Arduino Nano - Bluetooth
Dieses Tutorial zeigt dir, wie du den Arduino Nano verwendest, um das Bluetooth-HC-05-Modul zu steuern. Im Detail werden wir lernen:
- Die Schritte zur Verwendung von Bluetooth mit dem Arduino Nano
- Der Prozess des Sendens von Daten vom Arduino Nano an eine Smartphone-App über Bluetooth
- Die Art und Weise, wie Daten von der Smartphone-App über Bluetooth an den Arduino Nano empfangen werden
- Die Technik, den Arduino Nano über Bluetooth von der Smartphone-App aus zu steuern
Der Zweck dieses Tutorials:
- Um zu demonstrieren, wie der Arduino Nano Daten mit einer Smartphone-App austauschen kann.
- Um zu zeigen, wie das HC-05 Bluetooth-Modul verwendet werden kann.
- Um zu erläutern, wie die [Bluetooth Serial Monitor]-App auf Android verwendet werden kann.
- Um zu veranschaulichen, wie LED und Servomotor über die Smartphone-App gesteuert werden können.
Dieses Tutorial konzentriert sich auf Classic Bluetooth (Bluetooth 2.0). Wenn Sie Informationen zu Bluetooth Low Energy – BLE (Bluetooth 4.0) benötigen, schauen Sie sich bitte dieses ähnliche Tutorial an: Arduino Nano - Bluetooth Low Energy
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
Über HC-05 Bluetooth-Modul
HC-05 ist ein serielles Bluetooth-Modul, das als Seriell-zu-Bluetooth-Konverter fungiert. Es erfüllt folgende Aufgaben:
- Daten vom RX-Pin der seriellen Schnittstelle empfangen und über Bluetooth an das gekoppelte Gerät (wie ein Smartphone) übertragen
- Daten über Bluetooth (vom gekoppelten Gerät) empfangen und an den TX-Pin der seriellen Schnittstelle senden
Speziell in Bezug auf die Kommunikation des Arduino Nano mit einer Smartphone-App (Android/iOS):
- Der Arduino Nano ist über die Serial/SoftwareSerial-Pins mit einem HC-05 Bluetooth-Modul verbunden.
- Das HC-05 Bluetooth-Modul ist mit der Smartphone-App verbunden.
- Der Arduino Nano sendet Daten an die Smartphone-App, indem er sie über Serial/SoftwareSerial sendet.
- Der Arduino Nano empfängt Daten von der Smartphone-App, indem er sie über Serial/SoftwareSerial ausliest.
- Es wird kein spezieller Bluetooth-Code auf dem Arduino Nano benötigt.
Pinbelegung des Bluetooth HC-05-Moduls
Das HC-05 Bluetooth-Modul hat 6 Pins:
- Enable/Key-Pin: Dieser Pin wird verwendet, um zwischen dem Datenmodus (LOW setzen) und dem Befehlsmodus (HIGH setzen) zu wechseln. Wenn er nicht verbunden ist, befindet er sich standardmäßig im Datenmodus.
- VCC-Pin: Versorgungs-Pin, dieser Pin muss mit +5 V der Versorgungsspannung verbunden werden.
- GND-Pin: Versorgungs-Pin, dieser Pin muss mit dem GND der Stromquelle verbunden werden.
- TX-Pin: Serieller Datenpin, dieser Pin muss mit dem RX-Pin des Arduino Nano verbunden werden. Die über Bluetooth empfangenen Daten werden über diesen Pin als serielle Daten gesendet.
- RX-Pin: Serieller Datenpin, dieser Pin muss mit dem TX-Pin des Arduino Nano verbunden werden. Die von diesem Pin empfangenen Daten werden an Bluetooth gesendet.
- Status-Pin: Der Statuspin ist mit der integrierten LED verbunden, er kann als Rückmeldung verwendet werden, um zu prüfen, ob Bluetooth ordnungsgemäß funktioniert.
Dennoch müssen zum Ausführen grundlegender Funktionen nur vier Pins des HC-05 Bluetooth-Moduls mit dem Arduino Nano verbunden werden.
Das HC-05 Bluetooth-Modul verfügt auch über zwei integrierte Komponenten:
- Eine LED, die den Status des Moduls anzeigt:
- Blinkt alle zwei Sekunden einmal – dies zeigt an, dass das Modul in den Kommandomodus gewechselt hat
- Schnelles Blinken deutet darauf hin, dass es im Datenmodus auf eine Verbindung wartet
- Blinkt zweimal pro Sekunde – zeigt im Datenmodus eine erfolgreiche Verbindung an
- Eine Taste, mit der der Key-/Enable-Pin gesteuert werden kann, um den Betriebsmodus auszuwählen (Datenmodus oder Kommandomodus)
Wie es funktioniert
Das HC-05 Bluetooth-Modul hat zwei Betriebsmodi:
- Datenmodus, der zum Übertragen und Empfangen von Daten mit dem verbundenen Gerät verwendet wird.
- Befehlsmodus, der zum Konfigurieren von Einstellungen verwendet wird.
Glücklicherweise ist das HC-05 Bluetooth-Modul in der Lage, mit dem Arduino Nano ohne jegliche Konfiguration zu arbeiten, wobei die Standardeinstellung verwendet wird.
HC-05 Standardeinstellungen
| Default Bluetooth Name | “HC-05” |
|---|---|
| Default Password | 1234 or 0000 |
| Default Communication | Slave |
| Default Mode | Data Mode |
| Default Data Mode Baud Rate | 9600, 8, N, 1 |
| Default Command Mode Baud Rate | 38400, 8, N, 1 |
Über Bluetooth-Serienmonitor-App
Die Bluetooth Serial Monitor App ist eine mobile Anwendung, die eine Benutzeroberfläche besitzt, die dem Serial Monitor der Arduino IDE ähnlich ist. Sie kommuniziert über Bluetooth mit einem Arduino Nano-Gerät. Sie können mit dem Arduino Nano interagieren, als wäre es mit dem Serial Monitor eines PCs verbunden, ohne in Ihrem Arduino Nano-Code speziellen Code für das Bluetooth-Modul hinzufügen zu müssen. Um dies zu tun, befolgen Sie diese Schritte:
- Verbinden Sie das Arduino Nano mit einem HC-05 Bluetooth-Modul
- Installieren Sie die Bluetooth Serial Monitor App auf Ihrem Smartphone
- Öffnen Sie die App und koppeln Sie sie mit dem HC-05 Bluetooth-Modul
Jetzt können Sie Daten vom Arduino Nano auf dieselbe Weise senden und empfangen wie mit dem seriellen Monitor der Arduino-IDE. Es sind weder Änderungen am bestehenden Arduino-Nano-Code noch das Hinzufügen von Bluetooth-Code zum neuen Arduino-Nano-Code erforderlich.
Verdrahtungsdiagramm
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Siehe Der beste Weg, den Arduino Nano und andere Komponenten mit Strom zu versorgen.
Verdrahtungstabelle. Verdrahtungsdiagramm. Diagramm der Verdrahtung
| Arduino Nano Pins | HC-05 Bluetooth Pins |
|---|---|
| RX (Pin 0) | TX |
| TX (Pin 1) | RX |
| 5V | VCC |
| GND | GND |
| Enable/Key (NOT connected) | |
| State (NOT connected) |
※ Notiz:
Sie können andere Pins des Arduino Nano verwenden, indem Sie im Arduino-Nano-Code das Serial-Objekt auf ein anderes Serial1, Serial2,... oder SoftwareSerial ändern, sofern verfügbar.
Wie man Bluetooth programmiert
Es ist kein spezieller Code für Bluetooth erforderlich. Wir müssen nur den Serial-Code verwenden.
Arduino Nano sendet Daten an die Bluetooth-App auf dem Smartphone
Um Daten von einem Arduino Nano an eine Bluetooth-App auf einem Smartphone zu übertragen, muss der folgende Code mit dem Arduino verwendet werden:
In diesem Beispiel wird der Arduino Nano jede Sekunde eine Nachricht an die Bluetooth-App auf einem Smartphone senden “Arduino hier, befehle mir!”.
Schnelle Schritte
- Laden Sie die Bluetooth Serial Monitor App auf Ihrem Smartphone herunter und installieren Sie sie.
- Verbinden Sie das HC-05 Bluetooth-Modul gemäß dem Schaltplan mit dem Arduino Nano.
- Öffnen Sie die Arduino IDE, kopieren Sie den Code und fügen Sie ihn in die IDE ein.
- Klicken Sie auf die Hochladen-Schaltfläche in der Arduino IDE, um den Code auf den Arduino Nano hochzuladen. Falls dies nicht erfolgreich ist, trennen Sie die TX- und RX-Pins vom Bluetooth-Modul, laden Sie den Code erneut hoch und schließen Sie anschließend die RX-/TX-Pins wieder an.
- Öffnen Sie den seriellen Monitor in der Arduino IDE.
- Öffnen Sie die Bluetooth Serial Monitor App auf Ihrem Smartphone und wählen Sie den Classic Bluetooth-Modus.
- Schließen Sie das HC-05 Bluetooth-Modul daran an.
- Schau dir das Ergebnis in der Android-App an.
- Zeige das Ergebnis im seriellen Monitor der Arduino Nano IDE.
Sie werden feststellen, dass die im seriellen Monitor der Arduino-IDE und in der Android-App angezeigten Informationen dieselben sind.
Bluetooth-App sendet Daten an den Arduino Nano
Der folgende Code:
- Überträgt Daten von einer Bluetooth-App an einen Arduino Nano
- Ermöglicht es dem Arduino Nano, die Daten zu lesen und eine Antwort an die Bluetooth-App zurückzusenden
Schnelle Schritte
- Kopiere den Code und öffne ihn in der Arduino IDE.
- Klicke auf die Hochladen-Schaltfläche in der Arduino IDE, um den Code zu kompilieren und auf den Arduino Nano hochzuladen.
- Öffne den Seriemonitor in der Arduino IDE.
- Starte die Android-App und kopple sie wie zuvor mit dem HC-05-Bluetooth-Modul.
- Sobald die Verbindung hergestellt ist, gib im Android-App entweder "LED ON" oder "LED OFF" ein und drücke die "SEND"-Schaltfläche.
- Arduino Nano erhält die Daten und gibt die Antwort über den seriellen Port aus.
- Die Daten werden dann an die Bluetooth-App gesendet.
- Das Ergebnis kann in der Android-App angezeigt werden.
- Zeigen Sie die Ausgabe im seriellen Monitor der Arduino-IDE an.
Sie werden feststellen, dass die auf dem Serial Monitor der Arduino-IDE und der Android-App angezeigten Informationen dieselben sind.
Arduino Nano Code - LED mit Smartphone-App über Bluetooth steuern
Der folgende Arduino Nano-Beispielcode ist darauf ausgelegt, zwei Befehle („AN“ und „AUS“) von einer Bluetooth-Serial-Monitor-App zu akzeptieren. Diese Befehle dienen dazu, eine eingebaute LED ein-/auszuschalten.
Sie können eine detailliertere Beschreibung der Anweisungen im Arduino Nano steuert LED über Bluetooth/BLE Tutorial ansehen.
Arduino Nano Code - Steuerung eines Servomotors mit Smartphone-App über Bluetooth
Der unten gezeigte Arduino Nano-Code empfängt den Winkelwert von der Bluetooth Serial Monitor App, um den Winkel des Servomotors zu steuern.
Sie können die Anleitungen im Detail im Arduino Nano controls Servo Motor via Bluetooth/BLE Tutorial einsehen. Sie können sich im Arduino Nano controls Servo Motor via Bluetooth/BLE Tutorial einen gründlicheren Einblick in die Anleitungen verschaffen. Für einen umfassenden Überblick über die Anleitungen lesen Sie bitte das Arduino Nano controls Servo Motor via Bluetooth/BLE Tutorial
Wenn Sie die Bluetooth Serial Monitor-App hilfreich finden, zeigen Sie bitte Ihre Wertschätzung, indem Sie der App eine 5-Sterne-Bewertung im Play Store geben. Ihre Unterstützung wird sehr geschätzt!
Video Tutorial
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