Module Bluetooth HC05 Điều khiển led 3 màu dùng Smart phone

Mình sử dụng phần mềm được viết trên android điều khiển LED RGB thông qua kết nối wifi. Trong bài này mình sẽ hướng dẫn các kết nối và điều khiển PIC18f4550, LED RGB thông qua bluetooh sử dụng module HC05. Bạn có thể dễ dàng portcode sang cho các dòng vi điều khiển khác như 8051, AVR, ARM…
Ngoài ra các bạn có thể ứng dụng bluetooth để điều khiển robot, mô hình RC hay dùng để thu thập dữ liệu cho các thiết bị đeo trên người hoặc ở khoảng cách gần

I: Giới thiệu về module bluetooth HC05

1.1: Thông số kĩ thuật Bluetooth HC05

Điện thế hoạt động của UART 3.3 – 5V.
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
Kích thước của module chính: 28 mm x 15 mm x 2.35 mm
Dải tần sóng hoạt động: 2.4GHz
Bluetooth protocol: Bluetooth Specification v2.0+EDRo
Kích thước: 26.9mm x 13mm x 2.2 mm
Thiết lập mặc định:
Baud rate: 9600, N, 8, 1.
Pairing code: 1234.

1.2: Sơ đồ chân HC05
Hướng dẫn nối dây

1.3: Chế độ hoạt động
+ 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. HC05, usb bluetooth, bluetooth của laptop…) và tiến hành pair chủ động mà không cần thiết lập gì từ máy tính hoặc smartphone.

Module bluetooth HC05 có nhiều chức năng

Module bluetooth HC05 được điều khiển bằng tập lệnh AT để thực hiện các tác vụ mong muốn. Để bluetooth module chuyển từ chế độ thông thường qua điều khiển bằng lệnh AT, ta có 2 cách như sau:
+ Cấp nguồn cho module bluetooth (Vcc và Gnd) đồng thời cấp mức điện áp cao (=Vcc) cho chân KEY của module bluetooth. Khi đó giao tiếp bằng tập lệnh AT với module bằng cổng Serial (Tx và Rx) với baud rate là 38400. (khuyên dùng)

+ Cấp nguồn cho module bluetooth trước, sau đó cấp mức điện áp cao cho chân KEY của module bluetooth. Lúc này bạn có thể giao tiếp với module bằng tập lệnh AT với baud rate là 9600.
Sau khi pair thành công với thiết bị bluetooth khác, đèn trên module bluetooth HC05 sẽ nhấp nháy chậm cho thấy kết nối Serial đã được thiết lập.

II: Giao tiếp HC05 với vi điều khiển PIC điều khiển LED RGB
Trong chương trình này mình cấu hình cho module HC05 hoạt động ở chế độ slave, tốc độ baud là 38400. Chip sử dụng là Pic18f4550

Code vi điều khiển:
#include <18F4550.h>
#DEVICE ADC=8
#fuses HSPLL,MCLR,NOWDT,NOPROTECT,NOLVP,NODEBUG,USBDIV,PLL5,CPUDIV1,VREGEN
#use delay(clock=48000000)
#use rs232(UART1, baud=38400, errors) //115200 ESP8266
#define ledv PIN_C2
#define ledr PIN_C1
#define ledon output_low
#define ledoff output_high
#define led_on output_low
#define led_off output_high
#define DURATION 1500
#define DELAY1 100
#define DELAY2 150
#define DELAY3 200
#define LCD_ENABLE_PIN PIN_D2
#define LCD_RS_PIN PIN_D0
#define LCD_RW_PIN PIN_D1
#define LCD_DATA4 PIN_D4
#define LCD_DATA5 PIN_D5
#define LCD_DATA6 PIN_D6
#define LCD_DATA7 PIN_D7
#include <lcd.c>
#include<string.h>
#define BL_PIN PIN_E2
#define LED_G PIN_C0
#define LED_B PIN_C1
#define LED_R PIN_C2

//
char *AT_ORGL="AT+ORGL" ;
char *AT_NAME="AT+NAME=";
char *AT_PASS="AT+PSWD=" ;
char buff[50];
char *name="BluetoothRGB";
char *pass="1234";
INT1 timeout_error;
char CRLF[] = "\r\n";
int16 n = 0;
void clear_mem(void) {
for (int16 mem_loop = 0; mem_loop < 50; mem_loop++) {
if (buff[mem_loop] == '\0')
break;
else
buff[mem_loop] = '\0';
}
n = 0;
}
char time_getc() {
LONG timeout;
timeout_error = FALSE;
timeout = 0;

WHILE(!kbhit() && (++timeout < 50000)) //0.5 giay
delay_us(10);
IF(kbhit())
RETURN(getc());

ELSE
{
timeout_error = TRUE;
RETURN(0);
}
}
int1 check_CM_OK(char *command) {
int1 OK = False;
char *oks = "OK";
DO
{
clear_mem();
printf( "%s", command);
printf(CRLF);
for (int mem_loop = 0; mem_loop < 150; mem_loop++) {
buff[n] = time_getc();
n++;
if (n > 150) n = 0;
if (timeout_error) break;
}

char *pch = strstr(buff, oks);

IF(pch) {
OK = TRUE;
break;
}
else OK = FALSE;

delay_ms(100);
}
WHILE(!OK);
return OK ;

}
void hc_init()
{

output_low(BL_PIN);
delay_ms(250);
output_high(BL_PIN);

check_CM_OK(AT_ORGL);
printf(AT_NAME) ;

check_CM_OK(name);

printf(AT_PASS) ;
check_CM_OK(pass);

output_low(BL_PIN);
delay_ms(250);
output_high(BL_PIN);
}

#define Delay 1
char Buffer[13];
int8 Red,Green,Blue, Ticks;
int8 CharRec = 0;
int1 ComRec;
#INT_RDA
void serial_isr()
{
char c;

c=getc();
//putchar(c);
buffer[CharRec] = c;
if (c==13)
ComRec=true;
else
CharRec = (CharRec+1) % sizeof(buffer);
}
#int_Timer2
void ActivaLed() {
Ticks++;

if (Ticks==0) {
output_bit(LED_B,0);
output_bit(LED_R,0);
output_bit(LED_G,0);
};
if (Ticks==Red)
output_bit(LED_R,1);
if (Ticks==Green)
output_bit(LED_G,1);
if (Ticks==Blue)
output_bit(LED_B,1);
set_timer2(140);
}
void Demo() {
printf(lcd_putc,"\fDemo RGB");
Red=255;
Green=0;
Blue=0;
for (Green=0;Green<255;Green++)
delay_ms(Delay);
for (Red=255;Red>0;Red--)
delay_ms(Delay);
for (Blue=0;Blue<255;Blue++)
delay_ms(Delay);
for (Green=255;Green>0;Green--)
delay_ms(Delay);
for (Red=0;Red<255;Red++)
delay_ms(Delay);
for (Blue=255;Blue>0;Blue--)
delay_ms(Delay);
Red=0;
}
void ProcesaRGB() {
int8 i=0;
int1 ChangeRed, ChangeGreen, ChangeBlue;

ChangeRed=false;
ChangeGreen=false;
ChangeBlue=false;

while (i<CharRec) {
if ((Buffer[i]=='r') || (Buffer[i]=='R')) {
ChangeRed=true;
ChangeGreen=false;
ChangeBlue=false;
Red=0;
}
if ((Buffer[i]=='g') || (Buffer[i]=='G')) {
ChangeGreen=true;
ChangeRed=false;
ChangeBlue=false;
Green=0;
}
if ((Buffer[i]=='b') || (Buffer[i]=='B')) {
ChangeBlue=true;
ChangeRed=false;
ChangeGreen=false;
Blue=0;
}
if ((Buffer[i]>='0') && (Buffer[i]<='9')) {
if (ChangeRed)
Red=(Red*10+Buffer[i]-48);
if (ChangeGreen)
Green=(Green*10+Buffer[i]-48);
if (ChangeBlue)
Blue=(Blue*10+Buffer[i]-48);
}
if ((Buffer[i]=='d') || (Buffer[i]=='D'))
Demo();
i++;
}
printf(lcd_putc,"\fR=%u,G=%u,B=%u\n",Red,Green,Blue);
CharRec=0;
ComRec=false;
}

void main()
{
lcd_init ();
printf (LCD_PUTC, "\f MuaLinhKien.Vn \nPIC 16/18 Basic Kit");
delay_ms(1000);
printf (LCD_PUTC, "\f MuaLinhKien.Vn \nBluetooth HC05");
delay_ms(1000);
hc_init();
printf (LCD_PUTC, "\f");
setup_timer_2(T2_DIV_BY_1,255,1);
enable_interrupts(INT_TIMER2);
enable_interrupts(INT_RDA);
enable_interrupts (GLOBAL);

while (TRUE)
{
if (ComRec)
ProcesaRGB();

}
}
Chương trình sẽ sử dụng ngắt RS232 để phân tích ký tự nhận được từ module khi gặp Enter(rn) sẽ thực hiện lệnh nhậ được.
Để điều khiển màu cho LED RGB, chúng ta sử dụng băm xung bằng Timer 2, điều khiển độ rộng xung để thay đổi giá trị điện áp đặt cho các màu.

VIDEO DEMO