Bluetooth 4.2 модуль с множеством полезных функций

   Доброго дня, мозгочины! Многие качественные стереосистемы с великолепным звуком имеют один маленький недостаток – отсутствие Bluetoth, который впрочем, легко исправляется.

А исправляется он с помощью покупного Bluetooth-модуля и нехитрых действий, описанных в данном мозгоруководстве.

Шаг 1: Компоненты и материалы

• модуль Bluetooth xs3868
• печатная плата 3×7см
• электролитический конденсатор на 470μF
• лапки-коннекторы
• паяльник и припой
• провода

Шаг 2: Сборка платы

Посредством лапок-коннекторов припаиваем модуль к плате самоделки. Далее ориентируясь на представленную схему припаиваем конденсатор и 5 проводов:

Шаг 3: Усилитель

Проверяем, что стереосистема отключена от сети и открываем крышку корпуса. Далее ищем любой мозгорегулятор напряжения на 5В, такой же как на картинке, он должен быть поблизости от разъемов RCA.

Шаг 4: Установка платы

Сигнальные провода (AGND, R, L) от модуля припаиваем соответственно к контактам входа RCA стереосистемы. А провода питания от модуля поделки припаиваем к регулятору напряжения (в моей системе: черный к среднему контакту, красный к правому).

Шаг 5: Антенна

К модулю допаиваем провод-антенну и выводим ее из стереосистемы. Затем соблюдая ТБ, тестируем свою мозгоподелку. Если все отлично, отключаем систему от питания, крепим плату с модулем и закрываем крышку корпуса. Если что-то не так, то проверяем качество пайки, правильность сборки схемы и т.д., то есть, устраняем неполадки.

Замечу, что провод для антенны лучше взять экранированный, который будет защищать сигнал от излучения самой системы.

Итак, мы объединили проверенное качество и новизну технологий, то есть проявили мозготалант! Так держать!

( Специально для МозгоЧинов #Hack-and-upgrade-your-stereo-system/»>)

• Цена: 5.2$

Надоели наушники с постоянно отрывающимся джеком и раздолбанное гнездо в компьюетер. Решил отказаться от проводов и стал прсматриваться к FM-гарнитуре, но по отзывам понял, что мой вариант это блютуз. Однако и тут есть свои сложности. FM-гарнитура – это по сути FM приемник и передатчик. Никакого кодирования перед передачей и раскодированием звука после приема не происходит, а значит нет отставания звука от картинки на мониторе. В случае с блютуз между передачей аудио в цифровом формате и его приемом + раскодированием до уровня звуковых колебаний проходит определенное время. И чем слабее версия блютуз, тем больше отставание звука от картинки. Изучая тему, набрел на информацию о профилях и кодеках поддерживаемых версиями блютуз. Как выяснилось, обладая одним и тем же набором поддерживаемых профилей, блютуз гаджеты от разных производителей могут вести себя по-разному в плане отставания аудио от видео. Все дело заключается в кодеках кодирования и раскодирования потока. На сегодняшний день самым продвинутым, скоростным кодеком является кодек Aptx, реализованный в чипах CSR8645. На основе данного чипа в Китае выпускаются блютуз модули CSR8645 с поддержкой Aptx. Заказал себе такой по цене 5,2 $ с бесплатной доставкой в наши края на момент покупки. Однако получив посылку был очень удивлен – заказывал вот этот

а получил вот это: Т.е. в посылке оказался нужный мне модуль, но в комплектации с внешним двухканальным усилителем по цене без него. Спор затевать не стал из скромности), а там могли и уволить кого-то. За ошибку благодарю, хотя и не ловко. Теперь обо всем по порядку. Технические характеристики модуля блютуз: 1. версия Bluetooth: 4.0 2. напряжение питания: DC3.6V-4.2V 3. поддерживаемые протоколы Bluetooth: HFP V1.6/ V1.2 A2DP/ AVRCP V1.4/ HSP V1.2 4. рабочий ток: ≤30mA 5. ток в режиме ожидания: < 50uA 6. температурный диапазон: -40 ~ + 80 по Цельсию 7. дальность передачи:> 10 м 8. мощность передатчика: CLASS1/CLASS2/CLASS3, 9dbm (Макс) 9. диапазон Частот:2.4 ГГЦ ~ 2.480 ГГЦ 10. внешний интерфейс: PIO/ SPI/ I2S/ PCM/ USB 11. аудио кодеки: AAC/ MP3/ SBC/ APTX Заглянул в даташит и обнаружил еще несколько очень интересных функций: 1.Возможность подключения двух микрофонов 2. 5-ти полосный настраиваемый эквалайзер 3. шумоподавление микрофонных входов, в том числе ветра!!! 4. распознавание голоса для функции свободных рук во время ответа на вызов 5. подключение двух телефонов одновременно 6. возможность програмирования 7. Внимание: контроль заряда литиевого аккумулятора!!! Благодаря весьма скромным размерам (27*13,3 мм только блютуз и 29*30,5 мм с усилителем.) модуль можно инсталировать практически куда угодно. Назначение выводов: Относительно програмирования сказать ничего не могу. Якобы для этого требуется какой-то специфический программатор. Но мне эта функция, как и большинству потребителей вряд ли будет интересна. С эквалайзером тоже не смог разобраться, но верю что он есть – производитель чипа Cambridge Silicon Radio дорожит своей репутацией. Скорее всего эквалайзер активируется определенной комбинацией кнопок, но даже с дефолтными установками звук просто отличный, а его настройку можно сделать на источнике (компьютер, телефон и т. д.) Внутренняя схема контроля заряда аккумулятора может обеспечивать зарядный ток на уровне 200 мА, для больших токов требуется внешний транзистор с подключением согласно даташиту. При снижении напряжения на аккумуляторе до 2,8 вольта, контроллер отключает питание. Схема подключения внешних компонентов для реализации гарнитуры для телефона крайне проста: С подключением светодиодов, аккумулятора и кнопок управления все предельно ясно. Есть некоторые оговорки по подключению наушников/динамиков (далее по тексту Н/Д) и микрофонов – каждый Н/Д подключается двумя отдельными проводами, объединять провода массы нельзя иначе полулим возбуждение и фон. На первый взгляд не очень удобно, зато хорошая развязка каналов и отсутствие взаимопроникновения сигналов из канала в канал. Допускается подключение Д/Н сопротивлением 16-32 Ома. Поскольку сейчас применяются электретные микрофоны, то для их работы требуется подать питание, что и реализовано выходом модуля Mic Bias. В моем случае (модуль блютуз на плате усилителя мощности) все неоходимые внешние компоненты уже размещены на плате усилителя мощности – светодиоды с токоограничивающими резисторами, внешние цепи одного микрофона (если нужен второй, то придется подпаивать аналогичные цепочки непосредственно к модулю блютуз). К присланной мне комплектации кнопка POWER отсутствует. Модуль по умолчанию находится в спящем режиме и для его активации следует нажать и удерживать в течении нескольких секунд кнопку PLAY, после чего модуль включается и коннектится с источником сигнала (другим блютуз устройством). Таким образом для управления нужно только пять кнопок – Play, Vol+,Vol-, Track+, Track-. Один контакт каждой кнопки соединяется с соответствующим выводом на плате, а второй контакт каждой кнопки подключается к выводу COM. В тестовом режиме провод, подпаяный к точке COM, просто замыкал с Play, Vol+,Vol-, Track+, Track-. Управление работает отлично. Сопряжение с телефоном и ток потребления в режиме ожидания. Что могу сказать об стерео усилителе? Он построен на двух одноканальных усилителей звука HT6872. Оба канала полностью независимы друг от друга. Динамики, уже с сопротивлением от 4-х Ом, так же подключаются каждый своей парой проводов. Для использования модуля с усилителем в качестве основы для блютуз наушников или колонок это удобно. В остальных случаях, где требуется использование общей массы двух каналов придется применять дополнительные схемные решения. Каждый канал развивает мощность в 3 Ватта. Допускается питание модуля с усилителем мощности напряжением до 6,5 Вольт – на плате усилителя стоит стабилизатор 7536. От входного напряжения (до 6,5 Вольт) питается усилитель, а от полученных 3,6 В – модуль блютуз. В продаже так же встречаются блютуз модули с другим усилителем. Там применена одна микросхема и для подключения динамиков требуется три провода. Качество звука просто отменное, очень порадовали низкие частоты, микрофон чувствительный. На расстоянии одного метра от микрофона абонент меня слышит прекрасно. Дальность связи порядка десяти метров. Конструкция «на коленке» и результаты замеров тока потребления на максимальной и средней громкости. За качество фото прошу простить – фотоаппарат приказал долго жить.

Bluetooth в Arduino позволяет объединять различные устройства по беспроводному каналу связи. Вы можете передавать сообщения от датчиков и контроллеров Arduino на Android устройства и наоборот, получать команды со смартфонов по bluetooth. В этой статье мы узнаем, как с помощью популярных и не очень недорогих bluetooth модулей HC05 и HC06 организовать беспроводную работу своего ардуино проекта. Вы не поверите, но подключение и программирование Bluetooth модулей совсем не сложное занятие и доступно даже начинающим. Давайте убедимся в этом.

Bluetooth в Arduino проектах

Нередко в проектах возникает необходимость дистанционного управления или передачи данных с телефона или другого устройства. Одним из самых популярных и удобных способов является обмен данных через Bluetooth. Для связи платы Ардуино и компьютера используется интерфейс UART (Serial). Так как любая плата Ардуино имеет хотя бы 1 последовательный порт UART, для подключения Bluetooth модуля не требуются специализированные библиотеки и схемы.

Самыми популярными модулями являются устройства на основе чипа BC417. Эта серия называется HC. Модули HC-03 и HC-05 могут быть и сервером соединения, и клиентом, они обладают широким набором АТ команд.

Для подключения к ПК потребуются модуль Bluetooth, плата Ардуино, соединительные провода и компьютер. Скетч для управления платой Ардуино через смартфон и компьютер будет одинаковым, так как в обоих случаях данные в микроконтроллер буду поступать по протоколу UART. Схема подключения Bluetooth-модуля к плате представлена на рисунке. Пин RX на ардуино подключается к TDX, TX – к RDX, GND – к GND, 5V – к VCC.

При загрузке скетча нужно отключить Bluetooth-модуль, иначе будет появляться ошибка доступа к Ардуино.  Также нужно установить на смартфон или планшет, поддерживающий ОС Android, приложение для отправки данных на модуль.  После установки приложения нужно загрузить скетч и подключить модуль к плате Ардуино.  Пример кода мигания светодиода:

    int val;    void setup()    {    Serial.begin(9600);    pinMode(13, OUTPUT); // 13 пин – светодиод, объявляется как выход    }    void loop()    {    if (Serial.available()) // проверка поданных команд    {    val = Serial.read();    if (val == '1') {digitalWrite(13, HIGH);} // при 1 включается светодиод    if (val == '0') {digitalWrite(13, LOW);}  // при 0 выключается светодиод    }    }  

Теперь нужно настроить соединение телефона и модуля. Для установки соединения нужно зайти в настройки телефона и включить Bluetooth. Как только устройство будет найдено, нужно ввести пароль – обычно это «1234» или «0000». После этого нужно зайти в приложение, нажать на кнопку «подключить Bluetooth» и выбрать нужное устройство. При успешном сопряжении на модуле светодиод начнет мигать медленнее,  примерно 1 раз в 2 секунды.

В скетче светодиод включается и выключается при получении цифр «1» и «0». Кроме цифр также можно использовать буквы латинского алфавита с учетом регистра.

Аналогичным образом можно подключаться к модулю при помощи компьютера. Для этого существуют различные программы, которые подключатся к COM-порту. При запуске программы запрашивают номер порта, скорость  и тип подключения. При успешном подключении на экране появится поле терминала, в которое нужно ввести с клавиатуры цифры/буквы, включающие светодиод.

Описание модуля Bluetooth HC 06

Все существующие типы модулей Bluetooth имеют свои особенности, но по функциям и действию они похожи. Одним из видов модулей является Bluetooth HC 06. Со стороны Ардуино модуль выглядит как обычный последовательный интерфейс, поэтому можно сразу наладить взаимодействие с устройством на компьютере.

Основные характеристики модуля:

• Питание 3,3В – 6 В;
• Максимальное входное напряжение 5 В;
• Максимальный ток 45 мА;
• Скорость передачи данных 1200–1382400 бод;
• Рабочие частоты 2,40 ГГц – 2,48ГГц;
• Поддержка спецификации bluetooth версии 2.1;
• Малое потребление энергии;
• Высокий уровень защиты данных;
• Дальность связи 30 м;
• Для подключения к смартфону используются следующие данные – пароль «1234», скорость передачи данных 9600, имя модуля HС-06.

Модуль имеет следующие контакты:

• VCC , GND – плюс и минус питания;
• RX и TX – приемник и передатчик;
• MCU-INT – выводит статус;
• Clear (Reset) – сбрасывание и перезагрузка модуля. Последние два вывода обычно не задействованы в работе, поэтому сейчас производятся модули без этих контактов.

Модуль HC-06 используется только в режиме slave, то есть он не может самостоятельно подключаться к другим устройствам Bluetooth. Все настройки для подключения «пароль, скорость передачи данных» можно изменить при помощи АТ-команд.

В комплектацию модуля не входят соединительные провода.

Сравнение модулей Bluetooth HC 05 и HC 06

Модули HC 05 и HC 06 являются наиболее используемыми, их чаще остальных можно найти в продаже. Принцип действия этих модулей схож, оба модуля основаны на одинаковом чипе, но есть и важные отличия. В первую очередь, модуль HC 05  может работать в двух режимах работы – и в качестве ведущего (master), и в качестве ведомого (slave).

Оба модуля представляют собой две спаянные платы. Одна из них – заводская с микросхемой, другая нужна для самодельных устройств, она оснащена ножками GPIO со стандартным шагом 2,54 мм и стабилизатором напряжения.

Модуль HC-05 стоит несколько дороже, но он имеет большее количество полезных рабочих функций.

Распиновка модуля HC-05:

• EN – управление питанием;
• Питание VCC;
• GND;
• RX, TX;
• STATE – индикация;
• KEY – активирует режим управления при помощи АТ-команд. При KEY=0 – передача данных, при KEY=1 – АТ-команды.

Скорость передачи АТ команд по умолчанию для HC-05 равна 38400, для HC-06 – 9600. Важным моментом является то, что в конце АТ команд для HC-05 должны быть символы CRLF.

Основные характеристики HC-05:

• Рабочие частоты 2,4 – 2,48 ГГц;
• Мощность передачи 0,25 – 2,5мВт;
• Дальность 10 м;
• Максимальная скорость обмена данными 115200 бод;
• Питание 3,3В;
• Ток 30-40 мА;
• Рабочие температуры от -25С до 75С.

Подключение обоих модулей к плате Ардуино одинаково.

Вариант подключение модуля с использованием делителя.Представлен вариант для Arduino Nano, но он подойдет и к плате Uno.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели варианты подключения и работы с одними из самых распространенных Ардуино модулей Bluetooth HC05, HC06. Никаких особенных сложностей с этими модулями у вас быть не должно – просто подключайте его к пинам с аппаратным или программным UART, после чего используйте традиционные библиотеки (Serial для модуля, подключенного к 0, 1 пинам, SoftwareSerial в случае присоединения к другим).

Подключение Bluetooth к вашему Arduino-проекту может существенно увеличить ваши возможности по взаимодействию с другими устройствами. Вы сможете контролировать состояния датчиков и изменять параметры системы без перезагрузки контроллера. И. конечно же, вы сможете без проблем создать роботы и машинки на ардуино, управляемые через bluetooth со смартфона. Будем надеяться, что вы сможете сделать свой первый проект после прочтения этой статьи.

Используемые источники:

• https://mozgochiny.ru/electronics-2/kak-ustanovit-bluetooth-modul-na-stereosistemu/
• https://pluspda.ru/blog/aliexpress/47433.html
• https://arduinomaster.ru/datchiki-arduino/arduino-bluetooth-hc05-hc06/