在当今通信模式多种多样的情况下,无线传输越来越受到广大开发者的欢迎。其中蓝牙技术更是在现代社会中扮演着至关重要的角色,而其中蓝牙透传模块是目前最简单也是最普遍的一种蓝牙通信模块。HC-05蓝牙模块作为其中一种最常见的蓝牙模块,在各个领域中得到了广泛的应用。本文将深入探讨HC-05蓝牙模块的原理、特点以及应用,帮助开发者或有兴趣的同学更好地了解这一技术。
一、HC05的基本原理和特点
基本原理
HC05蓝牙模块是一种基于蓝牙2.0协议标准的蓝牙串口模块,工作频率为2.4GHz。其原理主要包括蓝牙通信协议、串口通信协议以及蓝牙模块内部硬件结构。
所谓透传即蓝牙接收到什么信息,直接不加任何附加内容,原文不变的转发出去。这样极大的提高了其兼容性,再加上其设计的稳定性和可靠性。使其广泛受到开发者的欢迎。
特点:
成本低廉:HC05是一种价格实惠的蓝牙模块,适用于各种成本敏感型的项目。
易于使用:HC05支持标准的串口通信协议,使用简单,适合初学者快速上手。同时,它支持AT指令,用户可根据需要更改角色(主、从模式)以及串口波特率、设备名称等参数,使用灵活。
通信性能:
调制方式:GFSK
最大发射功率:4dBm
接收灵敏度:-85dBm
通信距离:10米(板载PCB天线)
支持的波特率:9600, 19200, 38400, 57600, 115200, 230400, 460800
易于开发:HC05蓝牙模块为主从一体的蓝牙串口模块,可为您的项目添加双向(全双工)无线功能。它可用于两个具有串行功能的微控制器之间的通信,也可用于通过微控制器控制任何蓝牙设备。
数据安全:在数据传输过程中,HC05蓝牙模块需要通过一定的加密措施来确保数据的安全性,避免数据被非法攻击者攻击或窃取。
适用场所:HC05蓝牙模块广泛应用于智能家居应用、远程控制、数据记录应用、机器人、监控系统等领域。
二、HC05硬件接线
需要USB转TTL模块或者我们常用的下载器,一般都带串口功能,如何识别呢。只要看到下载器有TX或者RX就可以驱动蓝牙模块。最小连线需要四根即可。电源一般用5V驱动,GND直连,RX和TX两根通讯线需要交叉相连。
VCC: 接电源的正极(5V驱动)
GND:接电源的GND地
RXD:接收端,一般表示为自己的接收端,正常通信必须接另一个设备的TXD。
TXD: 发送端,一般表示为自己的发送端,正常通信必须接另一个设备的RXD
STATE:状态端,可直接连接LED,观察蓝牙工作状态。
EN:使能端,正常为配置AT模式时接高电平,或者也可以长按模块上唯一的按键,再上电也可进入AT模式。
自收自发:正常通信时RXD接其他设备的TXD,因此如果要接收自己发送的数据顾名思义,也就是自己接收自己发送的数据,即自身的TXD直接连接到RXD,用来测试本身的发送和接收是否正常,是最快最简单的测试方法,当出现问题时首先做该测试确定是否产品故障。也称回环测试。
上面为HC-05模块的电路原理图:
1、核心模块使用HC-05从模块,引出接口包括VCC,GND,TXD,RXD,KEY引脚、蓝牙连接状态引出脚(STATE),未连接输出低,连接后输出高
2、led指示蓝牙连接状态,快闪表示没有蓝牙连接,慢闪表示进入AT模式,双闪表示蓝牙已连接并打开了端口
3、底板设置防反接二极管,带3.3V LDO,输入电压3.6~6V,未配对时电流约30mA,配对后约10mA,输入电压禁止超过7V!
4、接口电平3.3V,可以直接连接各种单片机(51,AVR,PIC,ARM,MSP430等),5V单片机也可直接连接,无需MAX232也不能经过MAX232!
5、空旷地有效距离10米(功率等级为CLASS 2),超过10米也是可能的,但不对此距离的连接质量做保证
6、配对以后当全双工串口使用,无需了解任何蓝牙协议,支持8位数据位、1位停止位、可设置奇偶校验的通信格式,这也是最常用的通信格式,不支持其他格式。
据有同学分析在EN端加入高电平也无法启动模块的AT模式。而真正的AT配置模式其实是需要对PIO引脚加入高电平才可以。这里有兴趣的同学需要进一步研究。
三、指令介绍
接下来连接模块,启动AT模式,打开电脑端的串口助手,就可以进行对模块配置了。配置的指令很丰富,具体大家可以查询相关手册。
常用查询AT指令如下:
AT----返回OK,证明模块正常
AT+NAME?----返回模块名称
AT+PSWD?----查看配对码
AT+UART? ----查看串口参数
AT+VERSION? ----查看版本信息
AT+ADDR?----查看蓝牙地址
常用配置AT指令如下:
AT+NAME=Bluetooth----配置蓝牙模块名称,也可以不打引号,返回OK
AT+PSWD=1234----设置蓝牙配对码
AT+UART=115200,1,0----配置无线通信的波特率,停止位,校验位
AT+RESET----重启模块
由于购买的模块品牌不同,可能会出现查询名称无法收到返回信息的现象。百度后得出大神的经验即:在AT模式下,再长按模块上的按键,然后发送AT+NAME?发现就会得到应该得到的返回信息了,同样配置名称时候也需要长安模块上的按键。