Bluetooth модуль. Bluetooth-модули: характеристики, принцип работы и взаимодействие с микроконтроллерами

alexxlabРазное
Что такое Bluetooth-модуль и как он работает. Какие бывают типы Bluetooth-модулей. Как Bluetooth-модуль взаимодействует с микроконтроллером. Каковы преимущества и области применения Bluetooth-модулей.

Содержание

Что такое Bluetooth-модуль и как он работает

Bluetooth-модуль — это устройство беспроводной связи, которое позволяет обмениваться данными между двумя устройствами на небольшом расстоянии. Основные характеристики Bluetooth-модулей:

  • Работают на частоте 2,4 ГГц
  • Радиус действия до 100 метров (для Class 1)
  • Скорость передачи данных до 2 Мбит/с
  • Низкое энергопотребление

Принцип работы Bluetooth-модуля заключается в установлении соединения между двумя устройствами и обмене данными по беспроводному каналу связи. Модуль может работать как в режиме передатчика, так и приемника.

Основные типы Bluetooth-модулей

Существует три основных класса Bluetooth-модулей в зависимости от мощности и дальности действия:

  • Class 1 — радиус действия до 100 метров, выходная мощность 100 мВт
  • Class 2 — радиус до 10 метров, мощность 2,5 мВт
  • Class 3 — радиус до 1 метра, мощность 1 мВт

Наиболее распространенными моделями являются HC-05 и HC-06, относящиеся к Class 2. Они часто используются в проектах с микроконтроллерами из-за простоты подключения и низкой стоимости.


Взаимодействие Bluetooth-модуля с микроконтроллером

Bluetooth-модуль подключается к микроконтроллеру через последовательный интерфейс UART. Основные шаги взаимодействия:

  1. Физическое подключение выводов RX и TX модуля к TX и RX микроконтроллера соответственно
  2. Настройка скорости обмена данными (обычно 9600 бод)
  3. Отправка AT-команд для конфигурации модуля
  4. Обмен данными в прозрачном режиме

Микроконтроллер может управлять модулем, отправляя команды и данные для передачи, а также принимать информацию от других Bluetooth-устройств.

Преимущества использования Bluetooth-модулей

Основные преимущества Bluetooth-модулей:

  • Беспроводное подключение без необходимости в кабелях
  • Низкое энергопотребление
  • Простота использования и интеграции
  • Широкая совместимость с различными устройствами
  • Невысокая стоимость

Эти преимущества делают Bluetooth-модули популярным выбором для многих встраиваемых систем и IoT-устройств.

Основные области применения Bluetooth-модулей

Bluetooth-модули широко применяются в различных сферах:


  • Потребительская электроника (наушники, колонки, клавиатуры и т.д.)
  • Автомобильные системы (hands-free, мультимедиа)
  • Медицинские устройства (фитнес-трекеры, тонометры)
  • Системы «умного дома» (датчики, контроллеры)
  • Промышленная автоматизация

Универсальность и простота интеграции позволяют использовать Bluetooth-модули практически в любой области, где требуется беспроводная передача данных на небольшие расстояния.

Настройка и программирование Bluetooth-модуля HC-05

HC-05 — один из самых популярных Bluetooth-модулей для работы с микроконтроллерами. Основные шаги по его настройке:

  1. Подключение модуля к микроконтроллеру или преобразователю USB-UART
  2. Вход в командный режим (AT-режим) путем удержания кнопки на модуле при включении питания
  3. Отправка AT-команд для настройки имени, пароля, скорости обмена данными и других параметров
  4. Сохранение настроек и перезагрузка модуля

После настройки модуль готов к работе в прозрачном режиме для обмена данными. Программирование микроконтроллера для работы с HC-05 обычно включает инициализацию UART и обработку входящих/исходящих данных.


Протокол Bluetooth Low Energy и его особенности

Bluetooth Low Energy (BLE) — это энергоэффективная версия протокола Bluetooth, разработанная для IoT-устройств и носимой электроники. Основные особенности BLE:

  • Сверхнизкое энергопотребление (до нескольких лет работы от батарейки)
  • Быстрое соединение и отключение устройств
  • Поддержка топологии «звезда» для подключения множества устройств
  • Небольшие пакеты данных для эффективной передачи

BLE отлично подходит для периодической передачи небольших объемов данных, например, показаний датчиков. Многие современные Bluetooth-модули поддерживают как классический Bluetooth, так и BLE.

Безопасность при использовании Bluetooth-модулей

При работе с Bluetooth-модулями важно учитывать аспекты безопасности:

  • Использование сложных паролей для сопряжения устройств
  • Включение шифрования данных при передаче
  • Регулярное обновление прошивки модулей для устранения уязвимостей
  • Ограничение видимости устройства, когда оно не используется
  • Использование дополнительных протоколов шифрования на уровне приложения

Правильная настройка и соблюдение базовых принципов безопасности позволяют минимизировать риски несанкционированного доступа к устройствам через Bluetooth-соединение.



Встраиваемый модуль AMT Bluetooth Module BLE-1 для Pangaea

 БОЛЬШАЯ ПРОСЬБА!  Пожалуйста, при оформлении заказа указывайте в комментариях модель Вашего смартфона и версию Android OS, на которой предполагается использовать мобильное приложение для работы с данным Bluetooth модулем. Эта информация будет очень полезна нам для дальнейшего развития софта.


При единовременной покупке любого комплекта на amt-sales.ru:

  • Bluetooth модуль AMT BLE-1 + «батарейная» Пангея AMT Pangaea CP16A-6F22 
  • Bluetooth модуль AMT BLE-1 + AMT Pangaea VIRGINCAB VC-16 

мы интегрируем bluetooth бесплатно!
P.S. Просто напишите о Вашей просьбе в комментарии к заказу.

 Инженеры AMT Electronics рады представить долгожданную новинку 2022 года: модуль AMT Bluetooth Module BLE-1!

► Предназначение модуля AMT BLE-1

Модуль AMT Bluetooth Module BLE-1 предназначен для встраивания и последующей совместной работы с базовым устройством-модулем AMT Pangaea CP-16M. После подобной интеграции для любого гитарного девайса, оснащенного модулем CP-16M с bluetooth AMT BLE-1 на борту, появляется возможноcть управления полным функционалом Pangaea через bluetooth интерфейс посредством специального приложения, предварительно установленного на мобильное устройство (смартфон / планшет на базе OS Android).
ВАЖНО! Если модуль AMT Pangaea CP-16M уже вмонтирован в прибор (например, гитарную педаль), то нет необходимости его выпаивать и извлекать из девайса!

► Как установить модуль AMT BLE-1?

Процесс монтажа модуля AMT BLE-1 максимально прост и сводится к аккуратному выполнению нескольких простых шагов, подробным образом описанных в pdf документе: 
 Руководство по монтажу AMT BLE-1 на борт модуля AMT CP-16M (ссылка кликабельна).

► Мобильное приложение AMT Pangaea Mobile

Потребуется установить и запустить на Вашем мобильном устройстве (смартфон / планшет на базе Android OS) приложение Pangaea Mobile, после чего Вы сможете полноценно наслаждаться удобством и оперативностью управления ВСЕМИ многочисленными параметрами модульной Пангеи беспроводным способом!

Особенность приложения AMT Pangaea Mobile (Android OS) заключается в том, что данный софт в полной мере дублирует весь функционал по управлению приборами семейства Pangaea, доступный в десктопной версии приложения AMT Pangaea CP-PA для Windows / Mac OS.

Подробности по работе с данным приложением Вы найдете в pdf  Руководстве (ссылка кликабельна).

► Технические характеристики модуля

— Габаритные размеры модуля: 19 x 17 x 3 мм
— Вес: 1,3 г (приблизительно)
— Требования к операционной системе: Android 8.0 Oreo и выше
— Требования к Bluetooth: Bluetooth 4.0, BLE
— Диапазон рабочих частот: 2400 — 2483 MHz
— Радиус действия: до 60 метров (в открытом пространстве)

Более подробные технические характеристики Вы найдёте в pdf  Руководстве пользователя (ссылка кликабельна).

► Комплект поставки

В модификации для монтажа в Pangaea CP-16M / CP-16A-6F22:
— Модуль AMT Bluetooth Module BLE-1 на плате — 1 шт.
— 5 контактный штыревой разъём* — 1 шт.

*Поставляется как ОТДЕЛЬНАЯ деталь (то есть в незапаянном в модуль AMT BLE-1 состоянии)

В модификации для монтажа в Pangaea VIRGINCAB VC-16:
— Модуль AMT Bluetooth Module BLE-1 с распайкой (4 провода) — 1 шт.

► Часто задаваемые вопросы

  • Куда можно встроить модуль AMT BLE-1? — На текущий момент времени модуль AMT BLE-1 возможно встроить в следующие приборы:
    — модуль AMT Pangaea CP-16M
    — встраиваемый «батарейный» модуль AMT Pangaea CP16A-6F22
    — педаль-кабсимулятор AMT Pangaea VIRGINCAB VC-16
  • Смогу ли я самостоятельно впаять модуль AMT BLE-1 во встраиваемую «батарейную» Пангею AMT Pangaea CP16A-6F22? — При наличии навыков обращения с паяльником — да. Подробно об этом написано в  Руководстве пользователя
    (ссылка кликабельна).
  • Смогу ли я самостоятельно впаять модуль AMT BLE-1 в педаль AMT Pangaea VIRGINCAB VC-16? — Скажем так: это весьма ювелирная работа, требующая уверенных и аккуратных навыков владения паяльной станцией. Поэтому лучше всего, чтобы подобный монтаж был произведён именно специалистами AMT Electronics (Вы всегда можете по этому поводу оставить запрос в техподдержку на email — support@amtelectronics. com).
  • У меня есть прибор со встроенным модулем AMT Pangaea CP16A-6F22 (либо просто AMT Pangaea VIRGINCAB VC-16). Могу ли я отправить вам девайс с целью мантажа туда Bluetooth модуля AMT BLE-1? — Да, можете. Для этого необходимо отправить запрос в техподдержку на email — [email protected]
  • Я не могу найти мобильное приложение AMT Pangaea Mobile для Android OS в Google Play. Почему?
    — В данный момент приложение еще не доступно к скачиванию в Google Play, но мы над этим работаем. 
  • Как узнать о выходе новой версии приложения AMT Pangaea Mobile и выходе свежих firmware? — Выход каждой новой версии ПО всегда освещается соответствующим постом в официальной группе АМТ во ВК — https://vk.com/amtelectronics_com и дублируется новостью в нашем Telegram канале — https://t.me/amtrussia 
  • Планируется ли релиз приложения AMT Pangaea Mobile для мобильных устройств Apple (iOS)? — Пока что только Android OS. Касаемо всего остального — следите за анонсами.

* Все необходимые ссылки:

► Руководство Пользователя: https://vk.cc/cgFiCg

► Свежие прошивки для Pangaea (на выбор)
— CP16-PA GREEN FIRMWARE (Type #1): https://vk.cc/cgFiJF
— CP16 BLUE FIRMWARE (Type #2): https://vk.cc/cgFiKw

► Мобильное риложение под Android OS: https://vk.cc/cgFih2

Также, мы обновили десктопные версии приложения для управления Пангеей:

► Приложение под Windows: https://vk.cc/cgFiRF
► Приложение под MAC: https://vk.cc/cgFiTd

 

Пункт Описание Версия Размер Последнее обновление
MK13 Лист данных MK13_Bluetooth_Moduel_Datasheet. pdf 1.0 1.91МБ 06/08/2021
Схема MK13A MK13A_Schematic.pdf 1.0 375КБ 06/08/2021
Технические рисунки
MK13_Footprint_library.pdf		 1.0 30КБ 06/08/2020