Bluetooth позволяет объединять в локальные сети любую технику: от мобильного телефона и компьютера до холодильника. При этом, одним из немаловажных параметров новой технологии является низкая стоимость устройства связи, его небольшие размеры и, что немаловажно — совместимость, простота встраивания в различные устройства. Модуль Bluetooth HC, благодаря невысокой цене, получил широкое распространение.
Технические характеристики модуля HM-10:
· Рабочая частота – 433,4 – 473,0 МГц
· Используется только внешняя антенна, PCB антенна на модуле отсутствует
· Дальность передачи информации – до 1000 - 1800 м на открытом пространстве в зависимости от режима работы
· Мощность передатчика – до 100 мВт (доступны настройки для 8 уровней мощности)
· Количество каналов передачи данных – 100
· Четыре рабочих режима
· Встроенный микроконтроллер (присутствует на модуле) STM8S003F3
· Интерфейс для коммуникации с внешними устройствами – UART
· Потребляемый ток – от 3,6 мА до 16 мА в зависимости от режима работы
· Пиковое потребление тока – до 100 мА (передача данных)
· Потребление тока в ждущем режиме – 80 мкА
· Напряжение питания – от 3,2 В до 5,5 В
· Настройка модуля AT командами
Модуль может работать в 3-х режимах:
· _ Master (или сервер) — в этом режиме модуль может сам подключиться к какому-нибудь Bluetooth-устройству;
· _ Slave — в этом режиме другой мастер может подключиться к нашему модулю;
· _ Slave-loop — здесь модуль отправляет обратно все байты, которые ему прислали.
Контакт Rx Bluetooth-модуля подключается к контакту Tx WeMos, а контакт Tx Bluetooth-модуля — к контакту Rx WeMos.
Во время загрузки скетча необходимо что бы Bluetooth модуль был отключен от микроконтроллера. В противном случае скетч не запишется, потому что связь с Bluetooth модулем происходит по одному и тому же порту RX и TX, что и USB.
Желательно в качестве источника питания для контроллера использовать не USB, а внешний блок питания на 9 В.
1. Включаем Bluetooth на телефоне и ищем новые устройства
2. Находим в списке устройств " HM-10" и подключаемся к нему.
3. Телефон спросит пин-код. Необходимо ввести " 1234 ".
Также необходимо скачать bluetooth terminal на ваш телефон. После того как мы установили терминал, запускаем его выбираем наш bluetooth модуль и подключаемся к нему.
Теперь можно передавать через терминал данные. Затем создаём скетч, в котором с помощью оператора множественного выбора «swith case» сопоставляем каждой из передаваемой цифр соответствующую функцию движения, написанных заранее: вперёд, назад, вправо, влево, остановка.
Управление через Wifi
При подключении через Wifi WeMos может использоваться в двух режимах: подключаться к внешнему Wifi или сам поднимает точку доступа. Эти способы при управлении не сильно отключаются. Примеры скетчей используемых в обоих случаях встроены. Также возможен смешанный режим работы. В проекте управление будет осуществляться через сторонний Wifi. Управление производится через браузер, поэтому необходимо элементарное знание HTML. Для управления был написан скетч (приложение 3).
После загрузки программы в контроллер, монитором порта можно прочитать IP-адрес, который плата получит после соединения с WiFi-роутером. В браузере компьютера необходимо в адресной строке прописать этот адрес и перейти на страницу, которую сгенерирует программа контроллера. Она будет выглядеть следующим образом:
VPERED
NAZAD
LEVO
PRAVO
STOP
При нажатии на ссылку машинка проедет в соответствующем направлении. При нажатии на NAZAD, машинка 1 секунду будет ехать назад. LEVO - двигатель поворота повернёт колёса влево и машинка проедет 1 сек влево. То же самое и вправо при нажатии на PRAVO.
Вся эта система будет работать только при настроенной WiFi-точке доступа (WiFi-роутере), но в будущем мне интересно организовать точку доступа и выполнять функцию WEB-сервера, то есть при заходе на его айпи из браузера, будем видеть web-страничку с элементами управления. В заключительной версии скетча плата сама поднимает точку доступа.
Выводы
Наиболее простым и дешёвым способом осуществления удалённого управления является управление посредством инфракрасного приёмника. Этот способ имеет свои недостатки: невысокая дальность, восприимчив к препятствиям. При управлении через блютуз эти недостатки нивелируются, при этом настройка блютуз канала связи так же достаточно проста. При этом блютуз канал позволяет осуществлять двустороннюю связь, в отличие от ИК управления. Управление, через Wifi обладает всеми преимуществами блютуз, а также позволяет осуществлять отправку данных через интернет. При этом организация такого управления требует от разработчика определённых умений и навыков.
Заключение
История беспроводных технологий передачи информации началась в конце XIX века с передачей первого радиосигнала и появлением в 20-х годах ХХ века первых радиоприемников с амплитудной модуляцией. В 30-е годы появилось радио с частотной модуляцией и телевидение. В 70-е годы созданы первые беспроводные телефонные системы как естественный итог удовлетворения потребности в мобильной передаче голоса. Сначала это были аналоговые сети, а начале 80-х был разработан стандарт GSM, ознаменовавший начало перехода на цифровые стандарты, как обеспечивающие лучшее распределение спектра, лучшее качество сигнала, лучшую безопасность. С 90-x годов ХХ века происходит укрепление позиций беспроводных сетей. Беспроводные технологии прочно входят в нашу жизнь.
Как только технология окончательно сформируется, производители предложат широкий выбор продукции по приемлемым ценам, что приведет и к росту спроса на нее, и к увеличению объема продаж. В свою очередь, это вызовет дальнейшее совершенствование и развитие беспроводной среды. Идея беспроводной среды весьма привлекательна, так как ее компоненты обеспечивают временное подключение к существующей кабельной сети; помогают организовать резервное копирование в существующую кабельную сеть; гарантируют определенный уровень мобильности; позволяют снять ограничения на максимальную протяженность сети, накладываемые медными или даже оптоволоконными кабелями.
К основным способам удалённой передачи можно отнести IrDA, Bluetooth, Wi-Fi. В ходе работы реализован скетч для осуществления управления этими способами (приложение 3). Наиболее простым и дешёвым способом осуществления удалённого управления является управление посредством инфракрасного приёмника. Этот способ имеет свои недостатки: невысокая дальность, восприимчив к препятствиям. При управлении через блютуз эти недостатки нивелируются, при этом настройка блютуз канала связи так же достаточно проста. При этом блютуз канал позволяет осуществлять двустороннюю связь, в отличие от ИК управления. Управление, через Wifi обладает всеми преимуществами блютуз, а также позволяет осуществлять отправку данных через интернет. При этом организация такого управления требует от разработчика определённых умений и навыков.
Список литературы:
1. Финогеев А. Г. Беспроводные технологии передачи данных для создания систем управления и персональной информационной поддержки [Электронный ресурс] / / Обзорно-аналитическая статья по приоритетному направлению «Информационно-телекоммуникационные системы», 2008. С. 51. URL: /ft/005654/62331e1-st18.pdf (дата обр. 13.01.2018)
2. WLAN //каф. Вычислительной техники ТОГУ [Электронный ресурс]/ с. 17. URL: https://сетиэвм.рф/attachments/article/53/WLAN1-ver1.pdf (дата обр. 13.01.2018).
3. Беспроводные технологии [Электронный ресурс] / / С. 48. URL: https://lvk.cs.msu.su/~vbabernov/Беспроводные%20технологии.pdf (дата обр. 13.01.2018).
4. Основные проводные и беспроводные линии связи [Электронный ресурс] / / С. 10. URL: https://portal.tpu.ru/SHARED/s/SHEFER/Study/Tab1/Tab1/Provodnie.pdf (дата обр. 13.01.2018).
5. А. И. Колыбельников. Обзор технологий беспроводных сетей// ТРУДЫМФТИ. — 2012. — Том 4, № 2, с. 3-29.
6. Беспроводные сети Wifi [Электронный ресурс] / / С. 10. URL: https://ce.phys.spbu.ru/inst/Books/Net/besprovodne_seti_Wi-Fi.pdf (дата обр. 13.01.2018).
7. Петин В. А. Проекты с использованием контроллера Arduino. — СПб.: БХВ-Петербург, 2014. — 400 с.: ил. — (Электроника)