Vollständige Anleitung zum Bluetooth-Modul

Wir leben in einer verworrenen Welt, das ist sicher. Aber, Glück für uns, die Welt wäre viel verworrener gewesen, wenn wir immer Kabel verwenden würden, um Geräte für die Kommunikation von Daten zwischen ihnen zu verbinden. Es gibt Milliarden von IoT (Internet der Dinge) Verbindungen in der Welt. Nur so viele Kabel konnten in unterirdischen Tunneln vergraben oder über Kopf verlegt werden. Die Kosten, wirtschaftliche und allgemeine Wartung würde uns wahrscheinlich ersticken, wenn die Kabelsalat nicht zuerst bei uns ankommt. Dank Bluetooth-Technologie und Bluetooth-Modul (und einige andere nicht so coole Leute wie WIFI, 4g), durch die Nutzung von Funkfrequenzen, Geräte können sich komplett drahtlos verbinden und querkommunikativen Datenaustausch durchführen.

Was ist ein Bluetooth-Modul??

Bluetooth-BLE-Modul ist eine Technologie, die als Schnittstelle fungiert, die die drahtlose Bluetooth-Low-Energy-Verbindung von zwei beliebigen Geräten unterstützt und ein Protokoll für die Datenkommunikation zwischen den Geräten erstellt. Bluetooth-Low-Energy-Module Die Reichweite der vermittelten Datenkommunikation beträgt normalerweise durchschnittlich mehrere zehn Meter und die Daten werden in bestimmten Frequenzbändern übertragen.

Es gibt verschiedene Marken, Typen, Modelle und Klassifizierungen von Bluetooth-Modulen. Die Anwendungsvielfalt der Bluetooth-Module macht sie zu einem der am weitesten verbreiteten Internet of Things (IoT) Konnektivitätsprotokolle.

Einige der Bereiche, in denen Bluetooth-Module angewendet werden können, umfassen:

how kann Bluetooth-Module verwendet werden?

Bluetooth-Module hatten viele Anwendungen und können auf vielfältige Weise und Anwendungen verwendet werden. Sie können als Lichtschaltersteuerung verwendet werden, da sie an Microcontroller angeschlossen werden können, um das Licht ein- oder auszuschalten. Sie können auch andere Verwendungen und Anwendungen haben wie:

Anwendungen

IoT-Verbindungen

• Private Hausanschlüsse
• Wartung industrieller Prozesse
• Sicherheit und Sensoren.

Persönliche Freizeitunterhaltung

• In Bluetooth-Lautsprechern
• Kopfhörer
• Spielkonsolen

Elektrische Geräte und Zubehör

• Fernseher und Radios
• Computers
• Maus und Tastaturen

Stadtwartung und Automatisierung

• Ampelautomatisierung
• Unfallbenachrichtigungsalarme
• Automatisierung von Netzzählern.

Krankenhäuser und Gesundheitszentren

• Tracking und die schnelle Entsendung von Krankenwagen
• Überwachung und Verfolgung von Medikamenten und pharmazeutischen Produkten
• Mobile und intelligentere Kontrolle von medizinischem Personal und Ressourcen.

Gebäudeautomation und -wartung

• Temperatur, Luftfeuchtigkeit und die internen Umgebungsbedingungen anderer Gebäude Automatisierung.
• Allgemeine Instandhaltung von Gebäuden
• Automatisierung von Energie und Elektrizität

Fahrzeuge

• Stereo, und Multimedia der Fahrzeuge.
• Verfolgung von Fahrzeugen.
• Datenkommunikation zwischen Fahrzeugen (meistens Autos)

Industrielle Fertigungsprozesse

• Verfolgung von Fertigungswerkzeugen und -teilen
• Inventarisierung von Geräten und Ressourcen
• Sensoren und Alarme

Schaltungsdesign

• Abhängig von der Klassifizierung des Bluetooth-Moduls, Bluetooth-Module haben in der Regel eine maximale Kommunikationsreichweite von ca. 100m. Und, sind daher von kurzer Reichweite.
• Das Schaltungsdesign bestimmt die Reichweite des Bluetooth LE-Moduls.
• Low Power Bluetooth-Module verbrauchen wenig Energie und Leistung und sind daher ideal für einzelbatteriebetriebene Geräte oder die Kommunikation kleiner Datenbündel zwischen Geräten in verschiedenen IoT-Verbindungen.

Die Bluetooth-Modulschaltung unterstützt das 2,4-GHz-Frequenzband und hat ein breites Anwendungsspektrum.

• Mit einem entsprechenden Microcontroller lässt sich Bluetooth Low Energy in jedes System integrieren.

Einige der Komponenten der Schaltung eines Bluetooth-Moduls sind:

• Bewegungs- und Feuchtigkeitssensoren des Bluetooth-Moduls. (U2, MPU9250, U3, jeweils HDC1080)
• BLE-Hauptmikrocontroller. (U1 CYBL10161)
• Eine aus Lithium gewonnene Batterie
• Verschiedene MHz Quarzoszillatoren.
• Mit Bypass-Kondensatoren ausgestattete Stromanschlüsse.

Pin-Definition

Ein typisches Bluetooth-Modul hat 5-6 Stifte. Jeder von ihnen erfüllt unterschiedliche Funktionen.

Beispiele für einige Bluetooth-Modul-Pins sind:

Montagevorschlag Vorsichtshinweise zu Bluetooth-Module

Folgen Sie den unten aufgeführten Punkten buchstabengetreu – die obige perfekte schematische Darstellung/Vorschlag der Bluetooth-Modulmontage beschreiben.

• Während Sie die Hauptplatine des Bluetooth-Moduls montieren *1 Bereichskomponenten, Stellen Sie sicher, dass Sie keine Metallkomponenten ––Metallgehäuse und Signalleitung??–– in den blau schattierten Bereichen platzieren (im Diagramm oben).
• Das Bluetooth-Modul-Mainboard bietet Platz für *1 Platz.
• Das Routing ist nicht auf dem (*2 Bereich). Vermeiden Sie es, Kupfer auf einer seiner Schichten zu platzieren.
• Für die (*3 Bereich), wenn Sie kürzer als die empfohlene Länge von 30 mm der GND-Musterlänge verwenden, Ihr Bluetooth-Modul droht ernsthaften Schaden.
• Auf der Suche nach der optimalen Reichweite Ihres Bluetooth-Moduls, Erweitern Sie die Antenne des Moduls so, dass sie 3 mm über die Mainboard-Kante des Moduls hinausragt, oder eine beliebige Masseflächenkante. Obwohl, Damit Sie Groundplanes nutzen können, benötigen Sie in der Regel bis zu 5 mm Antennenverlängerung.
• Sie müssen auf die richtige Verbindung der Hauptplatine des Bluetooth-Moduls und der Modulpins achten.
• Bei der Aufrechterhaltung dieser Verbindung:
  • GND-Vias müssen sehr nahe an GND-Pads angeordnet werden.
  • Beim Fluten der ungenutzten Top-Layer-Leiterplatte mit Kupfer, Stellen Sie sicher, dass Sie die Kupferflut mit der inneren GND-Ebene verbinden, indem Sie zeitweise in GND-Durchkontaktierungen einpassen.
  • In einer Situation, in der die Kupferschicht unter dem Modul von GND . überflutet wird, Schließen Sie es sofort an, um den Fluss durch die Verwendung von GND-Durchkontaktierungen auf die innere GND-Ebene zu leiten.

• Überprüfen Sie immer und überprüfen Sie, ob Ihr Bluetooth-Modul nicht mit der Mitte des Mainboards des Moduls verbunden ist. Dies kann den Datenkommunikationsbereich und die Leistung des Moduls ernsthaft beeinträchtigen.
• Im Mainboard-Layout des Bluetooth-Moduls, Achte auf;
  • Begrenzen Sie die Länge der Signalleitung unterhalb des Moduls so oft wie möglich.
  • Verzichten Sie auf die Verwendung einer Masseplatte an einer beliebigen Stelle unter der Antenne.
  • Wenn Sie genug Erfahrung haben, das Mainboard-Teil des Unterantennenmoduls herausschneiden.

Bluetooth-Module können auch durch montiert werden:

Vorschläge zur Platzierung von Harzen und nichtmetallischen Teilen

Platzierung von Metallteilen der Bluetooth-Module

• Um die Abstimmung der Modulantenne nicht zu beeinflussen, Sie sollten die Metallteile in einem optimalen Mindestabstand platzieren (40mmoben/unten, 30mm links/rechts) zur Antenne.
• Mit Ihrer Host-Bewerbung, Sie müssen die korrodierende Wirkung auf die Antennenleistung der Metallteile, die in der Nähe der Antenne installiert sind, zeitweise abschätzen. (Es ist selbstverständlich, dass die Metalle die Antennenleistung immer korrodieren).
• Die Installation von Metallteilen in einem Abstand von weniger als 20 mm von der Antenne beeinträchtigt die Kommunikationseffizienz der Antenne erheblich..
• Bei der Installation, die Wirkung verschiedener Faktoren abschätzen (Gehäusehöhe, Materialarten; Metall, Plastik) auf die Reichweite der Antenne des Bluetooth-Moduls.

Einführung in die Bluetooth-Technologie

Energieklassifizierung von Bluetooth

Die Bluetooth-Technologie wird in zwei Hauptgruppen eingeteilt. Jede davon ist weiter in Untergruppen unterteilt. Die beiden primären Bluetooth-Technologieklassen sind:

• • Klassische Bluetooth-Technologie
  • Energiesparende Bluetooth-Technologie (WURDE)

Die klassische Bluetooth-Technologie

Die Classic Bluetooth-Technologie verbindet Geräte drahtlos und bietet einen Kanal für die Kommunikation mit hoher Datenrate. Die Qualität der über die Classic Bluetooth-Technologie übermittelten Daten ist normalerweise hoch, aber, seine Datenübertragung verbraucht viel Energie und Strom. Es hat auch nicht so ein breites Anwendungsspektrum wie die Bluetooth-Low-Energy-Technologie.

Die Low-Energy-Bluetooth-Technologie

Die BLE (Bluetooth energiesparend) Technologie ist eine Technologie, die zwei beliebige Geräte verbindet und die Datenkommunikation mit geringem Energieverbrauch unterstützt. Die Reichweite von BLE kann je nach Art der BLE-Technologie über 100 m betragen. Obwohl, die BLE-Übertragungsgeschwindigkeit ist deutlich langsamer als die Highspeed-Kommunikation der Classic Bluetooth-Technologie.

Die BLE-Technologie wird normalerweise auch in Ultra-Low-Power-BLE-Moduls.

NB: Moderne Geräte wie Telefone, muss in der Lage sein, sowohl mit der Low-Energy- als auch mit der Classic-Bluetooth-Technologie zu kommunizieren. Für diesen Zweck, Es werden Bluetooth Smart- und Bluetooth Smart Ready-Authentifizierungsflags verwendet.

Bluetooth-Frequenz und Frequenzbänder

Bluetooth-Technologie Frequenz und Frequenzbänder haben die folgenden Funktionen:

• Die drahtlose Datenkommunikation mit Bluetooth-Technologie hat kurze Reichweiten.
• Hat ein 2,4 GHz Betriebsfrequenzband.
• Die klassische Bluetooth-Technologie hat 79 Frequenzbereich Kanäle. (Mit einem 1-MHz-Bandintervall)
• Bluetooth-Technologie hat eine 2.400 GHz bis 2.4835 GHz-Frequenzbereich
• Hat ein +4 dBm und -90dBm gemeinsame durchschnittliche Datenkommunikationsrate und Empfindlichkeit.
• Der Modulationskoeffizient in BLE (auch bekannt als Bluetooth 4.0) ist 0.4-0.55 mit 40 Frequenzkanäle und ein 2MHz Bandintervall.

Frequenzsprung als Bluetooth-Technologiestandard

Die Frequenzsprungfunktion der Bluetooth-Technologie ist in gewisser Weise für ihre kurze Reichweite verantwortlich. Es hilft Bluetooth-Übertragung zu:

• Kanal wechseln (Über 1,600 mal pro Sekunde) um Störungen durch andere Sendesignale in einem bestimmten Frequenzkanal zu vermeiden.
• Beginnen Sie nahtlos mit der erneuten Übertragung, nachdem Sie zu einem anderen Kanal gesprungen sind.

Frequenzmodulation

Der Energieverbrauch der Bluetooth-Technologie und die allgemeinen Konstruktionskosten können durch die Änderung des Frequenzmodulationskoeffizienten gesenkt werden. Wie in der Low-Energy-Bluetooth-Technologie zu sehen.

Lassen Sie Ihr Produkt mit der Bluetooth-Funktion ausstatten

So können Sie Ihr Produkt mit der Bluetooth-Funktion ausstatten:

• Nach Auswahl der passenden und besten drahtlosen Standardanwendung für Ihr Produkt, Stellen Sie sicher, dass die Bluetooth-Technologie wirklich die beste drahtlose Technologie für Ihr Produkt ist.
• Wählen Sie ein passendes Bluetooth-Modul oder den besten Bluetooth-Chip für Ihr Produkt.
• Sie können den Service eines HF-Designexperten in Anspruch nehmen, wenn Sie die Testausrüstung nicht persönlich auswählen können.
• Installieren Sie das Bluetooth-Modul und konfigurieren Sie es in Ihrem Produkt.
• Testen und sicherstellen, dass die Antenne des Moduls richtig funktioniert.
• Überprüfen Sie noch einmal, ob Fehler oder potenzielle Gefahren auftreten, bevor Sie mit dem Vortestverfahren fortfahren (Falls eine gefunden wird, Gehen Sie zurück und beheben Sie den Fehler in den obigen Schritten 4 und 5).
• Erfüllen Sie die Anforderungen der Laboraufsichtsbehörde, indem Sie das Vortestverfahren zur Bestimmung der elektromagnetischen Strahlungsrate durchführen.
• Sie müssen dann Ihr Testergebnis präsentieren (ab schritt 7 Oben) an die Mobilfunk-Zulassungsbehörde in Ihrer Region. (Ihnen können bis zu in Rechnung gestellt werden $1,000 zu 3,000 Täglich)
• Wenn Sie kein Zertifikat erhalten können. (Gehen Sie zurück zum Schritt 3 Oben).
• Wenn die Zertifizierung erfolgreich war. Schließen Sie einfach die Integration der Bluetooth-Funktion ab und genießen Sie.

Wie wähle ich ein Bluetooth-Modul aus?

Bluetooth-Module sind so konzipiert, dass sie nur dann eine optimale und volle Funktionalität erreichen, wenn sie in ein geeignetes Bluetooth-System implantiert werden. Der Anwendungs-Mikroprozessor und die Bluetooth-Chip-Schaltungshardware des Bluetooth-Moduls, zusammen mit den spezifischen Parametern, die von den Entwicklern der Bluetooth-Produkte enthalten sind, statten Sie die Bluetooth-Modul-implantierten Produkte mit nützlichen Speziationen für ein wunderbares drahtloses Bluetooth-Erlebnis aus.

Aus diesem Grund müssen Sie das Bluetooth-Modul auswählen, das Ihren Anforderungen am besten entspricht, da es viele verschiedene Module gibt. Jedes mit unterschiedlichen Funktionen wie; Übertragungsentfernung und -rate, Frequenzkanäle, usw. Folgendes ist bei der Auswahl eines Bluetooth-Moduls zu beachten:

Die HF-Leistungstests für das Bluetooth-Modul

Wohl, Der größte Fehler, den Sie machen könnten, wenn Sie planen, Bluetooth in Ihr Produkt – oder ein beliebiges Gerät – zu integrieren, besteht darin, dies zu vermuten, Wenn Sie fertige Bluetooth-Module kaufen, ist kein HF-Techniker erforderlich. Auch wenn die Hersteller von Bluetooth-Modulen in den letzten Jahren sehr umfangreiche HF-Tests an ihren Modulen durchgeführt haben, bevor sie zum Verkauf freigegeben wurden. Diese Tests sind, selbstverständlich, durchgeführt von HF-Experten.

Sei das, da es keine Standardanzeige gibt, um festzustellen, welcher HF-Test durchgeführt wurde––oder ob einer durchgeführt wurde––. So, es wäre ratsam, einen eigenen persönlichen HF-Experten zu haben. Um die HF-Leistung für das Bluetooth-Modul in allen Ihren Internet-of-Things-Verbindungen auszuführen. HF-Leistungstests helfen bei der Diagnose und Überprüfung der Konnektivität, Übertragungsqualität und andere wichtige Parameter von Bluetooth-Modulen.

Einige gängige HF-Leistungstests umfassen Test for:

• Modulationseigenschaften
• Offset und Drift der Trägerfrequenz
• In-Band-Störaussendungen
• Ausgangsleistung des Bluetooth-Moduls
• Bandbreitengröße
• Frequenzbereich
• Leistungsdichte des Moduls
• Nebenband-Störaussendungen
• Empfängertests

mModulationseigenschaften

Der Modulationscharakteristiktest verwendet die Frequenzabweichung von speziellen Datenmusterwerten (höchste und durchschnittliche) um festzustellen, ob die modale Funktion des Sendesignals des Bluetooth-Moduls richtig funktioniert. Dies geschieht durch die Fokussierung auf die FSK-Modulationsqualitätsprüfung.

Carrierfrequenz’s Offset und Drift

Der Offset- und Drifttest der Trägerfrequenz wird entweder mit Hopping durchgeführt, Feste oder Direktmodus-Sendefrequenz, um die Stabilität der Sendefrequenz zu bestimmen, indem bestätigt wird, ob die Trägerfrequenz des Sendesignals des Senders innerhalb des angegebenen Bereichs gesteuert wird.

ichn-Band-Störaussendungen

In-Band-Störaussendungen werden durchgeführt, um festzustellen, ob das Störsignal des im Band gehosteten Spektrums der Bluetooth-Sendefrequenz in dem vom Standard vorgeschriebenen Bereich funktioniert.

Bluetooth-Modul’s Ausgangsleistung

Bluetooth-Geräte sind klassifiziert, basierend auf Leistungsgrenze in drei Gruppen. Der Ausgangsleistungstest dient lediglich dazu, den Spitzenwert der Leistung des Bluetooth-Moduls und auch die durchschnittliche Ausgangsleistung zu bestimmen. So führen Sie den Ausgangsleistungstest durch. Notiz:

• Als Datenkommunikationsmodus muss Festfrequenz eingestellt werden.
• Für Ausgangsleistungstest, PRBS-Signale übertragen.
• Die Dauer der Testsignale sollte die Präambel und einen Burst umfassen.

Bund Breitentest

Der Bandbreitentest wird auch als 20 dB Bandbreitentest. Es ist ein Test, um festzustellen, ob die Strahlungsfrequenz der Sendesignale niedriger ist als der Spitzenwert bei 20 dB, deshalb, Dadurch ist es nicht leicht störanfällig und daher, in Übereinstimmung mit der Standardanforderung.

F.Frequenzbereich

• Ein Frequenzbereichstest wird durchgeführt, um sicherzustellen, dass das Sendesignal auf dem Frequenzband innerhalb der Grenze eines bestimmten Bereichs gehalten wird.
• Der Frequenzbereichstest wird in zwei gleichzeitigen Prozessen mit einer festen Frequenz durchgeführt.
• Das untere Band (2399 MHz bis 2405 MHz) und Highband (2475 MHz bis 2485 MHz) Spectral sind beide getestet.
• Die Reichweite wird dann aus den Low- und High-Band-Frequenzen geschätzt (fL bzw. fH) mit den Formeln (fH-fL)

PDichteprüfung

Der Leistungsdichtetest stellt fest, ob die höchste übertragbare maximale Ausgangsleistung des Bluetooth-Moduls innerhalb des Standard-Anforderungsbereichs liegt.

Hardware

Hardware der Bluetooth-Module, wie die Hardware des Bluetooth nrf5832 Moduls, macht es zu einem sehr flexiblen Bluetooth-Modul, das sehr wenig Strom verbraucht und verbraucht. Dieses BLE-Modul hat eine Größe von nicht mehr als 10 mm x 10 mm, Es ist auch eines der nrf52-Module und seine Hardwarespezifikationen sind wie folgt:

• Es ist ein Nordic Semiconductor, der die SoC-Lösung nRF52832 verwendet (Nordisches nRF52832-Modul)
• Seine Bluetooth-Reichweite beträgt 2 Mbit/s, mit CSA#2, Werbeerweiterungen
• Es hat einen 512 kB Flash mit 64 kB RAM-Fähigkeiten
• Es hat eine Größe und Abmessung von 10,0 × 10,0 × 2,0 mm
• Hochflexibles Multiprotokoll-Modul ideal geeignet für Bluetooth® Low Energy, Bluetooth®-Netz, ANT + und 2,4 GHz Wireless-Anwendungen mit extrem geringem Stromverbrauch.

Beispiel-Hardwareinstallation

Die Hardware des Bluetooth-Moduls ist einfach einzurichten. Hier sind einige Schritte, die Sie bei der Hardwareinstallation ausführen müssen:

Schaltungsanschluss

• Wenn das Bluetooth-Modul mit einer mit Spannungsregler ausgestatteten Breakout-Platine hergestellt wird, dann, Sie können das Modul von 3.6 bis 6V.
• Der logische Spannungspegel der Datenpins bleibt trotzdem, bestimmt die optimale Empfangs-Pin-Betriebsspannung (normalerweise 3.3V).
• Treffen Sie Vorsichtsmaßnahmen gegen das Verbrennen des Moduls, indem Sie sicherstellen, dass Sie den Arduino 5V-Ausgangsübertragungsstift anschließen (TX) an den 3,3-V-Ausgang des Moduls (RX) mit der linie dazwischen, durch einen Spannungsteiler.
• Das 3,3-V-Signal des Bluetooth-Moduls macht es auch als High-Logik akzeptabel, die Sie direkt mit dem Arduino 5V T verbinden können
• Die 5V-Bluetooth-Modul-Arduino-Verbindung ist endlich fertig.

Beispiel-Quellcode

Während des Installationsvorgangs, Es ist notwendig, eine Kommunikation zwischen dem Arduino und einigen bestimmten Komponenten und Geräten herzustellen.

Hier ist ein einfacher Quellcode, der die Kommunikation zwischen dem Arduino-Board und einem Smartphone zeigt:

Wie wurde das erreicht:

• Zuerst müssen der LED-Zielverbindungs-Pin und die Smartphone-Datenspeichervariable definiert werden.
• Im Einrichtungsbereich, mit einem 38400 Baudrate (Standard-Baudrate des Moduls) serielle Kommunikation, Setzen Sie den LED-Pin niedrig, um ihn als Ausgang zu definieren.
• Im Loop-Bereich, Überprüfen Sie die Verfügbarkeit von ungelesenen, aber lesbaren seriellen Portdaten mit dem verfügbaren()Funktion.
• Das obige Verfahren (3) Setzen Sie jede an das Bluetooth-Modul gesendete Aussage als "wahr"
• Mit dem Lesen()Funktion, die verfügbaren Daten lesen und in die Variable „state“ übertragen.
• Funktionen ‚0‘ und println(), bzw, schaltet die LED aus und sendet die Zeichenfolge „LED“ zurück: OFF“ zum Smartphone über die serielle Schnittstelle.
• Führen Sie die beiden obigen Zeilen erneut aus (Befehle) durch Zurücksetzen der Variable „state“ auf 0. (Notiz: Die „LED“: ON“-Zeichenfolge wird an das Smartphone gesendet, wenn das empfangene Zeichen 1; und die LED geht wieder an).
• Laden Sie den fertigen Code hoch, indem Sie die RX- und TX-Leitungen trennen.

Vorteile

• Bluetooth und die Verwendung von Bluetooth-Geräten tragen dazu bei, Störungen durch andere drahtlose Geräte zu vermeiden.
• Es hat eine breitere und viel bessere Reichweite als die von Geräten, die Infrarot-Technologie verwenden.
• Geräte mit Bluetooth-Fähigkeiten und Bluetooth-Geräte, im Allgemeinen, sind sehr leicht erhältlich und nicht teuer.
• Die Bluetooth-Technologie ist weit verbreitet und wird in vielen anderen Geräten verwendet, um eine einfache Querkommunikation zwischen ihnen zu ermöglichen.
• Bluetooth kann auch verwendet werden, um Dokumente und Dateien in verschiedenen Formaten zu übertragen.
• Es verbraucht sehr wenig Strom.
• Das Problem der Sichtlinie, das sich auf die Infrarottechnologie auswirkt, gilt nicht für Bluetooth. Es kann unabhängig von physischen Hindernissen problemlos mit anderen Geräten verbunden werden, solange es in seiner Reichweite liegt.

hau funktioniert es?

Bluetooth-Technologie und alle Bluetooth-Geräte verbinden und kommunizieren miteinander ohne die Hilfe von Drähten oder Kabeln. Es handelt sich um eine drahtlose Verbindung, die Funkwellen nutzt, die keine sehr weite Entfernung zurücklegen können. Jedes Bluetooth-Gerät enthält einen Chip, der beim Einschalten Funkwellensignale aussendet, und andere Bluetooth-Geräte können es erkennen und eine Verbindung herstellen, um mit der Kommunikation und Übertragung von Daten zu beginnen, Dateien oder andere. Die Verbindung mehrerer Bluetooth-fähiger Geräte bildet ein sogenanntes Piconetz und alle können nahtlos kommunizieren, sofern sie sich alle in Reichweite befinden. Meistens, in so einer verbindung, ein Gerät––Master genannt––steuert alle anderen daran angeschlossenen Geräte, die als Sklaven bezeichnet werden.

TArten von Bluetooth-Modulen

WURDE

WURDE (Bluetooth energiesparend) gehört zu den BLE-Modulen und ist ein Neuzugang im Bereich der Bluetooth-Module, die als BLE-Arduino-Modul mit dem Arduino-Board kompatibel sind.

Bluetooth 5 Module

Das Bluetooth 5 Module beinhalten das Bluetooth 5.0 Modul, Bluetooth 5.1 Modul und Bluetooth 5.2 Modul und besteht aus:

• Das nRF52810-Modul
• Das nRF52811-Modul
• Das nRF52832-Modul
• Das nRF52840-Modul
• Das nRF52833-Modul

Bluetooth 5 dient auch als Unterstützungsprotokoll für die folgenden Tl-Bluetooth-Module:

cc2642B1-Module, cc2540-Module und cc2652-Module

Das Bluetooth 5 Erwähnenswert ist auch das Modul Arduino.

Bluetooth 4 Modul

Dazu gehört das Bluetooth 4.0 Modul, Bluetooth 4.1 Modul und Bluetooth 4.2 Modul und dies sind eine Gruppe von Hochleistungs- und Niedrigenergiemodulen und sie umfassen das BT 900 Serie, die BL600-Serie sowie die TiWI-UB1 und TiWI-UB2.

Bluetooth 2 und 3 Modul

Dies sind nur Audio- und Daten-Bluetooth-Module.

major Klassifizierungen des Bluetooth-Moduls

Klasse 1: Module, deren Entfernungsbereich ist 100 Meter und gibt eine Leistung von 100mW

Klasse 2: Module, deren Entfernungsbereich ist 10 Meter und liefert eine Leistung von 2.5mW

Klasse 3: Module, deren Entfernungsbereich ist 10 Zentimeter und ergibt eine Leistung von 1mW

ÖBetriebsmodi von Bluetooth

• Standby Modus: Dies ist der erste Zustand des Bluetooth-Geräts, bei dem das Gerät eingeschaltet und noch nicht verbunden ist. Normalerweise scannt es, um zu sehen, ob es Bluetooth-Signale in der Umgebung erkennen und aufnehmen kann.
• Anfragemodus: Beim Scannen nach Signalen, für den Fall, dass es ein erkennbares Signal empfängt, es sendet dann ein Signal und gibt eine Liste der verfügbaren Verbindungen aus, die für die Verbindung ausgewählt werden können. Wenn einer ausgewählt ist, eine Nachricht oder Aufforderung wird an das Gerät gesendet, um die Verbindung mit dem Bluetooth-Gerät zu akzeptieren oder abzulehnen.
• Aktiver Modus: Wenn die beiden Geräte verbunden sind, es befindet sich jetzt in einem aktiven Modus und lauscht auf alle Übertragungen.
• Schnüffelmodus: In diesem Modus, das Slave-Gerät hört auf Befehle oder Anweisungen vom Master-Gerät.
• Haltemodus
• Parkmodus: Sie sind immer noch mit dem Besitzer verbunden, gelegentlich zuhören, aber nicht am Verkehr teilnehmen.

Bluetooth-Modul, das mit dem Mikrocontroller verbunden ist

Für eine einfache und nahtlose Bluetooth-Kommunikation, ein Bluetooth-Modul wird normalerweise mit einem Mikrocontroller verwendet und der am häufigsten verwendete und am weitesten verbreitete Mikrocontroller ist der 8051 Regler. Zuerst, Sie müssen sowohl die TX- als auch die RX-Pins mit den entsprechenden und entsprechenden Anschlüssen verbinden.

Nach der entsprechenden Verbindung, Hier ist ein kleiner Code zum Ausprobieren und Steuern von LEDs mit Smartphones. Das Programm wird darauf abzielen, diese Dinge zu tun:

• Initialisieren Sie die UART-Kommunikation im 8051 Regler
• Informationen und Daten vom Bluetooth-Modul senden und empfangen

#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");

}

}

Cmeistens eines Bluetooth-Moduls

Preis des Bluetooth-Moduls wie Bluetooth 5.0 Module je nach Modultyp sehr unterschiedlich, Marke und andere Faktoren. Um das Bluetooth-Modul auszuwählen, das am besten funktioniert und am günstigsten ist, Hier sind einige Faktoren zu berücksichtigen, die sich auch auf den Preis auswirken können:

• Leistung und Stromverbrauch: Dies ist ein wichtiger Faktor bei Bluetooth-Modulen, da die meisten Leute im Allgemeinen diejenigen kaufen und verwenden möchten, die den niedrigsten Stromverbrauch haben.
• Übertragungsbereich: Die älteren Bluetooth-Module haben eine geringere Übertragung, aber die neueren sind verbessert.
• Lieferanten: Dies ist wichtig, da verschiedene Anbieter unterschiedliche Preise für denselben Artikel anbieten. Einige Anbieter sind dafür bekannt, dass sie für das gleiche Produkt im Allgemeinen niedrigere Preise als ihre Konkurrenten anbieten, Es wäre also gut, dies im Hinterkopf zu behalten und diejenigen zu bevormunden, die gezeigt haben, dass sie ständig Qualitätsprodukte zu reduzierten Preisen anbieten.

Arduino mit Bluetooth steuern

Ein Arduino-Board kann mit Bluetooth gesteuert werden und hier ist, wie es geht. Zuerst, du bräuchtest:

• Ein Arduino-Board
• Ein Bluetooth-Board
• Ein Computer oder Smartphone mit Bluetooth-Funktion.

Es gibt drei Teile davon, Welches sind die Android-Geräte? (Smartphone), ein Bluetooth-Modul-Transceiver und ein Arduino, die alle seriell verbunden sind. Der Code, der an den Arduino gesendet werden soll, wird gemäß den Anweisungen und Ergebnissen überprüft und befolgt, um die erforderlichen Funktionen auszuführen.

Zuerst, Sie müssen das Arduino-Board richtig mit dem Bluetooth-Modul verbinden. Da müssen nicht allzu viele Verbindungen hergestellt werden, die Verbindung zwischen Arduino und Bluetooth-Modul ist relativ einfach. Die Verbindung ist wie folgt:

Arduino-Pins Bluetooth-Pins

RX (Stift 0) TX

TX (Stift 1) RX

5V VCC

GND GND

Nachdem Sie mit den Verbindungen fertig sind, Der nächste Schritt besteht darin, den folgenden Code mit der Arduino IDE-Software auf Arduino hochzuladen.

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

}

}

Verbinden des Smartphones mit dem Bluetooth-Modul und dem Arduino

Dann müssten Sie eine Android-Anwendung herunterladen und Ihr Gerät mit dem Bluetooth-Modul koppeln.

Dann, Sie:

• Schalten Sie das Bluetooth-Modul ein, indem Sie das Arduino einschalten.
• Scannen Sie Ihr Smartphone nach verfügbaren Geräten.
• Koppeln Sie Ihr Smartphone mit dem Modul, indem Sie das Standardpasswort eingeben 1234 ODER 0000.
• Installieren Sie die LED-Anwendung auf Ihrem Android-Gerät.
• Öffne das Ziel
• Klicken Sie auf gekoppelte Geräte
• Wählen Sie dann Ihr Bluetooth-Modul aus der verfügbaren Liste aus.
• Nach erfolgreicher Verbindung, Klicken Sie auf die Schaltfläche Ein und Aus, um zu sehen, ob die LED ein- und ausgeschaltet ist.
• Dann, Sie können das Bluetooth-Modul trennen.

Kommunikation zwischen Arduino UNO und PC über Bluetooth

Die Verwendung eines PCs oder Laptops zur Steuerung des Arduino mit Hilfe von Bluetooth ist der Verwendung eines Mobiltelefons sehr ähnlich. Zumindest die ersten Stufen sind. Um mit dem Arduino mit einem PC über Bluetooth zu kommunizieren, müssen Sie:

• Schalten Sie das Bluetooth-Modul ein, indem Sie das Arduino einschalten.
• Scannen Sie Ihren Laptop/PC nach verfügbaren Geräten.
• Koppeln Sie Ihren PC mit dem Modul, indem Sie das Standardpasswort eingeben 1234 ODER 0000.
• Überprüfen Sie auf Ihrem PC das Erscheinen der Entität „Standard Serial over Bluetooth link“ am Standort; Gerätemanager, unter Häfen (MIT & LPT).
• Dann, Testlauf für die Kommunikation zwischen PC und Arduino über Bluetooth durch Drehen des LED-Lichts des Bluetooth-Moduls Auf oder aus.

Wie wurde das erreicht

• Aktivieren Sie die serielle Kommunikation über das serielle Objekt, das Sie aus der mitgelieferten seriellen Bibliothek erstellt haben.
• Definieren Sie für den LED-Status, eine bestimmte String-Variable.
• Starten Sie die serielle Kommunikation im Setup-Bereich, die in der Fenstergröße des Programms eingestellt wurde.
• Versuchen Sie es mit einer COM-Port-Nummer, die im Manager Ihres PCs vorhanden ist.
• Sie erhalten eine der Zeichenfolgen „LED“: OFF“ oder „LED ON“ vom Arduino zeigt eine Pufferung der seriellen Schnittstelle an und somit, eine neue Linienformation.
• Im Loop-Bereich, Prüfen Sie mit dem Serial ., ob ungelesene, aber lesbare Daten der seriellen Schnittstelle verfügbar sind. erhältlich() Funktion.
• Mit dem gelesenen String bis() Funktion die verfügbaren Daten lesen. (das ist entweder "LED": AUS“ oder „LED: AN")
• Konfigurieren und Anpassen der Grafiken (Hintergrundfarbe, Größe, usw.) und Funktionen des Programms mit dem sich ständig wiederholenden Hauptzug() Funktion.
• Skizzieren Sie die beiden benötigten Tasten mit dem Rechteck() Funktion.
• Mit dem Text() Funktion, Drucken Sie die LED-Statuszeichenfolge und alle anderen benötigten Texte.
• Mit der ersten „if“-Anweisung, Aktivieren Sie die Funktionalität der Buttons und schränken Sie den Button-Bereich „TURN ON“ so ein, dass der Arduino das Zeichen „1“ erhält, gleichzeitiges Einschalten der LED durch Drücken der Taste „TURN ON“.
• Konfigurieren Sie die Schaltfläche so, dass sie jedes Mal hervorgehoben wird, wenn sie gedrückt wird.
• Wiederholen Sie die „EINSCHALTEN“-Vorgänge für die „AUSSCHALTEN“-Taste.
• Klicken Sie auf die Schaltfläche Ausführen, um das Programm zu aktivieren.
• Das Blinken der LED-Leuchten des Bluetooth-Moduls in 2-Sekunden-Intervallen zeigt an, dass ein Gerät mit dem Modul gekoppelt ist.

Welches Modul hat die höchste Reichweite?

Das Nordic nRF5232-Modul, eines der Nordic Nrf52-Module, und Nordic Bluetooth-Modul hat im Allgemeinen eine Reichweite von ca. 1120 Meter -1140 Meter unter allen Bluetooth 5 Module und hat derzeit die längste Reichweite. Aber in Zukunft, wie sich die Technologie entwickelt, es wird sicherlich Module mit einer größeren Reichweite geben.

R.Bluetooth-Modul auf verbundenen Apple-Geräten einstellen

Dies ist kein schwieriger Prozess und kann in weniger als fünf Minuten erledigt werden. Es erfordert auch keine fortgeschrittenen Kenntnisse und jeder Anfänger kann es tun. Dies ist in einfachen Schritten möglich:

• Aktivieren Sie das Bluetooth-Symbol, das in der Menüleiste angezeigt wird
• Klicken Sie auf das Startsymbol, Klicken Sie dann auf Systemeinstellungen und wählen Sie Bluetooth
• Danach, Bewegen Sie die Maus zum „Bluetooth im Menü anzeigen“ und klicken Sie auf das Kontrollkästchen
• Halten Sie die Umschalttaste gedrückt, zusammen mit der Optionstaste und klicken Sie dann auf das Bluetooth-Symbol in der Ecke der Menüleiste.
• Suchen Sie das angezeigte Untermenü Debug und bewegen Sie den Mauszeiger darüber.

Wenn ein Problem mit dem verbundenen Bluetooth-Gerät auftritt, Sie können das Bluetooth-Modul über das Debug-Menü vollständig zurücksetzen. Dadurch wird die Bluetooth-Konfiguration gelöscht, Setzen Sie die Bluetooth-Hardware zurück, und trennen Sie alle verbundenen Bluetooth-Geräte.

Wenn Sie das Problem beim Verbinden mit einem Apple-Gerät lösen möchten, probiere das zweite menü.

gglobaler Markt für Bluetooth-Module

Der Markt für Bluetooth-Module wächst weiter und ist mehr als wert $800 Millionen erst kürzlich 2020 und wird immer noch erwartet, zu wachsen und mehr zu erreichen 1.2 Milliarden Dollar im Jahr 2026. Der Markt ist in verschiedene Kategorien unterteilt:

Nach Modulen

Nach Modulen, Der Markt kann nämlich in drei unterteilt werden;

• Das Bluetooth Low Energy (WURDE) Modulmarkt bietet stromsparende Bluetooth-Module an, Ultra-Low-Power-BLE-Module, sowie kleinste BLE-Module.
• Der Markt für Dual-Mode-Bluetooth-Module
• Markt für klassische Bluetooth-Module

Nach Region/Geografischem Standort

Der Markt ist nach Regionen unterteilt in:

• Nordamerika, einschließlich der USA und Kanada
• Europa einschließlich Großbritannien, Deuschland, Frankreich, Italien, Spanien

Der asiatisch-pazifische Raum, das beinhaltet China, Indien, Japan, Südkorea

• Lateinamerika, das beinhaltet Brasilien, Argentinien, und Mexiko
• Der Nahe Osten und Afrika bestehend aus Ländern im Nahen Osten und Afrika.

Bluetooth Mesh-Modul

Das Bluetooth-Mesh-Modul ist eine Art Bluetooth-Modul, das netzwerktechnisch umfangreicher ist als das BLE (Bluetooth Low Energy). Seine Technologie ermöglicht die Kommunikation über Bluetooth zwischen vielen miteinander verbundenen Geräten und ist ein Upgrade früherer Module. Es ist so konzipiert, dass es äußerst zuverlässig ist und die über es gesendeten Daten und Informationen immer fehlerfrei am vorgesehenen Ziel ankommen, verstärkt durch seine beeindruckende Sicherheit. Nordic bietet eine Reihe von Serien wie die nRF52-Serie an, neben Entwicklungskits––wie dem Bluetooth 5.1 Entwicklungs-Kit??–– für das Bluetooth-Mesh-Modul.

Bluetooth Mesh kann in einer Vielzahl von Märkten eingesetzt werden und wird im Internet der Dinge verwendet, das eine große Anzahl von Geräten erfordert, die miteinander verbunden sind, um miteinander zu kommunizieren. Das Bluetooth-Mesh-Modul arbeitet auch mit Bluetooth Low Energy und kann verbessert und aufgerüstet werden, abhängig von Typ und Größe des verfügbaren Speichers im Chip.

Einige der Vorteile des Bluetooth-Mesh-Moduls umfassen:

• Lösungen auf industrieller und gewerblicher Ebene in der Gebäudeautomation.
• Interoperabilität zwischen Geräten aufgrund seiner Full-Stack-Implementierung, Interoperabilitätstools und -prozesse, sowie ein spezieller Ansatz für Interoperabilität und Kommunikation.
• Ein sehr bekannter, vertrauenswürdige und zuverlässige Technologie, die spezifische Grundbedürfnisse erfüllt und den Produkten einen erheblichen Wert und Fähigkeiten bietet.

Wenn Sie daran interessiert sind, ein Bluetooth-Mesh-Netzwerkprodukt zu entwickeln, Sie benötigen kompatible Hard- und Software. Bluetooth-Mesh-Netzwerke erfordern ein zugrunde liegendes Bluetooth LE 4.X oder 5.0 Stapel, die GAP-Broadcaster- und Beobachterrollen unterstützt, um Benachrichtigungspakete zu benachrichtigen und zu scannen.

So verwenden Sie das Bluetooth Mesh Networking Protocol auf Bluetooth LE, Es wird empfohlen, das SDK des Bluetooth-Modulanbieters zu verwenden, welches das Bluetooth Mesh Networking Protocol und die entsprechende API enthält.

Das Bluetooth-Mesh-Modul besteht aus folgenden Schichten:

• Trägerschicht: Diese Schicht definiert eine Abstraktion für die zugrunde liegende BLE-Spezifikation nach oben. Diese Abstraktionen werden Träger genannt und stellen Informationsträger dar, die verwendet werden, um Informationen in das Netzwerk zu bringen.
• Netzwerkschicht: Diese Schicht ist für die Weiterleitung und Sicherheit zwischen allen Ebenen verantwortlich.
• Transportschicht: Diese Schicht übernimmt das Aufbrechen und den Transport von Nachrichten von einem Punkt oder einem Gerät zum anderen
• Zugriffsebene: Es stellt sicher, dass die Nachrichten an ihrem vorgesehenen Ziel ankommen und auf sie zugegriffen werden kann.
• Fundamentmodellschicht

Auf der Suche nach Ihren besten Bluetooth-Modulen, Sie können uns kontaktieren, um Ihnen zu helfen.