Arduino - Bluetooth
In diesem Tutorial lernen wir:
- So verwenden Sie Bluetooth mit Arduino
- Wie Sie Daten vom Arduino an eine Smartphone-App über Bluetooth senden
- Wie Sie Daten von der Smartphone-App über Bluetooth auf dem Arduino empfangen
- Wie Sie Arduino vom Smartphone aus über Bluetooth steuern
Der Umfang dieses Tutorials:
- Arduino tauscht Daten mit der Smartphone-App aus. Die Kommunikation zwischen zwei Arduino-Boards über Bluetooth wird in einem anderen Tutorial vorgestellt.
- Im Tutorial wird das HC-05 Bluetooth-Modul verwendet. Dieses Modul ist weit verbreitet und beliebt.
- Sie können jede Android-/iOS-App verwenden. In diesem Tutorial wird zur Demonstration die Android-App Bluetooth Serial Monitor verwendet.
- Sie können alles, was mit dem Arduino verbunden ist, von der Smartphone-App aus steuern. In diesem Tutorial dienen LEDs und Servomotoren als Beispiele.
In diesem Tutorial geht es um die Verwendung von Classic Bluetooth (Bluetooth 2.0). Falls Sie nach Bluetooth Low Energy – BLE (Bluetooth 4.0) suchen, sehen Sie sich dieses ähnliche Tutorial an: Arduino - Bluetooth Low Energy
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables STEM V3 Starter-Kit (Arduino enthalten) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
Über das HC-05 Bluetooth-Modul
HC-05 ist ein serielles Bluetooth-Modul. Es funktioniert als Seriell-zu-Bluetooth-Konverter. Es führt Folgendes aus:
- Daten vom Serial RX-Pin empfangen und die Daten über Bluetooth an das gekoppelte Gerät (z. B. ein Smartphone) senden
- Daten über Bluetooth (vom gekoppelten Gerät) empfangen und die Daten an den Serial TX-Pin senden
Genauer gesagt, im Kontext der Kommunikation von Arduino mit einer Smartphone-App (Android/iOS):
- Arduino verbindet sich über Serial- und SoftwareSerial-Pins mit dem HC-05 Bluetooth-Modul
- Das HC-05 Bluetooth-Modul ist mit einer Smartphone-App gekoppelt
- Der Arduino sendet die Daten einfach an die Smartphone-App, indem er Daten über Serial- und SoftwareSerial-Pins sendet
- Der Arduino empfängt die Daten von der Smartphone-App einfach, indem er Daten über Serial- und SoftwareSerial-Pins liest
- Es ist kein spezieller Bluetooth-Code auf dem Arduino erforderlich
Pinbelegung
Das HC-05 Bluetooth-Modul hat 6 Pins:
- Enable/Key-Pin: Dieser Pin wird verwendet, um zwischen dem Datenmodus (LOW) und dem Befehlsmodus (HIGH) umzuschalten. Falls er nicht verbunden ist, befindet er sich standardmäßig im Datenmodus.
- VCC-Pin: Versorgungs-Pin, verbinden Sie diesen Pin mit +5 V der Versorgungsspannung.
- GND-Pin: Masse-Pin, verbinden Sie diesen Pin mit der Masse der Stromquelle.
- TX-Pin: Serieller Datenpin, verbinden Sie diesen Pin mit dem RX-Pin des Arduino. Die über Bluetooth empfangenen Daten werden an diesen Pin als serielle Daten gesendet.
- RX-Pin: Serieller Datenpin, verbinden Sie diesen Pin mit dem TX-Pin des Arduino. Die von diesem Pin empfangenen Daten werden an Bluetooth gesendet.
- Status-Pin: Der Statuspin ist mit der integrierten LED verbunden, er kann als Feedback verwendet werden, um zu prüfen, ob Bluetooth ordnungsgemäß funktioniert.
Für grundlegende Funktionen müssen wir jedoch nur vier Pins des HC-05 Bluetooth-Moduls verwenden, um eine Verbindung zum Arduino herzustellen.
Das HC-05 Bluetooth-Modul hat ebenfalls zwei integrierte Komponenten:
- Eine LED: zeigt den Status des Moduls an
- Blinkt einmal alle 2 Sekunden: Das Modul hat den Befehlsmodus betreten
- Blinkt wiederholt: Wartet auf Verbindung im Datenmodus
- Blinkt zweimal innerhalb von 1 Sekunde: Verbindung im Datenmodus erfolgreich hergestellt
- Taste: Kann verwendet werden, um den Key-/Enable-Pin zu steuern, um den Betriebsmodus (Datenmodus oder Befehlsmodus) auszuwählen
Wie es funktioniert
Das HC-05 Bluetooth-Modul hat zwei Betriebsmodi:
- Datenmodus: wird verwendet, um Daten mit dem gekoppelten Gerät auszutauschen
- Befehlsmodus: wird verwendet, um Parameter zu konfigurieren
Glücklicherweise kann das HC-05 Bluetooth-Modul mit Arduino arbeiten, indem es die Standardeinstellung verwendet, ohne weitere Konfiguration.
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-Seriemonitor-App
Die Bluetooth Serial Monitor App ist eine Mobil-App, die eine Benutzeroberfläche besitzt, die wie der Serial Monitor der Arduino IDE aussieht. Sie kommuniziert über Bluetooth mit dem Arduino. Sie können über diese App mit dem Arduino interagieren, als wäre der Serial Monitor auf Ihrem PC, ohne einen speziellen Code für das Bluetooth-Modul in Ihrem Arduino-Code hinzuzufügen, indem Sie den folgenden Schritt ausführen:
- Verbinde Arduino mit dem HC-05 Bluetooth-Modul
- Installiere Bluetooth Serial Monitor App auf deinem Smartphone
- Öffne die App und koppel sie mit dem HC-05 Bluetooth-Modul
Und jetzt können Sie Daten vom Arduino senden/empfangen, genau wie der Serial Monitor der Arduino IDE. Sie müssen den bestehenden Arduino-Code nicht ändern und auch keinen Bluetooth-Code zum neuen Arduino-Code hinzufügen.
Verdrahtungsdiagramm
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Verdrahtungstabelle
| Arduino 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 Arduino-Pins verwenden, indem Sie das Serial-Objekt im Arduino-Code auf ein anderes Serial1, Serial2, ... oder SoftwareSerial ändern, falls verfügbar.
Wie man Bluetooth programmiert
Es ist kein Bluetooth-spezifischer Code erforderlich. Wir müssen lediglich den Serial-Code verwenden.
Arduino sendet Daten an die Bluetooth-App auf dem Smartphone
Um Daten vom Arduino an die Bluetooth-App auf dem Smartphone zu senden, müssen wir den folgenden Arduino-Code verwenden:
In diesem Beispiel senden wir das „Arduino hier, gib mir Befehle!“ vom Arduino an die Bluetooth-App auf dem Smartphone jede Sekunde
Schnelle Schritte
- Installieren Sie die Bluetooth Serial Monitor App auf Ihrem Smartphone.
- Verbinden Sie das HC-05 Bluetooth-Modul gemäß dem obigen Verdrahtungsdiagramm mit dem Arduino.
- Kopieren Sie den obigen Code und öffnen Sie ihn in der Arduino IDE.
- Klicken Sie in der Arduino IDE auf die Upload-Schaltfläche, um den Code auf den Arduino hochzuladen. Möglicherweise gelingt es Ihnen nicht, den Code auf den Arduino hochzuladen. Falls ja, trennen Sie die TX- und RX-Pins vom Bluetooth-Modul, laden Sie den Code erneut hoch und verbinden Sie dann RX- und TX-Pins erneut.
- Öffnen Sie den Serial Monitor in der Arduino IDE.
- Öffnen Sie die Bluetooth Serial Monitor App auf Ihrem Smartphone.
- Wählen Sie den Classic-Bluetooth-Modus.
- Koppeln Sie es mit dem HC-05 Bluetooth-Modul.
- Siehe das Ergebnis in der Android-App.
- Sieh dir das Ergebnis im seriellen Monitor der Arduino-IDE an.
Sie werden sehen, dass die Daten im Serial Monitor der Arduino IDE und in der Android-App identisch sind.
Bluetooth-App sendet Daten an Arduino
Der untenstehende Code führt Folgendes aus:
- Bluetooth-App sendet Daten an Arduino
- Arduino liest Daten und sendet die Antwort zurück an Bluetooth:
Schnelle Schritte
- Kopieren Sie den obigen Code und öffnen Sie ihn mit der Arduino IDE
- Klicken Sie auf die Upload-Schaltfläche in der Arduino IDE, um den Code auf den Arduino hochzuladen
- Öffnen Sie den seriellen Monitor in der Arduino IDE
- Öffnen Sie die Android-App und koppeln Sie sie mit dem HC-05 Bluetooth-Modul (ähnlich dem vorherigen Beispiel)
- Nach dem Verbinden geben Sie in der Android-App 'LED EIN' oder 'LED AUS' ein und klicken Sie auf die 'Senden'-Schaltfläche
- Arduino empfängt die Daten und gibt die Antwort über den seriellen Port aus. Diese Daten werden an die Bluetooth-App gesendet
- Siehe das Ergebnis in der Android-App
- Sehen Sie das Ergebnis im Serial Monitor der Arduino IDE
Sie werden sehen, dass die Daten im Serial Monitor der Arduino IDE und in der Android-App identisch sind.
Arduino-Code - LED mit Smartphone-App über Bluetooth steuern
Der untenstehende Arduino-Beispielcode akzeptiert zwei Befehle („AN“ und „AUS“) von der Bluetooth Serial Monitor App, um eine eingebaute LED ein- oder auszuschalten.
Sie können die Anweisungen im Detail im Arduino steuert LED über Bluetooth/BLE Tutorial nachlesen.
Arduino-Code - Servomotor mit Smartphone-App über Bluetooth steuern
Der untenstehende Arduino-Code empfängt den Winkelwert von der Bluetooth-Serial-Monitor-App, um den Winkel des Servomotors zu steuern.
Sie können die Anweisungen im Tutorial Arduino steuert Servomotor über Bluetooth/BLE genauer ansehen.
Wenn die Bluetooth-Serial-Monitor-App für Sie nützlich ist, geben Sie ihr bitte eine 5-Sterne-Bewertung im Play Store. Vielen Dank!
Video Tutorial
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