HC05 giao tiếp Atmega, Module Bluetooth + Đèn 220V + Relay + AVR

HC05 giao tiếp Atmega là dùng Mạch thu phát Bluetooth HC-05 đã ra chân được thiết kế nhỏ gọn ra chân tín hiệu giao tiếp cơ bản và nút bấm để vào chế độ AT COMMAND, mạch được thiết kế để có thể cấp nguồn và giao tiếp qua 3.3VDC hoặc 5VDC, thích hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau: Robot Bluetooth, điều khiển thiết bị qua Bluetooth,… Khi kết nối với máy tính, HC-05 sẽ nhận như 1 cổng COM ảo ở chế độ truyền Haft Duplex tức trong 1 thời điểm chỉ có thể truyền hoặc nhận tín hiệu.

• Phone : 0967.551.477
• Zalo    : 0967.551.477
• FB      : Huỳnh Nhật Tùng
• Email : dientunhattung@gmail.com
• Địa Chỉ: 106/14 Đường số 51, Phường 14, Gò Vấp, Tp HCM
• Chi tiết: Nhận làm mạch và đồ án Điện tử  

1. Linh kiện cần thiết làm mạch điều khiển thiết bị bằng module bluetooth HC05 giao tiếp Atmega

1.1 Vi điều khiển AVR trong mạch điều khiển thiết bị bằng module Bluetooth HC05 giao tiếp Atmega

a. Giới thiệu

Atmega16 là một chíp vi điều khiển được sản xuất bời hãng Atmel thuộc họ MegaAVR. Atmega16 là một bộ vi điều khiển 8 bit dựa trên kiến trúc RISC bộ nhớ chương trình 16KB ISP flash có thể ghi xóa hàng nghìn lần, 512B EEPROM, một bộ nhớ RAM vô cùng lớn trong thế giới vi xử lý 8 bit (1KB SRAM) Với 32 chân có thể sử dụng cho các kết nối vào hoặc ra i/O, 32 thanh ghi, 3 bộ timer/counter có thể lập trình, có các gắt nội và ngoại (2 lệnh trên một vector ngắt), giao thức truyền thông nối tiếp USART, SPI, I2C. Ngoài ra có thể sử dụng bộ biến đổi số tương tự 10 bít (ADC/DAC) mở rộng tới 8 kênh, khả năng lập trình được watchdog timer, hoạt động với 5 chế độ nguồn, có thể sử dụng tới 6 kênh điều chế độ rộng xung (PWM), hỗ trợ bootloader.

b. Chức năng của Atmega:

• PORTA: Các chân từ 33 đến 40 thuộc PORTA. Nó hoạt động giống như đầu vào analog cho bộ chuyển đổi A / D. Tuy nhiên, trong trường hợp không có bộ chuyển đổi A / D, PORTA được sử dụng làm cổng I / O hai chiều 8 bit. Nó đi kèm với điện trở kéo bên trong.
• PORTB: Các chân từ 1 đến 8 thuộc về PORTB. Đây là các chân hai chiều I / O. Cổng này cũng bao gồm các điện trở kéo lên bên trong.
• PORTC: PORTC là cổng I / O hai chiều bao gồm 8 chân. Chân từ 22 đến 29 thuộc về cổng này, tương tự như các cổng khác, nó đi kèm với điện trở kéo bên trong.
• PORTD: Chân từ 14 đến 21 thuộc về cổng này. Đây là cổng hai chiều trong đó mỗi chân có thể được sử dụng làm chân đầu vào hoặc đầu ra. Tuy nhiên, có các tính năng bổ sung liên quan đến cổng này như ngắt, giao tiếp nối tiếp, bộ hẹn giờ và PWM.

Các chức năng khác

• Reset: Chân 9 là chân reset mức thấp đang hoạt động. Xung mức thấp dài hơn độ dài xung tối thiểu sẽ tạo ra reset. Các xung ngắn không có khả năng tạo ra reset.
• VCC: Chân 10 là chân cấp nguồn cho bộ điều khiển này. Nguồn điện của cần phải có 5 V để đặt bộ điều khiển này trong điều kiện đang chạy. 
• GND: Chân 11 là chân nối đất.
• AREF: Chân 32 là chân tham chiếu tương tự chủ yếu được sử dụng cho bộ chuyển đổi A / D .
• AVCC: Chân 30 là AVCC là chân điện áp cung cấp cho PORTA và ADC. Nó được kết nối với VCC thông qua bộ lọc thông thấp khi có ADC. Tuy nhiên, trong trường hợp không có ADC, AVCC được kết nối bên ngoài với VCC. 
• Chân 12 & 13: Một bộ dao động tinh thể được kết nối với các chân này. Atmega16 hoạt động ở tần số bên trong 1MHZ; bộ dao động được thêm vào để tạo ra xung clock và tần số cao.

1.2 Module Bluetooth HC05 giao tiếp Atmega

a. Giới thiệu Bluetooth HC05

Mạch thu phát Bluetooth HC-05 đã ra chân được thiết kế nhỏ gọn ra chân tín hiệu giao tiếp cơ bản và nút bấm để vào chế độ AT COMMAND, mạch được thiết kế để có thể cấp nguồn và giao tiếp qua 3.3VDC hoặc 5VDC, thích hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau: Robot Bluetooth, điều khiển thiết bị qua Bluetooth,… Khi kết nối với máy tính, HC-05 sẽ nhận như 1 cổng COM ảo ở chế độ truyền Haft Duplex tức trong 1 thời điểm chỉ có thể truyền hoặc nhận tín hiệu. Module thu phát Bluetooth HC-05 dùng để thiết lập kết nối Serial giữa 2 thiết bị bằng sóng bluetooth. Điểm đặc biệt của module bluetooth HC-05 là module có thể hoạt động được ở 2 chế độ: MASTER hoặc SLAVE. Trong khi đó, bluetooth module HC-06 chỉ hoạt động ở chế độ SLAVE.  

b. Chế độ Master và Slave của module bluetooth HC05 giao tiếp Atmega

Module bluetooth HC05 master / slave dùng để thiết lập kết nối Serial giữa 2 thiết bị bằng sóng bluetooth. Điểm đặc biệt của module bluetooth HC-05 là module có thể hoạt động được ở 2 chế độ: MASTER hoặc SLAVE. Trong khi đó, bluetooth module HC-06 chỉ hoạt động ở chế độ SLAVE. + Ở chê độ SLAVE: bạn cần thiết lập kết nối từ smartphone, laptop, usb bluetooth để dò tìm module sau đó pair với mã PIN là 1234. Sau khi pair thành công, bạn đã có 1 cổng serial từ xa hoạt động ở baud rate 9600. + Ở chế độ MASTER: module sẽ tự động dò tìm thiết bị bluetooth khác (1 module bluetooth HC-06, usb bluetooth, bluetooth của laptop…) và tiến hành pair chủ động mà không cần thiết lập gì từ máy tính hoặc smartphone.

c. Thông số kỹ thuật bluetooth

• Điện áp hoạt động: 3.3 ~ 5VDC
• Mức điện áp chân giao tiếp: TTL tương thích 3.3VDC và 5VDC.
• Dòng điện khi hoạt động: khi Pairing 30 mA, sau khi pairing hoạt động truyền nhận bình thường 8 mA.
• Baudrate UART có thể chọn được: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200
• Support profiles: Bluetooth serial port (master and slave)
• Bluetooth protocol: Bluetooth specification v2.0 + EDR
• Frequency: 2.4 GHz ISM band
• Modulation: GFSK (Gaussian frequency shift keying)
• Transmit power: =4 dBm, class 2
• Sensitivity: =-84 dBm at 0.1% BER
• Rate: Asynchronous: 2.1 Mbps (max.)/160 kbps
• Synchronous: 1 Mbps/1 Mbps
• Security features: authentication and encryption
• Kích thước: 15.2 x 35.7 x 5.6mm

d. Thiết lập mặc định module HC05 giao tiếp Atmega

• Thiết lập UART mặc định: Baudrate 9600, N, 8, 1.
• Pairing code mặc định: 1234 hoặc 0000.
• Để vào chế độ AT COMMAND, bấm và giữ nút trước khi cấp nguồn, LED sẽ nháy 2s. baud rate cho chế đọ AT COMMAND là 38400. Chân Tx nối với chân Rx. Lưu ý các lệnh AT đều là chữa in hoa.
• Cấp nguồn và không nhấn nút sẽ chạy bình thường. LED sẽ nháy nhanh
• Chân EN chỉ nhận mức logic TTL 3V3. Không có chức năng chọn vào chế độ AT COMMAND.

e. Nguyên lý hoạt động module HC05

  Module có 2 chế độ làm việc (có thể lựa chọn chế độ làm việc bằng cách thay đổi trạng thái chân 34 KEY):        Tự động kết nối.       Đáp ứng theo lệnh: khi làm việc ở chế độ này, các bạn có thể gửi các lệnh AT để giao tiếp với module.

•  Module HC05 có thể nhận 1 trong 3 chức năng: Master, Slave, Loopback (có thể lựa chọn các chức năng bằng lệnh AT).
•  Giao tiếp với module bằng giao tiếp nối tiếp không đồng bộ qua 2 đường RX và TX, vì vậy các bạn có thể sử dụng PC với chuẩn RS232 hoặc các dòng vi điều khiển để giao tiếp. Bằng cách thay đổi trạng thái chân 34 (KEY), bạn có thể cấu hình chế độ hoạt động cho module:
• Để module làm việc ở chế độ kết nối tự động: KEY phải ở trạng thái Floating (trạng thái không kết nối).
•  Để module làm việc ở chế độ đáp ứng theo lệnh: KEY = ‘0’ (kết nối xuống đất)àCấp nguồn cho module à chuyển KEY = ‘1’ (kết nối lên VCC) lúc này có thể sử dụng các lệnh AT để giao tiếp.

f. Các tập lệnh AT cơ bản của Bluetooth HC05 giao tiếp Atmega

AT<CR><LF>   // kiểm tra giao tiếp, trả về OK AT+NAME?<CR><LF>  // kiểm tra tên bluetooth, trả về tên bluetooth AT+NAME=””<CR><LF> // đặt lại tên bluetooth, thêm dữ liệu vào 2 dấu “ “ AT+PSWD?<CR><LF> // kiểm tra mật khẩu, trả về mật khẩu của bluetooth AT+PSWD=””<CR><LF> // đặt lại mật khẩu, thêm dữ liệu vào 2 dấu “ ” AT+ADDR?<CR><LF> // kiểm tra địa chỉ bluetooth, trả về  địa chỉ bluetooth AT+ROLE?<CR><LF> // kiểm tra chế độ hoạt động AT+VERSION?<CR><LF> // trả về firmware hiện tại của bluetooth AT+UART=9600,0,0?<CR><LF> //  ( thiết lập baudrate 9600,1 bit stop, no parity)

Các lệnh ở chế độ Master của HC05:

 AT+RMAAD?<CR><LF>  // ngắt kết nối với các thiết bị đã ghép AT+ROLE=1<CR><LF> // đặt là module ở master AT+RESET<CR><LF> // reset lại thiết bị AT+CMODE=0<CR><LF> // Cho phép kết nối với bất kì địa chỉ nào AT+INQM=0,5,5<CR><LF> // Dừng tìm kiếm thiết bị khi đã tìm được 5 thiết bị hoặc sau 5s AT+INQ<CR><LF> // Bắt đầu tìm kiếm thiết bị để ghép nối Sau lệnh này một loạt các thiết bị tìm thấy được hiện thị. Định ra kết quả sau lệnh này như sau  INQ:address,type,signal Phần địa chỉ (address) sẽ có định dạng như sau: 0123:4:567890. Để sử dụng địa chỉ này trong các lệnh tiếp theo ta phải thay dấu “:” thành “,” 0123:4:567890 -> 0123,4,5678 AT+PAIR=<address>,<timeout><CR><LF> // Đặt timeout(s) khi kết nối với 1 địa chỉ slave  AT+LINK=<address><CR><LF> // Kết nối với slave

Các lệnh ở chế độ Slave của HC05:

AT+ORGL<CR><LF> // Reset lại cài đặt mặc định AT+RMAAD<CR><LF> //  Xóa mọi thiết bị đã ghép nối AT+ROLE=0<CR><LF> // Đặt là chế độ SLAVE AT+ADDR<CR><LF> // Hiển thị địa chỉ của SLAVE

1.3 Relay kích thiết bị 220v cho mạch module bluetooth HC05 giao tiếp Atmega

a. Giới thiệu

Rơ le (relay) là một công tắc chuyển đổi, dùng để đóng cắt mạch điều khiển, nó hoạt động bằng điện. Nó là một công tắc vì có 2 trạng thái ON và OFF.  Rơ le ở trạng thái ON hay OFF phụ thuộc vào có dòng điện chạy qua rơ le hay không.

b. Thông số kỹ thuật

• Điện áp điều khiển: 5V
• Dòng điện cực đại: 10A
• Thời gian tác động: 10ms
• Thời gian nhả hãm: 5ms
• Nhiệt độ hoạt động: -45^oC ~ 75^oC

2. Hướng dẫn đồ án module Bluetooth HC05 giao tiếp Atmega kích đèn 220V qua relay

Phần này chưa được chia sẻ.

LIÊN HỆ thông tin ở TẠI ĐÂY để được hổ trợ tốt hơn.

Phần cứng

Phần mềm

Tải App apk giao tiếp Bluetooth:  Tại đây

//#include <SoftwareSerial.h>
//SoftwareSerial BT(7,6); //Define PIN11 & PIN12 as RX and TX pins
int L6A = 2; 
int L6B = 3; 
int L6C = 4; 
int L6D = 5; 


char kitu = 'j'; // inicia detenido

void setup() { 
//BT.begin(9600);
Serial.begin(9600); // inicia el puerto serial para comunicacion con el Bluetooth
pinMode(L6A, OUTPUT);
pinMode(L6B, OUTPUT);
pinMode(L6C, OUTPUT);
pinMode(L6D, OUTPUT);

digitalWrite(L6A, HIGH);
digitalWrite(L6B, HIGH);
digitalWrite(L6C, HIGH);
digitalWrite(L6D, HIGH);
} 

void loop() { 

if(Serial.available()>0){ // lee el bluetooth y almacena en estado
kitu = Serial.read();
}
///////////////////////////////// 
if(kitu=='a'){
  Serial.println(kitu);
digitalWrite(L6A, LOW);
}
if(kitu=='b'){
  Serial.println(kitu);
digitalWrite(L6A, HIGH);
}
if(kitu=='c'){
  Serial.println(kitu);
digitalWrite(L6B, LOW);
}
if(kitu=='d'){
  Serial.println(kitu);
digitalWrite(L6B, HIGH);
}
if(kitu=='e'){
  Serial.println(kitu);
digitalWrite(L6C, LOW);
}
if(kitu=='f'){
  Serial.println(kitu);
digitalWrite(L6C, HIGH);
}
if(kitu=='g'){
  Serial.println(kitu);
digitalWrite(L6D, LOW);
}
if(kitu=='h'){
  Serial.println(kitu);
digitalWrite(L6D, HIGH);
}

if (kitu=='0'){ 
Serial.println(kitu);
digitalWrite(L6A, LOW);
digitalWrite(L6B, LOW);   
digitalWrite(L6C, LOW);   
digitalWrite(L6D, LOW);   
}
if (kitu=='j'){ 
Serial.println(kitu);
digitalWrite(L6A, HIGH);
digitalWrite(L6B, HIGH);   
digitalWrite(L6C, HIGH);   
digitalWrite(L6D, HIGH);   
  
}
}

3. Hoạt động của mạch điều khiển thiết bị bằng module bluetooth HC05

Khi cấp điện hệ thống hoạt động, các thiết bị ban đầu tắt. Chờ khoản 5 giây khi module bluetooth hc05 ổn định sẽ cho phép kết nối từ điện thoại với bluetooth hc05. Từ điện thoại mở ứng dụng đã được lập trình sẵn dùng để điều khiển các thiết bị. Khi vi điều khiển nhận tín hiệu từ bluetooth hc05 gửi xuống sẽ bật, tắt thiết bị đã được lập trình.

4. Cụ thể hoạt động của mạch điều khiển thiết bị bằng module Bluetooth HC05 giao tiếp Atmega:

Chúc các bạn thành công…!!!