Bluetooth para S4A
Índice 1. ¿Qué es Bluetooth? ..................................................................................................................... 2 2. Módulos bluetooth del mercado: Bluetooth HC-05 y HC-06 .................................... 2 3. Configurar módulos bluetooth para S4A. .......................................................................... 3 3.1. Directamente desde el IDE de Arduino. .................................................................... 3 3.2. Utilizando Tera Term .......................................................................................................... 6
Susana Oubiña Falcón
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Bluetooth para S4A 1. ¿Qué es Bluetooth? La tecnología bluetooth (Estándar IEEE 802.15.1) utiliza la técnica FHSS 1 (Espectro Ensanchado por Saltos de Frecuencia) permitiendo comunicaciones (voz y datos) sin cables, entre varios dispositivos a corta distancia, mediante transmisiones de radio de onda corta en la banda de los 2,4 GHz, creando redes de área personal y consumiendo poca energía. La técnica FHSS consiste en dividir la banda de frecuencia de 2.402 - 2.480 GHz en 79 canales (denominados saltos) de 1 MHz de ancho cada uno y, después, transmitir la señal utilizando una secuencia de canales que sea conocida tanto para la estación emisora como para la receptora. Por lo tanto, al cambiar de canales con una frecuencia de 1600 veces por segundo, el estándar Bluetooth puede evitar la interferencia con otras señales de radio. Para trabajar con Bluetooth en S4A, hay que configurar la velocidad de transmisión de datos (BPS) en el módulo bluetooth que deseemos utilizar a 38400bps (bits por segundo). Enviar y recibir datos del dispositivo bluetooth a arduino es bastante fácil, pero configurarlo es otra cosa, y a eso vamos.
2. Módulos bluetooth del mercado: Bluetooth HC-05 y HC-06 Los módulos Bluetooth HC-06 y el HC-05, gracias a sus puertos TxD y RxD, nos permiten realizar comunicaciones inalámbricas (hasta 10mts max) resultando muy fáciles de manejar gracias a su SPP (Serial Port Protocol) de bajo consumo, ya que trabajan a 3.3V, aunque pueden conectarse a 5V. El módulo bluetooth HC-06 sólo opera de modo Esclavo, a diferencia de su hermano HC-05, que ofrece una mejora con respecto a precio y características, ya que es un módulo Maestro-Esclavo. Esto quiere decir que además de recibir conexiones desde un PC o tablet, también es capaz de generar conexiones hacia otros dispositivos Bluetooth. Físicamente, estos módulos los podemos encontrar como se muestran en las siguientes imágenes:
Módulos bluetooth HC-05 (con y sin botón) 1
FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)
Susana Oubiña Falcón
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Bluetooth para S4A El módulo que tiene botón es más cómodo para arrancar en modo máster (es decir, que admita configurar el bluetooth con comandos AT). En el módulo sin botón, se usa uno de los pines (Key), que debe conectarse a 3.3V al arrancarlo.
Módulos Bluetooth HC-05 y HC-06
3. Configurar módulos bluetooth para S4A. Entiendo que habrá muchas formas de hacerlo. Yo uso dos métodos o maneras para configurar los módulos bluetooth para S4A. Recomiendo la segunda, usando el HC-05 con botón reset, pero también nos puede ser útil la primera. Obviamente, si nuestro PC no posee bluetooth, necesitaremos un adaptador Bluetooth que permita el protocolo SPP (protocolo serie).
3.1. Directamente desde el IDE de Arduino. Materiales: 1 módulo bluetooth (por ejemplo el HC-06 que sólo trabaja como esclavo. En este caso nos da igual porque el maestro será el PC y el HC el esclavo). 1 placa Arduino Uno Cables de conexión El software IDE Arduino, cargándole el programa que indico en este tutorial.
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Bluetooth para S4A Comenzamos realizamos las conexiones del módulo bluetooth con nuestra placa Arduino Uno: Como podemos observar, las conexiones TX/RX se harán de forma cruzada entre ambos:
Conexionado Bluetooth HC-06 con Arduino Uno
Si usáramos un HC-05 (sin botón reset), las conexiones serían similares, uniendo Key a 3,3V:
Conexionado HC-05 (sin reset) con Arduino Uno
Tras la conexión, sólo debemos cargarle un programa a la placa desde el entorno arduino. Programa que configurará nuestro módulo bluetooth. El firmware lo he llamado “setupblue” y se muestra en la siguiente imagen. En él se observan comentarios que explican cada línea de programación:
Susana Oubiña Falcón
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Explicación del programa: Comenzamos definiendo el nombre que le queremos dar a nuestro bluetooth. Así como, los bits por segundo a los que transmitirá y la contraseña que tendrá:
Continuamos conectándonos con nuestro bluetooth (9600bps por defecto) y ordenando, mediante el encendido y apagado de un led, el comienzo y finalización de su programación (conexión). En el “setup” (que lo leerá una sola vez), ya configuro su nuevo nombre, bps y contraseña, utilizando para ello comandos AT. NOTA: Por supuesto, no existe un conjunto de comandos AT (ATention) que sean universales para todos los dispositivos. Sin embargo, la mayoría adopta una estructura muy similar.
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Finalmente, el bluetooth nos envía un aviso mediante su led: si esta encendido lo apaga y si estaba pagado lo enciende:
Antes de cargar el programa, hay que desconectar la alimentación del módulo HC-06 porque comparte los pines TX/RX y eso impediría subirlo. Si todo va bien, nuestro módulo bluetooth se enlazaría con el nuevo nombre (s4aSusana), velocidad (38400) y contraseña (0000) indicadas en el programa.
3.2. Utilizando Tera Term Materiales: 1 módulo bluetooth HC-05 (con botón reset)
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Bluetooth para S4A 1 módulo USB a TTL con sus drivers de instalación: Yo utilizo el módulo Adaptador USB a TTL RS232 CH340G SERIAL 3.3v 5v. Sus drivers pueden descargarse del siguiente link: http://www.5v.ru/zip/ch341ser.zip
Cables de conexión para unir los módulos según la imagen:
USB to TTL
- GND - RXD - TXD - 3.3V - Vcc - 5V
Conexionado HC-05 con USB TTL (Fig.1)
Software para comunicarse con el bluetooth: Usaremos Tera Term. Programa gratuito que puede descargarse del siguiente link: https://en.osdn.jp/projects/ttssh2/releases/
Los pasos a seguir son los siguientes: a) Conectar el módulo HC-05 al módulo USB TTL (Rx y Tx cruzados). El módulo USB TTL presenta 3.3V, 5V y Vcc y usamos Vcc. (Fig.1) b) Comprobación del módulo bluetooth: Conectar el USB del módulo USB TTL (que ya está unido al HC-05 (Fig.1)) al ordenador. Veremos que el bluetooth funciona y se enciende y apaga de forma rápida e intermitente. c) Ahora hay que entrar en el modo configuración para poder enviarle los comandos AT. Para ello, desconectamos el cable Vcc del HC-05. Eso hará que el bluetooth se apague. El módulo tiene un pequeño pulsador (reset) y éste debe presionarse mientras volvemos a conectar la alimentación Vcc. Si va bien, debería parpadear más despacio, como cada 2 segundos, más o menos. Susana Oubiña Falcón
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Bluetooth para S4A d) Necesitamos un software para comunicarnos con el módulo bluetooth. Usaremos el Tera Term que es gratuito. e) Pasos en Tera Term: Marcamos “Serial” y seleccionamos el puerto del módulo USB TTL
Tera Term
Menu Setup--Terminal Donde pone New Line: Receive y Transmit, en los dos casos ponemos CR+LF. Y luego Ok.
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Bluetooth para S4A Menu Setup--Serial port (para configurar las opciones del puerto serie). Seleccionamos 38400bps y Ok.
Vamos a activar el eco local para ver si nos comunicamos con el modulo bluetooth. Menu Setup-Terminal y activo la casilla Local Echo.
Si ahora escribimos AT en la terminal, nos debería devolver un OK. Eureka!, estamos dentro del módulo bluetooth y podemos decirle que nos diga la versión de sw que lleva, escribiendo AT+VERSION Ahora debemos cambiar su nombre, pin y velocidad. Pare ello se usan comandos AT y estos difieren de un modelo a otro por lo que a veces hay que ir probando: -
Para el nombre a veces funciona AT+NAMEnombre, es decir, AT+NAME seguido del nombre que se quiera. En mi caso, funcionó AT+NAME=nombre
-
Para cambiar el PIN a veces funciona AT+PIN=contraseña, por ejemplo, AT+PIN=0000, o AT+PIN0000. En mi caso funcionó AT+PSWD=0000.
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Para poder usarlo con S4A hay que cambiar la velocidad a 38400bps. Para ello podemos probar AT+UART=38400. En mi caso funcionó
Susana Oubiña Falcón
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Bluetooth para S4A AT+UART=38400,0,0. A veces le cuesta reconocerlo y hay que repetirlo hasta que lo coja. f) Ahora bastaría con desconectarlo del conversor USB y conectarlo en una tarjeta Arduino Uno que fuera a funcionar con S4A (ver siguiente imagen). Cuando arranque de nuevo, mientras no pulsáramos su botón de reset, arrancará de modo normal y los parámetros que le he grabado quedarán guardados. Por lo tanto, tendrá el nombre, la clave y la velocidad que acabamos de configurar.
Susana Oubiña Falcón
Módulo Bluetooth
Arduino
RXD TXD GND Vcc
TXD RXD GND 3,3V
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