راه اندازی و کار با ماژول بلوتوث HC05 قسمت اول: معرفی Bluetooth HC-05

ارتباطات بی سیم همواره مهم ترین رکن در پروژه های اینترنت اشیا به شمار می رود. به کمک ارتباط بی سیم، سیم کشی حذف شده و پروژه با سرعت بیشتری توسعه یافته و اجرا خواهند شد. جهت برقراری ارتباط بی سیم، فناوری های مختلفی وجود دارد. از اهم این فناوری ها می توان به وای فای و بلوتوث اشاره کرد. به کمک این دو فناوری در برد کوتاه و لوکال می تواند ارتباط بی سیم بین افراد و اشیا و یا اشیا و اشیا را فراهم نمود. در این سلسله آموزش کار با ماژول بلوتوث HC05 قصد داریم تا به بررسی فناوری ارتباط بی سیم از طریق بلوتوث بپردازیم. هدف اصلی این سلسله آموزش بررسی عمیق ماژول بلوتوث HC05 است. این مجموعه آموزش قصد دارد تا امکانات و ویژگی های این ماژول را با بررسی فرامین AT آن، به طور کامل بررسی کند. بنابراین با مرجع تخصصی ماژول بلوتوث به زبان فارسی، دیجی اسپارک، همراه باشید.

معرفی فناوری بلوتوث

همانطور که اطلاع دارید، فناوری بلوتوث بیش از ۲ دهه در تلفن های همراه و دستگاه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. این فناوری به قدری محبوب بود که در دهه های اخیر هر تلفن همراهی جهت رقابت با سایر، می بایست از این فناوری بهره می برد. تلفن های همراه ساخت نوکیا را همگی به خاطر داریم. این تلفن های همراه پرچمدار استفاده از فناوری های جدید بودند؛ به طوریکه بلوتوث یکی از افتخارات این کمپانی در برقراری ارتباط نزدیک و بی سیم به شمار می رفت.

فناوری بلوتوث در باند ISM با فرکانس ۴٫۲ گیگاهرتز فعال است. هر بلوتوث دارای مک آدرس مخصوص به خود بوده که به کمک این آدرس از سایر دستگاه ها تفکیک می شود. در کنار این، ارتباط بلوتوث بین دستگاه ها تنها به صورت یک به یک برقرار می شود. به عبارت دیگر، هر دستگاه بلوتوث در آن واحد می تواند به یک دستگاه دیگر متصل شود. این ارتباط به صورت اصطلاحا MASTER/SLAVE شناخته می شود. در این وضعیت،  دستگاه SLAVE  وظیفه ارسال داده به MASTER و MASTER وظیفه ارسال فرمان به SLAVE خود دارد.

برای روشن تر شدن موضوع، اتصال تلفن همراه به یک سیستم صوتی بلوتوث دار را در نظر بگیرید. در این حالت سیستم پخش به صورت SLAVE، فرامین MASET(تلفن همراه) را برای پخش فایل های صوتی، آهنگ بعدی و قبلی و…. را اجرا می کند.

ماژول بلوتوث HC 05

ماژول بلوتوث HC 05 یک ماژول بلوتوث سریال است که قابلیت اتصال و ارتباط با دستگاه‌ها و سیستم‌های دیگر را فراهم می‌کند. این ماژول براساس استاندارد بلوتوث ۲٫۰ عمل می‌کند و قابلیت اتصال به دستگاه‌های دیگری مانند میکروکنترلرها، آردوینو و سایر دستگاه‌های الکترونیکی را داراست.HC 05 دارای رابط سریال UART است که میکروکنترلرها و سیستم‌های مبتنی بر UART را قادر می‌سازد با استفاده از دستورات AT (تمامی دستورات تلفنی) و دستورات سفارشی، داده‌ها را از طریق بلوتوث ارسال و دریافت کنند.این ماژول شامل یک آنتن بلوتوث داخلی است و به راحتی با ولتاژ کاری ۳٫۳ ولت تغذیه می‌شود. همچنین، دارای دو پین VCC و GND برای تغذیه و دو پین TX و RX برای ارتباط سریال با میکروکنترلر یا دستگاه دیگر است.استفاده از ماژول بلوتوث HC-05 بسیار رایج در پروژه‌های اتصال بی‌سیم و کنترل از راه دور است. با استفاده از این ماژول، می‌توانید داده‌ها را بین دستگاه خود و دستگاه مقصد به صورت بی‌سیم ارسال و دریافت کنید.

در کنار این، ماژول بلوتوث HC05 می تواند هم به صورت MASTER و هم به صورت SLAVE عمل کند. در این دو حالت این ماژول می تواند به دریافت فرمان و ارسال فرمان عمل کند. همچنین این امکان وجود دارد که دو ماژول بلوتوث HC05 بتوانند با همدیگر در ارتباط باشند. ماژول های بلوتوث HC05 موجود در بازار به دو شیوه یافت می شوند. کی به صورت برد راه انداز و دیگری به صورت ماژول خام، در بازار وجود دارد. در مدل برد راه اندازی با قرار گرفتن رگولاتور روی برد، می توان تا ۵ ولت هم به بلوتوث اعمال نمود؛ در حقیقت ولتاژ اصلی این ماژول ۳٫۳ ولت است.

مشخصات فنی ماژول HC 05

مشخصات فنی ماژول بلوتوث HC-05 عبارتند از:

• نوع ماژول: بلوتوث سریال (Serial Bluetooth)
• نسخه بلوتوث: ۲٫۰+EDR (Enhanced Data Rate)
• کلاس توان خروجی: کلاس ۲
• فاصله انتقال: تا ۱۰ متر در شرایط استاندارد
• رابط ارتباطی: UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)
• ولتاژ تغذیه: ۳٫۳ ولت DC
• جریان مصرفی: میانگین ۳۰ میلی آمپر
• مصرف جریان در حالت استندبای: کمتر از ۲ میلی آمپر
• سرعت ارتباط: قابل تنظیم بین ۱۲۰۰ بیت در ثانیه تا ۱۳۸۲۴۰۰ بیت در ثانیه
• دستورات AT پشتیبانی شده: دستورات AT قابل استفاده برای کنترل و پیکربندی ماژول
• آنتن: آنتن داخلی
• پین‌های اتصال: VCC، GND، TX، RX

پورت سریال UART و فرامین AT

ماژول بلوتوث HC05 جهت ارتباط با میکروکنترلرها و بردها، از پورت سریال استفاده می کند. این پورت که از نوع UART است، می تواند با کلیه میکروکنترلرها ارتباط برقرار کند. حتی این امکان فراهم است که شما در برد آردوینو، از طریق پورت سریال نرم افزاری هم با این ماژول ارتباط برقرار کنید. این ماژول پورت سریال UART را با سرعت های  ۹۶۰۰,۱۹۲۰۰,۳۸۴۰۰,۵۷۶۰۰,۱۱۵۲۰۰,۲۳۰۴۰۰,۴۶۰۸۰۰ پشتیبانی می کند.

جهت کنترل ماژول و تبادل داده، ماژول HC05 دارای فرامین AT است. این فرامین همانند فرامین ماژول های مخابراتی سیم کارتی بوده که با ارسال آن به ماژول، می توانیم داده تبادل کنیم و یا ماژول را کانفیگ نماییم. برای راسال فرامین از طریق رایانه کافیست ماژول را به مبدل سریال متصل کرده و فرامین را از طریق سریال مانیتور ارسال کنیم. در قسمت های بعد به این فرامین خواهیم پرداخت.

حالت های کاری ماژول بلوتوث HC05

ماژول بلوتوث HC05 در حالت کلی دو مد فعالیت دارد.  یکی در حالت عادی جهت دریافت فرمان و ارسال پاسخ، و دیگری در حالت کانفیگ است. در حالت عادی ماژول HC05 پس از اتصال یک دستگاه به آن(در حالتی که در مد SLAVE  است)، هر داده ارسالی از سوی MASTER را در خروجی سریال خود قرار می دهد. همچنین در این حالت می توان داده ها را به MASTER ارسال کند. در حالت دیگر، ماژول در مد CONFIG قرار می گیرد. در این مد ماژول تبادل داده را متوقف کرده و تنها فرامین AT را می پذیرد. در این حالت شما می توانید ماژول را کانفیگ و تنظیمات مد نظر خود را بر روی آن اعمال کنید.

پروژه های انجام شده با ماژول بلوتوث HC05

همانطور که گفته شد، ماژول بلوتوث HC05 یک ماژول فوق العاده کلیدی و کاربردی است. این ماژول می تواند ارتباط بی سیم بین دو دستگاه را برقرار کند. به عنوان مثال در یک پروژه فوق العاده کاربردی، به کمک این ماژول و میکروکنترلر AVR یک سیستم کنترل رله بی سیم ساخته شده است. به کمک این پروژه  شما می توانید تعداد زیادی رله را به صورت بی سیم و تنها از طریق تلفن همراه خود کنترل کنید. برای مطالعه این پروژه کاربردی می توانید روی این لینک کلیک کنید.

 در ادامه، یکی از لذت بخش ترین پروژه ها ساخت ربات بلوتوثی است. به کمک این پروژه شما می توانید ربات خود را از طریق تلفن همراه کنترل کنید. بدین ترتیب کنترل ربات حذف شده و جای خود را به تلفن همراه خواد داد. جهت مطالعه این پروژه در دیجی اسپارک می توانید روی این لینک کلیک کنید.

لوازم مورد نیاز

لینک خرید ماژول HC05، کلیک کنید

لینک خرید مبدل سریال به USB، کلیک کنید.

جمع بندی

در مجموعه آموزش های راه اندازی و کار با ماژول بلوتوث، قسمت اول به معرفی این ماژول کاربردی پرداختیم. جهت اجرای پروژه های IOT، وجود یک ماژول بی سیم ضروری به نظر می رسد. از طرفی دیگر، یکی از انتخاب های مهم در این زمینه، ماژول های بلوتوث است. از آنجاییکه بلوتوث یکی از فناوری های کاربردی به شمار می رود، بنابراین در این سلسله آموزش قصد داریم تا به صورت عمقی به این ماژول، کار با آن و فرامین AT بپردازیم.

چنانچه ایرادی در مطالب مندرچ وجود داشته و یا قصد دارید تا دانش خود را با دیگران به اشتراک بگذارید، پیشنهاد می کنم مورد را به صورت کامنت در انتهای پست مطرح کنید.