HC-05蓝牙模块是如何与微控制器进行交互的

在通信领域,蓝牙无线技术已经非常流行,它也是无线通信技术中更新较快的技术之一。因此,了解HC-05蓝牙模块如何与微控制器进行交互是很有必要的。蓝牙模块在主机控制接口(HCI)的帮助下,可以接收和传输来自主机系统的数据,实现两个设备间的无线数据传输。当前最流行的主机控制接口是UART和USB,在本文中,将重点讨论UART串口模式。

什么是HC-05蓝牙模块?

HC-05-Bluetooth-Module
HC-05蓝牙模块是一种无线通信模块;它用于在两个设备间发送和接收数据。蓝牙是一种可以免费使用的无线通信协议,因为蓝牙的覆盖范围比WiFi和Zigbee等其它无线通信协议要小很多。蓝牙的工作频率是2.41 GHz,因此它在许多小范围覆盖的应用中得到广泛的使用。

蓝牙模块的分类

目前主流的蓝牙模块按功率分大概有三种不同类型,它们分类如下:
CLASS 1:蓝牙模块的输出功率大约是100 mW。两个蓝牙设备之间的传输距离大约是100米。
CLASS 2:蓝牙模块的输出功率大约是2.5 mW,两个蓝牙设备之间的传输距离大约是10米。
CLASS 3:蓝牙模块的输出功率大约是1 mW,两个蓝牙设备之间的传输距离大约是10厘米。

蓝牙模块需要一个通信协议来与其他设备进行交互。在本文中,我们主要讨论蓝牙模块与微控制器和pic单片机的接口。微控制器与蓝牙设备进行通信,主要会使用到UART、SPI、USB接口,我们可以使用上述三种接口中的任意一种接口方式来连接微控制器和蓝牙模块。市面上有许多种蓝牙模块,如:HC-04、HC-05、HC-06、RN-41、RN-42、AUBTM、BLUESMIRF等。本文的讨论主角是HC-05。

HC-05蓝牙模块

HC-05蓝牙模块是市场上非常受欢迎的模块,这个模块多用于一些嵌入式项目。HC-05蓝牙模块价格低廉易于使用,同时HC-05模块可以通过串行UART接口很容易与Arduino、Rasberry Pi等微控制器进行交互。HC-05蓝牙模块的版本是v2.0+数据传输速率达到3 Mbps。
HC-05-Bluetooth-Module
HC-05模块有两种操作模式:AT Command模式和连接模式。

AT命令模式

AT命令模式用于设置和配置模块,在这种模式下,蓝牙模块不会被其他蓝牙设备识别。AT命令模式将指定针脚设为高电平,控制命令以字符串形式发送到模块,这里的字符串都应该是大写字母,每个命令都要用小写的“ rn ”来结束,如果命令被模块接收到并执行,那么模块将反馈一个“ OK ”来应答,如果模块不能识别该命令,则会返回“ ERROR ( ) ”的字符串来应答,返回的字符串用于识别错误的类型。

连接模式

连接模式可以让模块直接连接到另一个蓝牙设备。我们可以在其他设备上识别这个模块,并可以通过输入密码来连接,默认的passkey是“1234”。在连接模式中,不能通过串行接口来改变模块的配置,只能与它进行数据通信。

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HC-05

蓝牙模块与微控制器的交互

示例中HC-05模块通过UART与8051微控制器进行交互,数据通过HC-05蓝牙模块的Tx和Rx针脚以数据包的形式进行传输,HC-05蓝牙模块的Tx针脚应该连接到微控制器的Rx 针脚,HC-05的Rx 针应连接到8051微控制器的Tx 针上。要让模块与我们的设备进行配对,将会用到模块的KEY针脚。下面的电路原理图是蓝牙模块与8052微控制器的连接图。
HC-05连接8052单片机

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