

В процессе установки, необходимо установить связь между Arduino и некоторыми компонентами и устройствами.

Вот простой исходный код, который показывает связь между платой Arduino и смартфоном.:

Пример исходного кода

Как это было достигнуто:

  • Сначала необходимо определить контактный вывод подключения светодиодного индикатора и переменную для хранения данных смартфона..
  • В разделе настройки, с 38400 скорость передачи (Скорость передачи модуля по умолчанию) последовательная связь, установите низкий уровень на выводе светодиода, чтобы определить его как выход.
  • В разделе петли, проверьте наличие непрочитанных, но читаемых данных последовательного порта с доступными()функция.
  • Вышеуказанная процедура (3) установите для любого оператора, отправленного в модуль Bluetooth, значение «истина»
  • С прочитанным()функция, прочитать доступные данные и передать их в переменную «состояние».
  • Функции «0» и println(), соответственно, выключает светодиод и отправляет обратно строку «LED: ВЫКЛ »на смартфон через последовательный порт..
  • Повторите две вышеуказанные строки (команды) путем сброса переменной «состояние» на 0. (Примечание: Светодиодный индикатор: ON »будет отправлена ​​на смартфон, если полученный символ 1; и светодиод снова загорится).
  • Загрузите готовый код, отключив линии RX и TX.

Преимущества

  • Bluetooth и использование устройств Bluetooth помогут избежать помех от других беспроводных устройств..
  • У него более широкий и лучший диапазон, чем у устройств, использующих инфракрасную технологию..
  • Устройства с возможностями Bluetooth и устройства Bluetooth, В основном, очень легко доступны и не дороги.
  • Технология Bluetooth широко используется и применяется во многих других устройствах для облегчения перекрестной связи между ними..
  • Bluetooth также можно использовать для передачи документов и файлов в разных форматах..
  • Он использует очень низкую мощность.
  • Проблема прямой видимости, которая влияет на инфракрасную технологию, не применима к Bluetooth.. Он может легко подключаться к другим устройствам независимо от физических препятствий, пока он находится в пределах его диапазона.

ЧАСой это работает?

Технология Bluetooth и все устройства Bluetooth подключаются и обмениваются данными друг с другом без помощи проводов или кабелей.. Это беспроводное соединение, использующее радиоволны, которые не могут распространяться на очень большие расстояния.. Каждое устройство Bluetooth содержит чип, который излучает радиоволны при каждом включении., и другие устройства Bluetooth могут распознать его и подключиться к нему, чтобы начать связь и передачу данных, файлы или другие. Соединение нескольких устройств с поддержкой Bluetooth образует так называемую пикосеть, и все они могут беспрепятственно обмениваться данными при условии, что все они находятся в пределах досягаемости.. Обычно, в такой связи, одно устройство, называемое главным, управляет всеми другими устройствами, подключенными к нему, которые называются рабами.

Ттипы модулей Bluetooth

СТАЛ

СТАЛ (Bluetooth с низким энергопотреблением) является одним из модулей BLE и представляет собой новую запись в диапазоне модулей Bluetooth, которые совместимы с платой Arduino в качестве модуля BLE Arduino..

блютуз 5 Модули

Bluetooth 5 модули включают Bluetooth 5.0 модуль, блютуз 5.1 модуль и Bluetooth 5.2 модуль и состоит из:

  • Модуль nRF52810
  • Модуль nRF52811
  • Модуль nRF52832
  • Модуль nRF52840
  • Модуль nRF52833

блютуз 5 также служит протоколом поддержки для следующих модулей Bluetooth Tl:

cc2642B1 модули, модули cc2540 и модули cc2652

Bluetooth 5 модуль Arduino также заслуживает упоминания.

блютуз 4 модуль

Это включает Bluetooth 4.0 модуль, блютуз 4.1 модуль и Bluetooth 4.2 Модуль, и это группа модулей с высокой производительностью и низким энергопотреблением, и они составляют BT 900 ряд, серии BL600, а также TiWI-UB1 и TiWI-UB2.

блютуз 2 а также 3 модуль

Это только модули Bluetooth для аудио и данных..

Mосновные классификации модуля Bluetooth

Класс 1: Модули с диапазоном расстояний 100 метров и дает мощность 100 мВт

Класс 2: Модули с диапазоном расстояний 10 метров и дает мощность 2,5 мВт

Класс 3: Модули с диапазоном расстояний 10 сантиметров и дает мощность 1 мВт

ОРежимы работы Bluetooth

  • Режим ожидания: Это первое состояние устройства Bluetooth, при котором устройство включено и еще не подключено.. Обычно он сканирует, чтобы увидеть, может ли он распознать и уловить какие-либо сигналы Bluetooth вокруг.
  • Режим запроса: В процессе сканирования сигналов, в том случае, если он улавливает узнаваемый сигнал, Затем он отправляет сигнал и дает список доступных подключений, которые нужно выбрать для подключения. Когда один выбран, на устройство отправляется сообщение или приглашение принять или отклонить соединение с устройством Bluetooth.
  • Активный режим: Когда два устройства подключены, теперь он находится в активном режиме и прослушивает любые передачи.
  • Режим сниффинга: В этом режиме, ведомое устройство слушает команды или инструкции от ведущего устройства.
  • Режим удержания
  • Парковочный режим: Они все еще связаны с владельцем, иногда слушает, но не участвует в дорожном движении.

Bмодуль luetooth, взаимодействующий с микроконтроллером

Для простой и бесперебойной связи по Bluetooth, Модуль Bluetooth обычно используется с микроконтроллером, и наиболее распространенным и широко используемым микроконтроллером является 8051 контролер. Первый, вам необходимо подключить контакты TX и RX к их соответствующим и соответствующим соединениям..

После соответствующего подключения, вот небольшой код, чтобы попробовать управлять светодиодами со смартфонов. Программа будет нацелена на эти вещи:

  • Инициализируйте связь UART в 8051 контролер
  • Отправлять и получать информацию и данные от модуля 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");

}

}

Cостальная часть модуля Bluetooth

Цена модуля Bluetooth как Bluetooth 5.0 модули сильно различаются в зависимости от типа модуля, бренд и другие факторы. Чтобы выбрать модуль Bluetooth, который лучше всего работает и является наиболее доступным, Вот несколько факторов, которые также могут повлиять на цену.:

  • Мощность и потребляемая мощность: Это важный фактор в модулях Bluetooth, так как большинство людей обычно хотят покупать и использовать те, которые имеют самое низкое энергопотребление..
  • Дальность передачи: Старые модули Bluetooth имеют более низкую передачу, но новые улучшены..
  • Поставщики: Это важно, потому что разные поставщики предлагают разные цены на один и тот же товар.. Известно, что некоторые поставщики обычно предлагают более низкие цены, чем их конкуренты, на тот же продукт., так что было бы хорошо помнить об этом и покровительствовать тем, кто постоянно предлагает качественные продукты по сниженным ценам..

Управление Arduino с помощью Bluetooth

Платой Arduino можно управлять с помощью Bluetooth, и вот как это сделать. Первый, вам понадобится:

  • Плата Arduino
  • Плата Bluetooth
  • Компьютер или смартфон с возможностью Bluetooth.

Есть три части этого, какие устройства Android (смартфон), приемопередатчик модуля Bluetooth и Arduino, все они соединены последовательно. Код, который должен быть отправлен в Arduino, проверяется и выполняется в соответствии с инструкциями и результатами для выполнения требуемых функций..

Первый, необходимо правильно подключить плату Arduino к модулю Bluetooth. Поскольку не так много подключений, соединение между Arduino и модулем Bluetooth относительно простое. Подключение выглядит следующим образом:

Контакты Arduino Контакты Bluetooth

RX (Штырь 0) Техас

Техас (Штырь 1) RX

5V VCC

GND GND

 

После того, как вы закончите с подключениями, следующий шаг - загрузить следующий код в Arduino с помощью программного обеспечения 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

}

}

Подключение смартфона к модулю Bluetooth и Arduino

Затем вам нужно будет загрузить приложение для Android и связать свое устройство с модулем Bluetooth..

потом, ты:

  • Включите модуль Bluetooth, включив Arduino..
  • Просканируйте свой смартфон на наличие доступных устройств.
  • Подключите смартфон к модулю, введя пароль по умолчанию 1234 ИЛИ 0000.
  • Установите приложение LED на свое устройство Android.
  • Откройте цель
  • Нажмите на сопряженные устройства
  • Затем выберите свой модуль Bluetooth из доступного списка..
  • После успешного подключения, нажмите кнопку «Вкл.» и «Выкл.», чтобы проверить, горит ли индикатор или нет..
  • потом, вы можете отключить модуль Bluetooth.

Связь между Arduino UNO и ПК через Bluetooth

Использование ПК или ноутбука для управления Arduino с помощью Bluetooth очень похоже на использование мобильного телефона.. По крайней мере, первые этапы. Для связи Arduino с ПК через Bluetooth вы:

  • Включите модуль Bluetooth, включив Arduino..
  • Просканируйте свой ноутбук / ПК на наличие доступных устройств.
  • Подключите компьютер к модулю, введя пароль по умолчанию 1234 ИЛИ 0000.
  • На вашем ПК проверьте, появился ли объект «Стандартный последовательный канал через Bluetooth» в Location; Диспетчер устройств, под портами (С УЧАСТИЕМ & LPT).
  • потом, пробный запуск для связи между ПК и Arduino через Bluetooth, включив светодиодный индикатор модуля Bluetooth На или же Выключенный.

Как это было достигнуто

  • Включите последовательную связь через последовательный объект, который вы создали из включенной последовательной библиотеки..
  • Определите состояние светодиода, конкретная строковая переменная.
  • Запустите последовательную связь в разделе настройки, который был установлен в размере окна программы..
  • Попробуйте указать номер COM-порта в диспетчере вашего ПК.
  • Вы получаете любой из светодиодных индикаторов String: OFF »или« LED ON »от Arduino указывает на буферизацию последовательного порта и, следовательно,, формирование новой линии.
  • В разделе петли, проверьте наличие непрочитанных, но читаемых данных последовательного порта с помощью Serial. доступный() функция.
  • Со строкой чтения до тех пор, пока() функция чтения доступных данных. (который либо "LED: ВЫКЛ »или« Светодиод: НА")
  • Настроить и настроить графику (фоновый цвет, размер, и т.п.) и функции программы с постоянно повторяющейся основной сеткой() функция.
  • Нарисуйте две нужные кнопки прямоугольником.() функция.
  • С текстом() функция, распечатайте строку состояния светодиода и все другие необходимые тексты.
  • С использованием первого оператора «если», активировать функциональность кнопок и ограничить область кнопки «ВКЛЮЧИТЬ» таким образом, чтобы Arduino получала символ «1», одновременное включение светодиода при нажатии кнопки «ВКЛЮЧИТЬ».
  • Настройте кнопку, чтобы она выделялась при каждом нажатии.
  • Повторите процесс «ВКЛЮЧИТЬ» для кнопки «ВЫКЛЮЧИТЬ»..
  • Нажмите кнопку «Выполнить», чтобы активировать программу..
  • Светодиодные индикаторы модуля Bluetooth, мигающие с интервалом в 2 секунды, указывают на то, что устройство сопряжено с модулем..

Какой модуль имеет наибольшую дальность действия?

модуль имеет самый высокий диапазон

Модуль Nordic nRF5232, который является одним из модулей Nordic Nrf52, и модуль Nordic Bluetooth в целом имеет диапазон около 1120 метры -1140 метров среди всех Bluetooth 5 модулей и имеет самый большой диапазон на данный момент. Но в будущем, по мере развития технологий, несомненно будут модули с более широким ассортиментом.

рнастройка модуля Bluetooth на подключенных устройствах Apple

Это несложный процесс, и его можно сделать менее чем за пять минут.. Это также не требует продвинутых знаний, и это может сделать любой новичок.. Это можно сделать за несколько простых шагов.:

  • Включите значок Bluetooth, который отображается в строке меню
  • Щелкните значок запуска, затем щелкните системные настройки и выберите Bluetooth.
  • После этого, наведите указатель мыши на «показать Bluetooth в меню» и установите флажок
  • Нажмите и удерживайте кнопку переключения передач, вместе с кнопкой выбора, а затем щелкните значок Bluetooth в углу строки меню.
  • Найдите появившееся подменю Debug и наведите на него курсор мыши..

Если есть проблема с подключенным устройством Bluetooth, вы можете полностью сбросить модуль Bluetooth из меню отладки. Это сотрет конфигурацию Bluetooth., сбросить оборудование Bluetooth, и отключите все подключенные устройства Bluetooth.

Если вы хотите решить проблему с подключением к устройству Apple, попробуйте второе меню.

граммрынок модулей lobal Bluetooth

Рынок модулей Bluetooth продолжает расти и его стоимость превышает $800 миллион совсем недавно, как 2020 и ожидается, что он будет расти и достигать 1.2 миллиард долларов в год 2026. Рынок разделен на разные категории:

По модулям

По модулям, рынок можно разделить на три, а именно;

  • Bluetooth с низким энергопотреблением (СТАЛ) На рынке модулей представлены модули Bluetooth с низким энергопотреблением., модули BLE со сверхнизким энергопотреблением, а также самые маленькие модули BLE.
  • Рынок двухрежимных модулей Bluetooth
  • Рынок классических модулей Bluetooth

По региону / географическому положению

Рынок сегментирован по регионам на:

  • Северная Америка, который включает США и Канаду
  • Европа, включая Великобританию, Германия, Франция, Италия, Испания

Азиатско-Тихоокеанский регион, который включает Китай, Индия, Япония, Южная Корея

  • Латинская Америка, который включает Бразилию, Аргентина, и Мексика
  • Ближний Восток и Африка, состоящие из стран Ближнего Востока и Африки.

Bмодуль сетки luetooth

Сетчатый модуль Bluetooth

Ячеистый модуль Bluetooth - это своего рода модуль Bluetooth, который более обширен с точки зрения сети, чем BLE. (Bluetooth с низким энергопотреблением). Его технология обеспечивает связь через Bluetooth между множеством взаимосвязанных устройств и является обновлением прежних модулей.. Он спроектирован таким образом, чтобы он был чрезвычайно надежным, и чтобы данные и информация, передаваемые через него, всегда без сбоев попадали в пункт назначения., в сочетании с впечатляющей безопасностью. Nordic предлагает ряд серий, таких как серия nRF52., наряду с наборами средств разработки, такими как Bluetooth 5.1 комплект разработки?? –– для модуля сетки Bluetooth.

Сетка Bluetooth может использоваться на широком спектре рынков и используется в Интернете вещей, который требует довольно большого количества устройств, подключенных для связи друг с другом.. Ячеистый модуль Bluetooth также работает на Bluetooth с низким энергопотреблением и может быть улучшен и модернизирован., в зависимости от типа и размера доступной памяти в микросхеме.

Некоторые из преимуществ ячеистого модуля Bluetooth включают::

  • Решения промышленного и коммерческого уровня в области автоматизации зданий.
  • Взаимодействие между устройствами в результате реализации полного стека, инструменты и процессы взаимодействия, а также подход, специфичный для взаимодействия и коммуникации.
  • Очень известный, проверенная и надежная технология, которая отвечает конкретным базовым потребностям и предлагает значительную ценность и возможности для продуктов.

Если вы заинтересованы в создании продукта для ячеистой сети Bluetooth, вам нужно совместимое оборудование и программное обеспечение. Для ячеистых сетей Bluetooth требуется базовый Bluetooth LE 4.X или 5.0 куча, который поддерживает роли вещателя и наблюдателя GAP для уведомления и сканирования пакетов уведомлений.

Использование сетевого протокола Bluetooth Mesh на Bluetooth LE, рекомендуется использовать SDK от поставщика модуля Bluetooth, который содержит сетевой протокол Bluetooth Mesh и соответствующий API.

Модуль сетки Bluetooth состоит из следующих слоев:

  • Несущий слой: Этот уровень определяет абстракцию для базовой спецификации BLE по направлению к верхнему. Эти абстракции называются носителями и представляют собой носители информации, которые используются для передачи информации в сеть..
  • Сетевой уровень: Этот уровень отвечает за ретрансляцию и безопасность между всеми уровнями..
  • Транспортный уровень: Этот уровень обрабатывает разбивку и транспортировку сообщений от одной точки или одного устройства к другому.
  • Уровень доступа: Это гарантирует, что сообщения будут доставлены по назначению и будут доступны..
  • Слой модели фундамента

В поисках лучших модулей Bluetooth, вы можете связаться с нами, чтобы помочь вам.

 

Написано --
Поделиться этой записью