Guide complet sur le module Bluetooth

Guide complet sur le module Bluetooth
Qualtrics International

Nous vivons dans un monde enchevêtré c'est sûr. Mais, chanceux pour nous, le monde aurait été beaucoup plus emmêlé si nous devions toujours utiliser des câbles pour connecter des appareils pour la communication de données entre eux. Il y a des milliards d'IoT (Internet des objets) connexions dans le monde. Seul un nombre limité de câbles pourraient être enterrés dans des tunnels souterrains ou passés au-dessus. Le coût, la maintenance économique et générale nous étoufferait probablement si les câbles emmêlés ne nous parviennent pas en premier. Grâce à la technologie Bluetooth et au module Bluetooth (et d'autres personnes moins cool comme le WIFI, 4g), grâce à l'utilisation de fréquences radio, les appareils peuvent se connecter et effectuer un échange de données de communication croisée entièrement sans fil.

Qu'est-ce qu'un module Bluetooth?

Module Bluetooth

Module Bluetooth BLE est une technologie qui agit comme une interface qui facilite la connexion sans fil Bluetooth Low energy de deux appareils et établit un protocole pour la communication de données entre les appareils. Modules Bluetooth basse consommation la plage de communication de données médiatisée est généralement une moyenne de dizaines de mètres et les données sont communiquées dans des bandes de fréquences spécifiées.

Il existe différentes marques, les types, modèles et classifications des modules Bluetooth. La diversité des applications des modules Bluetooth en fait l'un des objets Internet les plus largement acceptés (IoT) protocoles de connectivité.

Certains des domaines où les modules Bluetooth peuvent être appliqués comprennent:

Hcomment peut-on Bmodules luetooth être utilisés?

Les modules Bluetooth ont de nombreuses applications et peuvent être utilisés de diverses manières et applications. Ils peuvent être utilisés comme contrôleurs d'interrupteurs d'éclairage, car ils peuvent être connectés à des microcontrôleurs pour allumer ou éteindre la lumière. Ils peuvent également avoir d'autres utilisations et applications comme:

Applications

Connexions IoT

  • Connexions privées à domicile
  • Maintenance des procédés industriels
  • Sécurité et capteurs.

Divertissement personnel récréatif

  • Dans les haut-parleurs Bluetooth
  • Écouteurs
  • Consoles de jeux

Appareils et accessoires électriques

  • Télévisions et radios
  • Des ordinateurs
  • Souris et claviers

Maintenance et automatisation de la ville

  • Automatisation des feux de circulation
  • Alarmes de notification d'accidents
  • Automatisation des compteurs secteur.

Hôpitaux et centres de santé

  • Suivi et envoi rapide des ambulances
  • Surveillance et traçabilité des médicaments et produits pharmaceutiques
  • Contrôle mobile et plus intelligent du personnel médical et des ressources.

Automatisation et maintenance des bâtiments

  • Température, automatisation de l'humidité et des conditions environnementales internes des autres bâtiments.
  • Entretien général des bâtiments
  • Automatisation de l'énergie et de l'électricité

Véhicules

  • Stéréo, et multimédia des véhicules.
  • Suivi des véhicules.
  • Communication de données entre véhicules (principalement des voitures)

Processus de fabrication industrielle

  • Suivi des outillages et pièces de fabrication
  • Inventaire du matériel et des ressources
  • Capteurs et alarmes

Conception de circuits

Conception de circuits

  • Selon la classification du module Bluetooth, Les modules Bluetooth ont généralement une portée de communication maximale d'environ 100 m. Et, sont donc à courte portée.
  • La conception du circuit détermine la portée du module Bluetooth LE.
  • Les modules Bluetooth à faible consommation consomment peu d'énergie et d'énergie et sont donc idéaux pour les appareils alimentés par une seule batterie ou la communication de petits ensembles de données entre les appareils dans diverses connexions IoT.

Le circuit du module Bluetooth prend en charge la bande de fréquence 2,4 GHz et dispose d'un large éventail d'applications.

  • Un microcontrôleur approprié peut être utilisé pour intégrer le Bluetooth à faible consommation d'énergie dans n'importe quel système.

Certains des composants du circuit d'un module Bluetooth sont:

  • Capteurs de mouvement et d'humidité du module Bluetooth. (U2, MPU9250, U3, HDC1080 respectivement)
  • Micro contrôleur principal BLE. (U1 CYBL10161)
  • Une batterie dérivée du lithium
  • Différents oscillateurs à cristal MHz.
  • Broches d'alimentation équipées de condensateurs de dérivation.

Définition de la broche

Un module Bluetooth typique a 5-6 épingles. Chacun remplit des fonctions différentes.

Des exemples de certaines broches du module Bluetooth sont:

Définition de la broche

ÉpinglesLes fonctions
VCC5V est connecté à la broche VCC.
GNDUtilisé pour la mise à la terre du module. Vous connectez cette broche à la terre du module.
TXDLorsqu'il est connecté à l'unité du microcontrôleur. TXD transmet en série les informations reçues par le module Bluetooth, à travers la broche TXD.
RXDLes données série que RXD reçoit sont ensuite transmises via un protocole sans fil par le module Bluetooth.
CLÉUtilisé pour basculer entre la commande AT du module Bluetooth et les modes par défaut. En définissant la broche KEY sur une valeur spécifique.
ÉtatL'ÉTAT indique l'état de la connectivité du module Bluetooth (Qu'il soit apparié ou non apparié).

Suggestion de montage Précautions de Modules Bluetooth

Suggestion de montage Précautions concernant les modules Bluetooth

Suivez à la lettre les points sous-énumérés––décrivez la représentation schématique parfaite ci-dessus/suggestion de montage de module Bluetooth.

  • Pendant que vous montez la carte principale du module Bluetooth *1 composants de zone, assurez-vous d'éviter de placer des composants métalliques ––châssis métallique et ligne de signal ??–– dans les zones ombrées en bleu (dans le schéma ci-dessus).
  • La carte mère du module Bluetooth accueille *1 espace.
  • Le routage n'est pas pris en charge sur le (*2 Région). Évitez de placer des cuivres sur l'une de ses couches.
  • Pour le (*3 Région), si vous utilisez une longueur de motif GND plus courte que la longueur recommandée de 30 mm, votre module Bluetooth risque d'être gravement endommagé.
  • Dans votre recherche de la portée optimale de votre module Bluetooth, étendre l'antenne du module pour qu'elle s'étende de 3 mm au-delà du bord de la carte mère du module, ou tout bord du plan de masse. Bien que, pour que vous puissiez utiliser des plans de sol, vous avez généralement besoin d'une extension d'antenne jusqu'à 5 mm.
  • Vous devez vous assurer de la bonne connexion GND de la carte principale du module Bluetooth et des broches du module.
  • En maintenant ce lien:
    • Les vias GND doivent être disposés très près des plots GND.
    • Tout en inondant le PCB de la couche supérieure inutilisé avec du cuivre, assurez-vous de relier le flux de cuivre au plan GND interne en installant par intermittence dans les vias GND.
    • Dans une situation où la couche de cuivre sous-module est inondée par le GND, connectez-le immédiatement pour diriger le flux vers le plan GND interne grâce à l'utilisation de vias GND.
  • Vérifiez toujours et revérifiez que votre module Bluetooth n'est pas connecté au milieu de la carte mère du module. Cela peut sérieusement compromettre la portée et les performances de communication des données du module.
  • Dans la disposition de la carte mère du module Bluetooth, prendre soin de;
    • Limitez la quantité de ligne de signal sous le module aussi souvent que vous le pouvez.
    • Découpez l'utilisation d'un plan de masse n'importe où sous l'antenne.
    • Si vous êtes assez expérimenté, découper la partie carte mère du module sous-antenne.

Les modules Bluetooth peuvent également être montés via:

Les modules Bluetooth peuvent également être montés via

Suggestions de mise en place des résines et des pièces non métalliques

Suggestion de montage Précautions concernant les modules Bluetooth

Placement des pièces métalliques des modules Bluetooth

  • Afin de ne pas affecter le réglage de l'antenne du module, vous devez placer les pièces métalliques à une distance minimale optimale (40mm haut/bas, 30mm gauche/droite) à l'antenne.
  • Avec votre application hôte, vous devez estimer par intermittence l'effet de corrosion sur les performances de l'antenne des pièces métalliques installées à proximité de l'antenne. (Il va de soi que les métaux corroderont toujours les performances de l'antenne).
  • L'installation de pièces métalliques à une distance inférieure à 20 mm de l'antenne affectera considérablement l'efficacité de la communication de l'antenne.
  • A l'installation, évaluer l'effet de divers facteurs (hauteur de l'enceinte, types de matériaux; métal, Plastique) sur la portée de l'antenne du module Bluetooth.

Introduction à la technologie Bluetooth

Classement énergétique du Bluetooth

La technologie Bluetooth est classée en deux grands groupes. Chacun d'eux est ensuite divisé en sous-groupes. Les deux principales classes de technologie Bluetooth sont:

    • Technologie Bluetooth classique
    • Technologie Bluetooth à faible consommation d'énergie (DEVENU)

La technologie Bluetooth classique vs ble

La technologie Bluetooth classique

La technologie Bluetooth classique connecte sans fil les appareils et fournit un canal pour une communication à haut débit. La qualité des données communiquées via la technologie Bluetooth classique est généralement élevée mais, sa transmission de données consomme une grande quantité d'énergie et de puissance. Il n'a pas non plus une gamme d'applications aussi large que la technologie Bluetooth à faible consommation d'énergie.

La technologie Bluetooth basse consommation

Le BLE (Bluetooth basse énergie) La technologie est une technologie qui connecte deux appareils et prend en charge les communications de données avec une faible consommation d'énergie. La portée du BLE peut culminer à plus de 100 m selon le type de technologie BLE. Bien que, la vitesse de transmission BLE est considérablement plus lente que la communication à haute vitesse de la technologie Bluetooth classique.

La technologie BLE est également généralement utilisée dans module BLE ultra basse consommations.

NB: Appareils modernes tels que les téléphones, doit être capable de communiquer avec les technologies Bluetooth Low energy et Classic Bluetooth. Dans ce but, Les indicateurs d'authentification Bluetooth Smart et Bluetooth Smart Ready sont utilisés.

Fréquence Bluetooth et bandes de fréquences

Technologie Bluetooth La fréquence et les bandes de fréquence ont les caractéristiques suivantes:

  • La communication des données de connexion sans fil de la technologie Bluetooth est à courte portée.
  • A une bande de fréquence de fonctionnement de 2,4 GHz.
  • La technologie Bluetooth classique a 79 canaux de gamme de fréquences. (Avec un intervalle de bande de 1MHz)
  • La technologie Bluetooth a un 2.400 GHz à 2.4835 Gamme de fréquences GHz
  • A un +4 Taux et sensibilité de communication de données moyen commun dBm et -90dBm.
  • Le coefficient de modulation en BLE (aussi connu sous le nom Bluetooth 4.0) est 0.4-0.55 avec 40 canaux de fréquence et un intervalle de bande de 2 MHz.

Fréquence Bluetooth et bandes de fréquences

Saut de fréquence en tant que norme de technologie Bluetooth

La fonction de saut de fréquence de la technologie Bluetooth est en quelque sorte responsable de sa courte portée. Il aide la transmission Bluetooth à:

  • Changer de chaîne (à propos de 1,600 fois par seconde) pour éviter les interférences d'autres signaux de transmission dans un canal de fréquence spécifique.
  • Commencez la retransmission en toute transparence après avoir sauté sur un autre canal.

Modulation de fréquence

La consommation d'énergie de la technologie Bluetooth et le coût de conception général peuvent être réduits par la modification du coefficient de modulation de fréquence. Comme on le voit dans la technologie Bluetooth à faible consommation d'énergie.

Faites équiper votre produit de la fonction Bluetooth

Voici comment vous pouvez équiper votre produit de la fonction Bluetooth:

  • Après avoir sélectionné le montage et la meilleure application standard sans fil pour votre produit, assurez-vous que la technologie Bluetooth est vraiment la meilleure technologie sans fil pour votre produit.
  • Choisissez un module Bluetooth approprié ou la meilleure puce Bluetooth pour votre produit.
  • Vous pouvez faire appel aux services d'un expert en conception RF si vous ne pouvez pas choisir personnellement l'équipement de test..
  • Installez le module Bluetooth et configurez-le dans votre produit.
  • Testez et assurez-vous que l'antenne du module fonctionne correctement.
  • Vérifiez deux fois les erreurs ou les dangers potentiels en attente de se produire avant de passer à la procédure de pré-test (S'il y en a, revenir en arrière et corriger l'erreur dans les étapes ci-dessus 4 et 5).
  • Satisfaire aux exigences de l'autorité de réglementation du laboratoire en effectuant la procédure de pré-test pour déterminer le taux de rayonnement électromagnétique.
  • Vous devrez ensuite présenter votre résultat de test (de l'étape 7 dessus) à l'autorité de réglementation sans fil de votre région. (Vous pourriez être facturé jusqu'à $1,000 à 3,000 du quotidien)
  • Si vous ne parvenez pas à obtenir un certificat. (Revenir à l'étape 3 dessus).
  • Si la certification a réussi. Complétez simplement l'intégration de la fonction Bluetooth et profitez.

Comment choisir un module Bluetooth?

Les modules Bluetooth sont conçus pour atteindre une fonctionnalité optimale et complète uniquement lorsqu'ils sont implantés dans un système Bluetooth approprié. Le microprocesseur d'application du module Bluetooth et la conception matérielle du circuit de la puce Bluetooth, ainsi que les paramètres spécifiques inclus par les développeurs de produits Bluetooth, équiper les produits implantés de modules Bluetooth avec des spécifications utiles pour une merveilleuse expérience Bluetooth sans fil.

C'est pourquoi vous devez choisir le module Bluetooth qui correspond le mieux à votre besoin car il existe de nombreux modules différents. Chacun avec des caractéristiques différentes telles que; distance et débit de transmission, canaux de fréquence, etc. Voici ce qu'il faut considérer lors du choix d'un module Bluetooth:

CONSIDÉRATIONSLA DESCRIPTION
Norme et protocolesParmi les nombreuses normes Bluetooth disponibles, les trois régulièrement disponibles sur le marché incluent:

Le débit de données amélioré (EDR), Dernière basse énergie (LE) et le tarif de base (BR).

Vous devez savoir que ces technologies Bluetooth – comme le monde de la technologie en général – sont constamment améliorées. N'oubliez donc pas d'obtenir également les dernières versions disponibles sur le marché. en outre, ils ont tous des caractéristiques spécifiques (avantages et inconvénients) donc, lors de la sélection d'un module Bluetooth, il est conseillé de consulter un expert (Si vous n'en êtes pas un) et déterminez le module avec la norme et les protocoles qui convient le mieux à vos besoins.

Noter: Le module Bluetooth sélectionné doit également être capable de prendre en charge d'autres normes/protocoles en dehors de la norme intégrée par le fabricant.

Bande de fréquenceEn général, en technologie Bluetooth, les 79 canaux de fréquence totale à 1 MHz L'intervalle de bande se situe entre 2.4 GHz et 2.4835 bandes de fréquences GHz. Bien que, les Bluetooth 4.0 module emploie le Bluetooth basse consommation technologie de mise au point à faible consommation d'énergie. Résultant en BLE ayant un intervalle de bande de 2MHz et 40 canaux de fréquence.

Si vos besoins vous obligent à combiner la fonction WIFI-Bluetooth en un seul module, choisissez un module qui a la bande de fréquence Wi-Fi 802.11b/g/ fonctionnant sur la bande de fréquence Bluetooth 2,4 GHz.

Vous devrez peut-être dépenser plus pour la conception du module si vous avez besoin d'un module équipé d'une version WIFI 802.11a/h/j/n/ac/p car il ne peut être pris en charge que par une bande de fréquence de 5 GHz.

 

Distance de transmissionLa distance de transmission de données de la technologie Bluetooth est généralement à courte portée.

Il existe trois principales classifications de modules Bluetooth en fonction de leur distance de communication en mètres.

Classer 1: 100 mètres de distance maximale

Classer 2: 10 mètres de distance maximale

Classer 3: 1-mètre distance de transmission maximale

Alors, sélectionnez le module Bluetooth de la classe qui correspond le mieux à votre besoin. Même si, certains facteurs influencent également la distance de transmission des modules Bluetooth tels que; Module antenne et batterie, Matériel et état de la transmission etc..

Courant et tension de fonctionnement de la communication de données et puissance de sortieLe courant et la tension de fonctionnement du module Bluetooth sont un déterminant important de la durée de vie de la batterie des modules Bluetooth, durée de charge, etc..

 

 

 

 

En technologie Bluetooth, la puissance est directement proportionnelle à la portée de transmission.

Classement de puissancePuissance maximum (dBm)Exigence de contrôle de puissance
120Obligatoire
24Pas obligatoire
30Pas obligatoire

 

En plus des normes de puissance énumérées ci-dessus, le module que vous sélectionnez doit également être conforme aux exigences de puissance de l'autorité de régulation du spectre de votre gouvernement local.

 

Micro-contrôleurLe Micro contrôleur peut être assimilé à la brainbox du module Bluetooth. Il contrôle et dirige essentiellement tous les processus d'un module Bluetooth, y compris l'optimisation matérielle, communication de données, traitement des données et plus. Par conséquent, en choisissant des modules Bluetooth, prendre note de la; Prix, consommation d'énergie, capacité mémoire, vitesse de traitement, et dimensions. Et, sélectionnez le module avec les paramètres du microcontrôleur qui correspondent le mieux à votre besoin.
Système opérateurSélection de modules Bluetooth prenant en charge plusieurs systèmes d'exploitation, comme Android, Mac, Linux, etc., vous permettent d'utiliser sur différents appareils intelligents, optimiser le processus d'installation et de configuration du module Bluetooth.
Taux de transmissionTechnologie Bluetooth différente et donc, La classification énergétique du module Bluetooth a un taux de transmission différent.

DEVENU (Bluetooth basse énergie) n'est pas optimal pour la communication de données à haut débit car la conception de la technologie se concentre sur la réduction du taux de consommation d'énergie et un débit de transmission de données élevé s'accompagne généralement d'une consommation d'énergie élevée.

ModulationDébit de données
Tarif de baseGFSK1 Mo / s
Débit de données amélioré
/ 4-DQPSK

8DPSK

2 Mo / s

3 Mo / s

Batterie faible GFSK1 Mo / s

 

Antennes et interfacesLes antennes peuvent être soit fixées à la puce du module Bluetooth, soit externes. Antennes à puce cependant, sont de taille plus compacte (*5* 2.5mm) et peut être appliqué à une plus large gamme d'utilisation, en plus de la commodité qu'il offre. Également, une autre classification des antennes est sur la base de leur direction de transfert de signal.

Antenne omnidirectionnelle: Transmet des signaux 360 degrés (dans tous les sens) donc, a plus de portée.

Antenne unidirectionnelle/directionnelle: Transmettre des données uniquement dans une direction spécifique.

Par conséquent, sélectionnez le Bluetooth avec la spécification d'antenne qui correspond le mieux à vos besoins.

Et, assurez-vous que l'antenne et les modules sont correctement certifiés par votre autorité locale de réglementation du spectre.

Température de fonctionnement optimale.La température de fonctionnement optimale commune et générale des modules Bluetooth se situe entre les plages de -400C à 850C. Bien que, il existe certains modules équipés de systèmes d'isolation de protection et de refroidissement qui leur permettent de fonctionner de manière optimale à des températures extrêmes.

Les tests de performance RF pour le module Bluetooth

Discutablement, la plus grosse erreur que vous pourriez faire en tant que personne prévoyant d'intégrer Bluetooth dans votre produit - ou n'importe quel appareil - sera de présumer que, l'achat de modules Bluetooth prêts à l'emploi élimine automatiquement le besoin d'un ingénieur RF. Même si ces dernières années, les fabricants de modules Bluetooth ont effectué des tests RF très poussés sur leurs modules avant de les mettre en vente.. Ces tests sont, bien sûr, réalisé par des experts RF.

Soit cela peut, car il n'y a pas d'indication standard pour déterminer quel test RF a été effectué––ou s'il en a été fait––. Alors, il serait sage d'avoir votre propre expert RF personnel. Pour réaliser des performances RF pour module Bluetooth dans toutes vos connexions Internet des objets. Les tests de performance RF aident à diagnostiquer et inspecter la connectivité, qualité de transmission et autres paramètres importants des modules Bluetooth.

Certains tests de performance RF courants incluent le test de:

  • Caractéristiques de modulation
  • Décalage et dérive de la fréquence porteuse
  • Émissions parasites dans la bande
  • Puissance de sortie du module Bluetooth
  • Taille de la bande passante
  • Gamme de fréquences
  • Densité de puissance du module
  • Émissions parasites hors bande
  • Tests de récepteur

Mcaractéristiques d'odulation

Le test des caractéristiques de modulation utilise l'écart de fréquence des valeurs de modèle de données spéciales (le plus élevé et moyen) pour déterminer si la fonction modale du signal de transmission du module Bluetooth fonctionne correctement. Ceci est fait en mettant l'accent sur l'inspection de la qualité de la modulation FSK.

Cfréquence d'arrière'décalage et dérive

Le test de décalage et de dérive de la fréquence porteuse est effectué avec, fréquence d'émission fixe ou en mode direct pour déterminer la stabilité de la fréquence d'émission en confirmant si la fréquence porteuse du signal d'émission de l'émetteur est contrôlée dans la plage spécifiée.

jeémissions parasites de la bande n

Les émissions parasites dans la bande sont effectuées pour déterminer si le signal parasite du spectre hébergé par la bande de fréquence de transmission Bluetooth fonctionne dans la plage dictée par la norme.

Bmodule Bluetooth'puissance de sortie

Les appareils Bluetooth sont classés, basé sur la limite de puissance en trois groupes. Le test de puissance de sortie consiste simplement à déterminer le pic de puissance du module Bluetooth ainsi que la puissance de sortie moyenne. Pour effectuer le test de puissance de sortie. Noter:

  • La fréquence fixe doit être définie comme mode de communication de données.
  • Pour le test de puissance de sortie, transmettre des signaux PRBS.
  • La durée des signaux d'essai doit inclure le préambule et une salve.

Bet test de largeur

Le test de bande passante est également connu sous le nom de 20 test de bande passante dB. C'est un test pour déterminer si la fréquence de rayonnement des signaux de transmission est inférieure à la valeur de crête à 20 dB, donc, ce qui le rend difficilement sensible aux interférences et donc, en conformité avec l'exigence de la norme.

Fplage de fréquence

  • Un test de gamme de fréquences est effectué pour s'assurer que le signal d'émission sur la bande de fréquences est maintenu dans la limite d'une gamme particulière.
  • Le test de plage de fréquence est effectué en deux processus simultanés avec l'utilisation d'une fréquence fixe.
  • La bande basse (2399 MHz à 2405 MHz) et bande haute (2475 MHz à 2485 MHz) spectrales sont toutes deux testées.
  • La portée est ensuite estimée à partir des fréquences des bandes basses et hautes (fL et fH respectivement) avec les formules (fH-fL)

Ptest de densité d'alimentation

Le test de densité de puissance détermine si la puissance de sortie maximale transmissible la plus élevée du module Bluetooth se situe dans la plage d'exigences standard.

Matériel

Matériel des modules Bluetooth, comme le matériel du module Bluetooth nrf5832, en fait un module Bluetooth très flexible qui utilise et consomme très peu d'énergie. Ce module BLE a une taille ne dépassant pas 10 mm sur 10 mm, c'est également l'un des modules nrf52 et ses spécifications matérielles sont les suivantes:

  • C'est un semi-conducteur nordique qui utilise la solution SoC nRF52832 (Module nordique nRF52832)
  • Sa portée Bluetooth est de 2Mbps, avec CSA #2, Extensions publicitaires
  • Il a un Flash de 512 Ko avec des capacités de RAM de 64 Ko
  • Il a une taille et une dimension de 10,0 × 10,0 × 2,0 mm
  • Module multiprotocole hautement flexible parfaitement adapté au Bluetooth® Low Energy, Maillage Bluetooth®, Applications sans fil à très faible puissance ANT + et 2,4 GHz.

Exemple d'installation matérielle

Le matériel du module Bluetooth est facilement configuré. Voici quelques étapes à suivre dans l'installation du matériel:

Connexion des circuits

  • Si le module Bluetooth est fabriqué avec une carte de dérivation équipée d'un régulateur de tension, alors, vous pouvez alimenter le module à partir de 3.6 à 6V.
  • Le niveau de tension logique des broches de données, détermine la tension de fonctionnement optimale de la broche de réception (généralement 3,3 V).
  • Prenez des précautions contre la gravure du module en vous assurant de connecter la broche de transmission de la sortie Arduino 5V (Émission) à la broche de réception de la sortie 3,3 V du module (Réception) avec la ligne entre eux, par un diviseur de tension.
  • Le signal 3,3 V du module Bluetooth le rend également acceptable en tant que logique élevée que vous pouvez directement connecter à l'Arduino 5V T
  • La connexion Arduino du module Bluetooth 5V est enfin terminée.

Exemple de code source

Pendant le processus d'installation, il est nécessaire d'établir une communication entre l'Arduino et certains composants et appareils.

Voici un code source simple qui montre la communication entre la carte Arduino et un smartphone:

Exemple de code source

Comment cela a été réalisé:

  • La broche de connexion cible LED et la variable de stockage de données du smartphone doivent d'abord être définies.
  • Dans la rubrique configuration, avec un 38400 débit en bauds (Débit en bauds par défaut du module) Communication série, réglez la broche LED au niveau bas afin de la définir comme une sortie.
  • Dans la section boucle, vérifier la disponibilité des données de port série non lues mais lisibles avec les()fonction.
  • La procédure ci-dessus (3) définir toute déclaration envoyée dans le module Bluetooth comme « vrai »
  • Avec la lecture()fonction, lire les données disponibles et les transférer dans la variable « état ».
  • Fonctions « 0 » et println(), respectivement, éteint la LED et renvoie la chaîne « LED: OFF" au smartphone via le port série.
  • Réexécutez les deux lignes ci-dessus (commandes) en réinitialisant la variable « état » à 0. (Noter: Le « DEL: ON" sera envoyée au smartphone si le caractère reçu est 1; et la LED se rallumera).
  • Téléchargez le code prêt en débranchant les lignes RX et TX.

Avantages

  • Bluetooth et l'utilisation d'appareils Bluetooth aideront à éviter les interférences avec d'autres appareils sans fil.
  • Il a une portée plus large et bien meilleure que celle des appareils utilisant la technologie infrarouge.
  • Appareils avec capacités Bluetooth et appareils Bluetooth, en général, sont très facilement disponibles et ne sont pas chers.
  • La technologie Bluetooth est largement utilisée et adoptée dans de nombreux autres appareils pour une communication croisée facile entre eux.
  • Bluetooth peut également être utilisé pour transférer des documents et des fichiers dans différents formats.
  • Il consomme très peu d'énergie.
  • Le problème de la ligne de visée qui affecte la technologie infrarouge n'est pas applicable au Bluetooth. Il peut facilement se connecter à d'autres appareils indépendamment des obstacles physiques, tant qu'il est à sa portée.

How est-ce que ça marche?

La technologie Bluetooth et tous les appareils Bluetooth se connectent et communiquent entre eux sans l'aide de fils ou de câbles. C'est une connexion sans fil qui utilise des ondes radio qui ne peuvent pas parcourir une très longue distance. Chaque appareil Bluetooth contient une puce qui émet des signaux d'ondes radio chaque fois qu'il est allumé, et d'autres appareils Bluetooth peuvent le reconnaître et s'y connecter pour commencer la communication et la transmission de données, fichiers ou autres. La connexion de plusieurs appareils compatibles Bluetooth forme ce que l'on appelle un piconet et ils peuvent tous communiquer de manière transparente à condition qu'ils soient tous à portée. D'habitude, dans une relation comme celle-ci, un appareil––appelé maître––contrôle tous les autres appareils qui lui sont connectés, qui sont appelés esclaves.

TTypes de modules Bluetooth

DEVENU

DEVENU (Bluetooth basse énergie) est l'un des modules BLE et constitue une nouvelle entrée dans la gamme de modules Bluetooth compatibles avec la carte Arduino en tant que module BLE Arduino.

Bluetooth 5 Modules

Le Bluetooth 5 les modules incluent le Bluetooth 5.0 module, Bluetooth 5.1 module et Bluetooth 5.2 module et comprend:

  • Le module nRF52810
  • Le module nRF52811
  • Le module nRF52832
  • Le module nRF52840
  • Le module nRF52833

Bluetooth 5 sert également de protocole de support pour les modules Bluetooth Tl suivants:

modules cc2642B1, modules cc2540 et modules cc2652

Le Bluetooth 5 le module Arduino est également digne de mention.

Bluetooth 4 module

Cela inclut le Bluetooth 4.0 module, Bluetooth 4.1 module et Bluetooth 4.2 Module et ceux-ci sont un groupe de modules à hautes performances et à faible consommation d'énergie et ils comprennent le BT 900 séries, la série BL600 ainsi que les TiWI-UB1 et TiWI-UB2.

Bluetooth 2 et 3 module

Ce ne sont que des modules Bluetooth audio et de données.

Major classifications du module Bluetooth

Classer 1: Modules dont la plage de distance est 100 mètres et donne une puissance de 100mW

Classer 2: Modules dont la plage de distance est 10 mètres et donne une puissance de 2,5 mW

Classer 3: Modules dont la plage de distance est 10 centimètres et donne une puissance de 1mW

Omodes de fonctionnement de Bluetooth

  • Mode veille: Il s'agit du premier état de l'appareil Bluetooth dans lequel l'appareil est allumé et n'est pas encore connecté. Il scanne généralement pour voir s'il peut reconnaître et capter les signaux Bluetooth autour.
  • Mode d'enquête: En train de rechercher des signaux, dans le cas où il capte un signal reconnaissable, il envoie ensuite un signal et donne une liste des connexions disponibles à sélectionner pour la connexion. Quand on est sélectionné, un message ou une invite est envoyé à l'appareil pour accepter ou refuser la connexion avec l'appareil Bluetooth.
  • Mode actif: Lorsque les deux appareils ont été connectés, il est maintenant en mode actif et écoute toutes les transmissions.
  • Mode renifler: Dans ce mode, le dispositif esclave écoute les commandes ou les instructions du dispositif maître.
  • Mode d'attente
  • Mode Parc: Ils sont toujours liés au propriétaire, écoute occasionnellement mais ne participe pas au trafic.

Bmodule luetooth s'interfaçant avec le microcontrôleur

Pour une communication Bluetooth simple et transparente, un module Bluetooth est généralement utilisé avec un microcontrôleur et le microcontrôleur le plus courant et le plus largement utilisé est le 8051 manette. Première, vous devez connecter les broches TX et RX à leurs connexions appropriées et respectives.

Après la connexion appropriée, voici un petit code pour essayer de contrôler les LED avec les smartphones. Le programme visera à faire ces choses:

  • Initialiser la communication UART dans le 8051 manette
  • Envoyer et recevoir des informations et des données du module Bluetooth

#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");

}

}

Cost d'un module Bluetooth

Prix ​​du module Bluetooth comme Bluetooth 5.0 les modules varient considérablement selon le type de module, marque et autres facteurs. Afin de sélectionner le module Bluetooth qui fonctionne le mieux et qui est le plus abordable, voici quelques facteurs à considérer qui pourraient également affecter le prix:

  • Puissance et consommation électrique: Il s'agit d'un facteur important dans les modules Bluetooth, car la plupart des gens souhaitent généralement acheter et utiliser ceux qui consomment le moins d'énergie..
  • Plage de transmission: Les anciens modules Bluetooth ont une transmission plus faible mais les plus récents sont améliorés.
  • Fournisseurs: Ceci est important car différents fournisseurs proposent des prix différents pour le même article. Certains fournisseurs sont connus pour offrir généralement des prix inférieurs à ceux de leurs concurrents pour le même produit, il serait donc bon de garder cela à l'esprit et de fréquenter ceux qui ont montré qu'ils offraient systématiquement des produits de qualité à des prix réduits.

Contrôler Arduino avec Bluetooth

Une carte Arduino peut être contrôlée avec Bluetooth et voici comment le faire. Première, tu aurais besoin:

  • Une carte Arduino
  • Une carte Bluetooth
  • Un ordinateur ou un smartphone avec des capacités Bluetooth.

Il y a trois parties de ce, quels sont les appareils Android (téléphone intelligent), un émetteur-récepteur Bluetooth et un Arduino, qui sont tous connectés en série. Le code qui doit être envoyé à l'Arduino est vérifié et suivi selon les instructions et les résultats afin d'effectuer les fonctions requises.

Première, vous devez connecter correctement la carte Arduino au module Bluetooth. Comme il n'y a pas trop de connexions à faire, la connexion entre l'Arduino et le module Bluetooth est relativement facile. La connexion est la suivante:

Broches Arduino Broches Bluetooth

Réception (Épingler 0) Émission

Émission (Épingler 1) Réception

5V VCC

TERRE TERRE

 

Une fois les connexions terminées, l'étape suivante consiste à télécharger le code suivant sur Arduino à l'aide du logiciel Arduino IDE.

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

}

}

Connecter le Smartphone au module Bluetooth et à l'Arduino

Ensuite, vous devrez télécharger une application Android et coupler votre appareil avec le module Bluetooth.

Puis, toi:

  • Allumez le module Bluetooth en alimentant l'Arduino.
  • Scannez votre smartphone pour les appareils disponibles.
  • Associez votre smartphone au module en saisissant le mot de passe par défaut 1234 OU ALORS 0000.
  • Installez l'application LED sur votre appareil Android.
  • Ouvrir la cible
  • Cliquez sur les appareils jumelés
  • Sélectionnez ensuite votre module Bluetooth dans la liste disponible.
  • Après vous être connecté avec succès, cliquez sur le bouton On et Off pour voir si la LED s'est allumée et éteinte.
  • Puis, vous pouvez déconnecter le module Bluetooth.

Communication entre Arduino UNO et PC via Bluetooth

L'utilisation d'un PC ou d'un ordinateur portable pour contrôler l'Arduino à l'aide de Bluetooth est très similaire à l'utilisation d'un téléphone mobile. Au moins les premières étapes sont. Pour communiquer avec l'Arduino avec un PC via Bluetooth vous:

  • Allumez le module Bluetooth en alimentant l'Arduino.
  • Analysez votre ordinateur portable/PC pour les appareils disponibles.
  • Associez votre PC au module en saisissant le mot de passe par défaut 1234 OU ALORS 0000.
  • Sur votre PC, vérifiez l'apparition de l'entité "Standard Serial over Bluetooth link" à l'emplacement; Gestionnaire de périphériques, sous Ports (AVEC & LPT).
  • Puis, test de communication entre le PC et Arduino via Bluetooth en allumant le voyant LED du module Bluetooth Au ou Désactivé.

Comment cela a été réalisé

  • Activez la communication série via l'objet série que vous avez créé à partir de la bibliothèque série incluse.
  • Définir pour l'état de la LED, une variable String spécifique.
  • Lancez la communication série dans la section de configuration qui a été définie dans la taille de la fenêtre du programme.
  • Essayez un numéro de port COM présent dans le gestionnaire de votre PC.
  • Vous recevez l'une des chaînes « LED »: OFF" ou "LED ON" de l'Arduino indique une mise en mémoire tampon du port série et donc, une nouvelle formation de ligne.
  • Dans la section boucle, vérifier la disponibilité des données de port série non lues mais lisibles avec le Serial. disponible() fonction.
  • Avec la chaîne lue jusqu'à() fonction lire les données disponibles. (qui est soit « LED: OFF » ou « LED: AU")
  • Configurer et personnaliser les graphiques (Couleur de l'arrière plan, Taille, etc.) et fonctions du programme avec le tirage principal qui se répète constamment() fonction.
  • Esquissez les deux boutons dont vous avez besoin avec le rect() fonction.
  • Avec le texte() fonction, imprimer la chaîne d'état de la led et tous les autres textes nécessaires.
  • Avec l'utilisation de la première instruction « if », activer la fonctionnalité des boutons et restreindre la zone des boutons « ACTIVER » de manière à ce que l'Arduino reçoive le caractère « 1 », Allumage simultané de la LED en appuyant sur le bouton « TURN ON ».
  • Configurer le bouton pour qu'il soit mis en surbrillance à chaque fois qu'il est enfoncé.
  • Répétez les processus « ACTIVER » pour le bouton « DÉSACTIVER ».
  • Cliquez sur le bouton Exécuter pour activer le programme.
  • Les voyants LED du module Bluetooth qui clignotent à intervalles de 2 secondes indiquent qu'un appareil est couplé avec le module.

Quel module a la portée la plus élevée?

le module a la portée la plus élevée

Le module Nordic nRF5232 qui est l'un des modules Nordic Nrf52, et le module Bluetooth nordique en général a une gamme d'environ 1120 mètres -1140 mètres parmi tous les Bluetooth 5 modules et a la plus longue portée pour l'instant. Mais à l'avenir, à mesure que la technologie se développe, il y aura sans doute des modules avec une gamme plus large.

RConfiguration du module Bluetooth sur les appareils Apple connectés

Ce n'est pas un processus difficile et peut être fait en moins de cinq minutes. Il ne nécessite pas non plus de connaissances avancées et tout débutant peut le faire. Cela peut être fait en quelques étapes faciles:

  • Activer l'icône Bluetooth qui s'affiche dans la barre de menu
  • Cliquez sur l'icône de lancement, puis cliquez sur les préférences système et sélectionnez Bluetooth
  • Après ça, déplacez la souris sur « afficher Bluetooth dans le menu » et cliquez sur la case à cocher
  • Appuyez et maintenez enfoncé le bouton de changement de vitesse, avec la touche d'option, puis cliquez sur le symbole Bluetooth dans le coin de la barre de menu.
  • Localisez le sous-menu Debug qui apparaît et passez le curseur de la souris dessus.

S'il y a un problème avec le périphérique Bluetooth connecté, vous pouvez réinitialiser complètement le module Bluetooth à partir du menu de débogage. Cela effacera la configuration Bluetooth, réinitialiser le matériel Bluetooth, et déconnectez tous les appareils Bluetooth connectés.

Si vous souhaitez résoudre le problème de connexion à un appareil Apple, essayez le deuxième menu.

gmarché mondial des modules Bluetooth

Le marché des modules Bluetooth est toujours en croissance et vaut plus $800 millions pas plus tard que 2020 et devrait encore croître et atteindre plus 1.2 milliards de dollars dans l'année 2026. Le marché est divisé en différentes catégories:

Par module

Selon les modules, le marché peut être divisé en trois à savoir;

  • Le Bluetooth Low Energy (DEVENU) le marché des modules fournit des modules Bluetooth basse consommation, modules BLE ultra basse consommation, ainsi que les plus petits modules BLE.
  • Le marché des modules Bluetooth bimode
  • Marché des modules Bluetooth classiques

Par région/emplacement géographique

Le marché est segmenté selon les régions en:

  • Amérique du Nord, qui comprend les États-Unis et le Canada
  • Europe qui comprend le Royaume-Uni, Allemagne, La France, Italie, Espagne

L'Asie-Pacifique, qui comprend la Chine, Inde, Japon, Corée du Sud

  • l'Amérique latine, qui comprend le Brésil, Argentine, et le Mexique
  • Le Moyen-Orient et l'Afrique comprenant les pays du Moyen-Orient et d'Afrique.

Bmodule de maille luetooth

Module de maillage Bluetooth

Le module maillé Bluetooth est une sorte de module Bluetooth qui est plus étendu sur le plan du réseau que le BLE (Bluetooth basse consommation). Sa technologie permet la communication via Bluetooth entre de nombreux appareils interconnectés et constitue une mise à niveau par rapport aux anciens modules. Il est conçu de manière à être extrêmement fiable et à ce que les données et informations envoyées par son intermédiaire arrivent toujours à destination sans faute., aggravée par sa sécurité impressionnante. Nordic propose une gamme de séries comme la série nRF52, aux côtés des kits de développement––comme le Bluetooth 5.1 kit de développement??–– pour le module maillé Bluetooth.

Le maillage Bluetooth peut être utilisé sur un large éventail de marchés et est utilisé dans l'Internet des objets qui nécessite un assez grand nombre d'appareils connectés pour communiquer les uns avec les autres. Le module Bluetooth Mesh fonctionne également sur Bluetooth Low Energy et peut être amélioré et mis à niveau, selon le type et la taille de la mémoire disponible dans la puce.

Certains des avantages du module Bluetooth Mesh comprennent:

  • Solutions au niveau industriel et commercial en automatisation du bâtiment.
  • Interopérabilité entre les appareils grâce à sa mise en œuvre en pile complète, outils et processus d'interopérabilité, ainsi qu'une approche spécifique à l'interopérabilité et à la communication.
  • Un très connu, une technologie fiable et fiable qui répond à des besoins de base spécifiques et offre une valeur et des capacités significatives aux produits.

Si vous souhaitez créer un produit de réseau maillé Bluetooth, vous avez besoin de matériel et de logiciels compatibles. Les réseaux maillés Bluetooth nécessitent un Bluetooth LE 4.X ou 5.0 empiler, qui prend en charge les rôles de diffuseur et d'observateur GAP pour notifier et analyser les paquets de notification.

Pour utiliser le protocole Bluetooth Mesh Networking sur Bluetooth LE, il est recommandé d'utiliser le SDK du fournisseur de module Bluetooth, qui contient le Bluetooth Mesh Networking Protocol et l'API correspondante.

Le module Bluetooth Mesh se compose des couches suivantes:

  • Couche porteuse: Cette couche définit une abstraction pour la spécification BLE sous-jacente vers la partie supérieure..
  • Couche réseau: Cette couche est responsable du relais et de la sécurité entre tous les niveaux.
  • Couche de transport: Cette couche gère la décomposition et le transport des messages d'un point ou d'un appareil à l'autre
  • Couche d'accès: Il garantit que les messages parviennent à leurs destinations prévues et peuvent être consultés.
  • Couche de modèle de fondation

Dans votre quête pour sélectionner vos meilleurs modules Bluetooth, vous pouvez nous contacter pour vous aider.

 

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