Drahtlose Verbindung über Bluetooth

Transkript

1 A.Schultze, DK4AQ Bluetooth-Modul H-06 und Anwendung Pairing und AT-Kommandos Terminalprogramms und USB-Seriell-Konverter zur Konfiguration des Bluetooth-Moduls Verwendung von Makros im Terminal-Programm Arduino an der Bluetooth-Schnittstelle Drahtlose Datenübertragung zu einem PC Aussuchen eines passenden BT-Moduls 1

2 Bluetoothmodul zur Konfiguration an PC koppeln Terminal betrieb 2

3 Microcontroller über Bluetooth an PC koppeln Datenverbindung COM + Master 3

4 Modul HC-06 (Y-MCU) CSR-Chip: Empfänger,Demodulator, Sender,Modulator Microcontroller Hardware-Eigenschaften (CSR-Chip) Bluetooth protocol : Bluetooth Specification v2.0+edr Frequency : 2.4GHz ISM band Modulation : GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying) Emission power : <=4dBm, Class 2 Sensitivity : <=-84dBm Speed : Asynchronous: 2.1Mbps(Max) / 160 kbps, Synchronous: 1Mbps/1Mbps Security : Authentication and encryption Profiles : Bluetooth serial port SPP Voltage : 3.3 (2.7V-4.2V) Current : Pairing - 35mA, Connected - 8mA Temperature : -40~ +105 Degrees Celsius User defined Baud rate : 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, , ,460800,921600,

5 Pinbelegung und Funktion Pin24: LED-Anschluss über 470Ohm Vorwiderstand. LED Minuspol an Masse. LED zeigt den Modulstatus an. Nach dem Einschalten zeigt das Blinkverhalten der LED verschiedene Zustände an Pin26: HIGH löscht die Kennung des letzten erfolgreich verbundenen Partners, ansonsten wird neuer Partner nicht akzeptiert, sondern nur der bekannte (dann Master Rolle). Eingebaute Reset-Schaltung setzt den Schaltkreis automatisch beim Einschalten zurück Nach Power On wird das Modul in den AT- KommandoModus gesetzt. Der gilt solange noch kein Pairing durchgeführt wurde und das Modul noch keine Verbindung hat (LED blinkt). In diesem Modus kann das Modul AT-Kommandos zur Konfiguration entgegennehmen. Die Einstellung eines angeschlossenen Terminals ist im Default-Fall: Baud-rate 9600, 8 Datenbits, 1 Stopbit, kein Parity bit, Kein Flow Control (durch Xon/Xoff) Nach dem erfolgreichen Verbindungsaufbau befindet sich das Modul im transparenten Übertragungsmodus. Die LED leuchtet konstant. Dann werden keine AT-Kommandos mehr bearbeitet. Alle eingegebenen Zeichen erscheinen bei der Gegenstation und umgekehrt. Achtung! Die AT-Kommandos benötigen bei diesem Modul kein CR/LF als Abschluss. Der Abschluss entsteht durch eine erkannte sequenz und ein Timeout. Man kann längere sequenzen NICHT per Hand eingeben! Das ist nur mit Zwischenspeicherung und direkter Ausgabe oder per Programm möglich. 5

6 Pairing Pin24, LED LED blinkt, keine Gegenstation gefunden, Modul im AT-Kommandomode t Pin26 = 0 Pin24, LED LED leuchtet dauerhaft, vorherige Gegenstation gefunden vorherige Gegenstation wird gesucht t Pin26 = 0 Pin24, LED beliebige Gegenstation wird gesucht LED leuchtet dauerhaft, neue Gegenstation gefunden Pin26 durch Taste Flanke auf 1 t 6

7 HC06 (Linvor 1.5) AT Command Set (1) Protocol Format Note that this is not the AT command framing you are used to. There is no <CR><LF> at the end of each command. Instead the AT commands are terminated by a timeout. The timeout is short enough that AT commands cannot be entered by hand. But if you are working from a terminal screen, a simple copy and paste of the command should do the trick. AT Commands Ping Test No action is taken by the BlueBee, it simply acknowledges with OK letting you know communication was successful. Send: AT Response: OK Set Baud Rate Sets the BlueBee UART baud rate. Baud rate is set by an hexadecimal index from '1' to 'C'. Indexes are: 1:1200, 2:2400, 3:4800, 4:9600, 5:19200, 6:38400, 7:57600, 8:115200, 9:230400, A:460800, B:921600, C: Send: AT+BAUD<index> Response: OK<baud rate> 7

8 HC06 (Linvor 1.5) AT Command Set (2) Set Bluetooth Device Name Sets Bluetooth Device Name Send: AT+NAME<device name> Response: OK<device name> Set Bluetooth PIN Code Sets the security code needed to connect to the device. Send: AT+PIN<4 digit code> Response: OK<4 digit code> Check Firmware Revision Get The Firmware Revision Number. This document reflects the commands for 'Linvor1.5'. Send: AT+VERSION Response: Linvor1.5 Anmerkung Anwender aus Foren zu H06 : - Nach Änderungen Modus Modul ausschalten / einschalten - Nach Einschalten schnell erstes Kommando AT eingeben, sonst verfällt KommandoModus - Nach Umstellen der Baudrate kommuniziert Modul auch im Kommando-Modus mit der neuen Baudrate, Achtung PC kann maximal mit bd kommunizieren! 8

9 Schaltung USB zu Seriell Konverter am BT-Modul BT-Modul H06 9

10 Bluetooh-Modul mit USB-Seriell-Umsetzer 10

11 Fertige USB Seriell - Konverter FTDI Breakout reloaded V1.1 ( Breakout Board for FT232RL USB to Serial, Sparkfun BOB ( USB2SERIAL, Arduino 11

12 Eingabe von AT-Kommandos Eingabe AT per Hand Sofortige Antwort H05 Eingabe aus Macro AT_VERSION_Q.TTL Antwort H05 Antwort H05 Eingabe aus Macro AT_NAME_Q.TTL Hier kann der neue Name eingegeben werden Die Eingabe per Hand ist aus Geschwindigkeitsgründen nicht möglich. Die Kommandos wurden über Makros aus dem Terminalprogramm Tera Term erzeugt. Man kann die Kommandos inein TTLFile schreiben und unter Steuerung/Macro auswählen und starten. Der H05 kann nicht wie bei andern Modulen üblich mit? hinter dem Kommando den aktuellen Wert ausgeben. 12

13 Macro-File für Tera Term zur Kommandoeingabe ; ******* LogMeTT Macro Template for Serial connection ******* ; Substitute words inside angle brackets with corresponding values ; and delete angle brackets. ; ; Openning Serial connection using COM port. ; Valid value for port number is ;connect '/C=<port_number>' ; ; If COM port is connected to modem the following lines can be used send 'AT+VERSION' wait 'OK' ; ATDT<phone> ; ; Assigning new title to TeraTerm window settitle 'BluetoothModul antwortet!' ; Schlüsselworte unter Dieses Template wurde mit dem logmett Macro Tool erstellt und aus einer dort verfügbaren Vorlage erstellt. Man kann aber die wesentlichen Zeilen in einem beliebigen Editor selbst erstellen und mit der Endung.TTL abspeichern. 13

14 Makros aufrufen unter Tera Term Makrofile 14

15 Arduino an der Bluetooth-Schnittstelle 15

16 Arduino an der Bluetooth-Schnittstelle 16

17 Bluetooth_Arduino3(a) Library für serielle Softwarschnittstellen Variable Sekunden Variable Helligkeit Initialisieren der Hardware-UART (USB-Stecker) Startmeldung Arduino 17

18 Bluetooth_Arduino3(b) Initialisieren der Software-UART (D2/D3) Startmeldung Software-Schnittstelle Hellikeitswert über A0 einlesen und umrechnen Ausgabe Zeit (lfd. Sekunden) und Helligkeit auf Seriellen Monitor am Arduino Ausgabe Zeit (lfd. Sekunden) und Helligkeit auf Bluetooth Warten 1s 18

19 Bluetooth_Arduino3(c) Wenn die Sekunden einen glatten 10er-Wert haben, Dann Ausgabe der Life -Meldung Wenn der Arduino gestartet ist, dann blinkt das BT-Modul. Es wird ein PC mit Bluetooth-Schnittstelle gestartet und die COM-Schnittstelle mit einem TerminalProgramm verbunden. Nach der Verbindung (evtl. PIN-Eingabe bei unbekanntem Kommunikationspartner) hört das Blinken auf und die LED am BT-Modul leuchtet durchgehend. 19

20 Ausgabe auf Arduino, Serieller Monitor 20

21 Ausgabe auf Bluetooth-Empfangsseite 21

22 Aussuchen eines passenden BT-Moduls (a) 1. Es muss sichergestellt sein, dass die Beschreibung exakt zu dem Modul passt. Da die Module häufig von asiatischen Hinterhof-Firmen hergestellt oder nachgebaut werden (schwarz?), sind auch die Beschreibungen nicht auf dem Niveau der Leute, die die Chipsets/Module entwickelt haben. Die Annahme, dass ein in der Bezeichnung benachbartes Modul sich wohl nur um wenige Details anders verhält ist falsch! (Siehe H05 / H-06) 2. Die AT-Kommandos sind für jedes Modul stark unterschiedlich. Wichtig ist, dass man exakt die Kommandobeschreibung für das Modul hat. 3. Das Pairing ist bei allen Modulen etwas unterschiedlich gestaltet. Die Bedeutung der LED(s) und evtl. zusätzlicher Initialisierungs-Eingänge muss klar beschrieben sein. Schlechte Übersetzungen aus dem Chinesischen sind leider häufig. 4. Sowohl die PC-BT-Module als auch die Terminal-Programme als auch die BT-Module hängen sich nach Signalfehlern oder Abziehen von PC-BT-Modulen oder Konfigurationsänderungen gerne auf. Bei Fehlverhalten nach Änderungen sollte man das Terminal-Programm neu starten und / oder das Bluetooth- Gerät auf dem PC löschen/neu suchen und einrichten bzw. das BT-Modul am Arduino von der Stromversorgung trennen. 22

23 Aussuchen eines passenden BT-Moduls (b) 5. AT-Kommando-Sätze haben unterschiedliche Eigenschaften. Typisch sind Kommandos, die mit CRLF (Carriage Return / Line Feed) beendet werden müssen. Terminalprogramme geben es aber nicht immer aus! Man sollte am Terminal als Zeilenende (Return-Taste) CR/LF einstellen und der Übersicht wegen auch AutoEcho einschalten. 6. Typisch sind auch Kommandos, die mit angefügtem? den aktuellen Wert eines Parameters anzeigen. Bei manchen Modulen jedoch wird das? ignoriert und alle nachfolgenden Zeichen werden als Eingabe eines Parameters interpretiert. Also vorsichtig an die Kommandos herantasten! Erst die Parameter mit Fragezeichen eingeben und warten ob das erwartete Ergebnis kommt. 7. Baudraten sind ebenfalls problematisch. Manche Module beschreiben, dass die ATKommandos in der Kommandophase (meist während erfolglosem Pairing, da kein Partener aktiv) immer mit 9600Bd arbeiten, in der transparenten Datenübertragungsphase mit der einstellbaren (unterschiedlichen) Baud-Rate. Es gibt Module, die arbeiten entgegen der Beschreibung immer nur mit der eingestellten Baudrate. Nach Eingabe des Baudraten-Kommandos muss man also auch das Terminal in der Baudrate ändern! Bei einigen Module kann man die Baudrate als beliebige Zahl eingeben, gibt man versehentlich einen Wert ein, der nicht auf der Liste steht, kann es passieren, dass das Modul nicht mehr antwortet! 23