[模組] Arduino + 藍芽 BLE 模組

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        物聯網一詞是今年相當熱門的話題之一，靠著萬物皆可連的概念讓未來的生活多出很多的想像空間。2015年初，金屬中心智慧系統組提出一個手持裝置偵測器的想法，首先浮出腦海的方式就是採用藍芽與手機連通。自從一兩年前開始，手機的藍芽規格逐漸發展並升級到4.0，加上有了低功耗的連接模式，資料擷取的應用便越來越多，比如家庭或工業上的監控訊號擷取，醫療量測的資料擷取...等。

        為了開發設計出手持裝置偵測器，我們從網路上找到 HC-08 藍芽 4.0 模組，它讓使用者能比較快速進入藍芽通訊的領域，透過串列端口控制這塊模組的各項參數，縮短的開發時程。雖然藍芽模組縮短我們進入的門檻，但模組的擴充性卻有所限制，因此需要從外部搭配 MCU 晶片來整合全系統。不過，初步來看這樣的設計還不夠完美，卻也能達到基本的要求。下面的圖示就是以 Arduino Pro Mini 為控制核心，再加上藍芽模組所組成的系統。

圖一：Arduino Pro Mini + HC08 BLE 4.0 模組

        設計一個手持裝置遇到最大的麻煩就是耗電，要解決這個問題，以目前的電路設計而言，分成運算時脈和系統的工作電壓兩點。以同等級的 MCU 來說，時脈變慢的話通常耗電量會降低 (雖然運算速度也變慢)，假設裝置的運算量不複雜的話，倒是可以盡量讓輸入 MCU 的時脈變慢。通常市面上的 Arduino 板子都是 16MHz，不過用這個概念，我們找到 Arduion Pro Mini 8MHz 3.3V 的開發板。另外，要減少耗電量還可以考慮降低系統的電壓，選用的元件也盡量以低電壓為主，這樣整體耗電會比較低。

        此外，在解決耗電問題上，可從 Arduino 韌體設計考慮，當藍芽未連接的情況下，讓 Arduino 進入 power down 模式，這樣可以達到省電的效果。而這塊藍芽模組也有四種操作模式可以設定，只要進入休眠情況，整體系統的耗電都能改善不少。底下是實驗的數據

<全速情況>
         Arduino Pro Mini 耗電流大約 6 ~ 7 mA
         HC-08 Bluetooth 4.0 耗電流大約 10 mA

        底下影片是操作的過程。我們實際操作時，在藍芽未連接，系統總耗電流小於 2 mA。在藍芽連接後，兩塊模組都已全速運作，總耗電流約 17 mA。另外，藍芽模組也可以調整發射功率大小，如果應用面在於短距離，倒是可以將發射功率降低到欲操作的距離。

        最後一點，如果開發的時程充裕的話，應該直接使用德州儀器的 cc2540 藍芽晶片開發，這樣可節省一顆外部 MCU 的耗電，系統的零件費用也能降低。



影片：系統操作的過程

位置： 台灣高雄市

留言

Unknown說…
想詢問~~HC-08的設定是和HC-05一樣嗎？供電是3.3V或5V嗎？我已嘗試，卻無法連線設定AT><
2015年11月17日 下午7:09
漢亞科技說…
我沒有試過HC-05，需要研讀製造商的文件說明。AT 指令的最後不需要加 "換行"...等多餘的字元 (不用回車與換行)，通常 UART 通訊設定好之後，傳送 "AT" 後，藍芽模組就會回應了。
電源的部分，模組只需要 3.3V，不過市面上有的藍芽模組上有5V 轉 3.3.V 電路，這時就要輸入5V。
2015年11月17日 下午9:01
MＯＳ說…
你好 想請問你 如何讓hc08在arduino上進入at模式 另外 程式碼是跟多數網路上找到的一樣嗎？
不好意思 因為電腦藍芽收尋不到 可是手機app可以 想說是否哪裡出錯
2016年4月12日 下午10:52
MＯＳ說…
此留言已被作者移除。
2016年4月12日 下午10:53
Mortis說…
老師您好，日前購入HC-08藍芽模組，打算搭配Pro mini 使用。

首先利用Uno進入ATmode 更改baud rate 為57600，在更改完之後發現電腦找不到該藍芽裝置。

但是手機app(lightblue iOS)可以找得到該裝置，而我的mac 卻無法找到該裝置，想請問該問題可能是在哪個環節出錯？
2016年5月17日 下午9:28
漢亞科技說…
如果你懷疑是更改baud rate造成的，那將它改回原本的預設值，再試試看。
另外，把手機APP的該裝置徹底移除，再重新尋找一次，看能否再次找到。(有可能手機原本就記錄著舊資訊)
2016年5月17日 下午10:14
Mortis說…
老師您好，我使用全新的一片，拆封後僅供電，如此還是搜尋不到該裝置

2016年5月19日 下午4:33
漢亞科技說…
藍芽BLE裝置，檢查看看 MAC 有沒有支援。舊款手機也不見得能支援 BLE
2016年5月19日 下午5:26
匿名說…
您好：
目前也正在使用HC-08藍芽模組，但是現在出現一個問題，現階段兩利用兩塊HC-08模組進行Slave & Master的連線配對傳輸，但是在Master端發現沒有關於連線Slave的AT Command可以使用，想請教一下關於Master連接Slave的方法，跪求指點!!感謝!!
2016年6月8日 下午3:42
dogwong說…
我接通後, 在Android手機上看到HC08的網置, 可是連接他的一直卡在Pairing的步驟, HC08藍芽模組上的紅燈也一直亮起, 然後等一會, 手機上的Pairing就停止了, 回到未連接的狀態, 藍芽也是回到緩慢亮-->關-->亮-->關的迴圈...

請問是不是錯了甚麼...
2016年12月8日 上午12:39
dogwong說…
*在Android手機上看到HC08的裝置
2016年12月8日 上午12:39
水瓶裡的瑜說…
您好請問一下，我用arduino做了4台機器車，想用藍牙BLE讓4台車互相溝通可以辦到嗎?
2017年2月16日 下午9:45
Unknown說…
如果讓藍芽4.0只接正負有辦法接收以及發射訊號嗎？
2017年3月13日 上午8:43
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