Kuasai Interfacing Bluetooth: Panduan Praktis Menghubungkan Modul Bluetooth dengan Arduino

Saat sebagian besar orang mulai bekerja dengan mikrokontroler Arduino, mereka tidak menyadari semua modul ekspansi dan shield yang tersedia untuk mereka. Sementara Arduino Uno adalah salah satu mikrokontroler paling populer di seluruh dunia, ia tidak memiliki konektivitas Bluetooth.

Tentu, Anda dapat membeli papan dengan Bluetooth bawaan seperti Arduino BT atau Raspberry Pi 4, yang memiliki fungsi Bluetooth bawaan. Namun, papan-papan ini lebih mahal, lebih besar, dan mungkin kurang menyenangkan untuk digunakan dalam proyek Anda. Jadi, apa yang Anda lakukan ketika ingin menambahkan konektivitas Bluetooth ke mikrokontroler yang tidak memilikinya?

Pilihan terbaik Anda adalah menginterface-nya dengan modul Bluetooth.  Akibatnya, panduan ini akan menunjukkan kepada Anda cara menginterface mikrokontroler Anda dengan modul Bluetooth. Ini akan memungkinkan Anda untuk terhubung secara nirkabel mikrokontroler Anda ke perangkat yang mendukung Bluetooth seperti smartphone dan komputer.

Apa itu Interfacing Bluetooth

Sensor Bluetooth, papan roti, dan Arduino Uno

Hari ini, Bluetooth adalah salah satu standar koneksi nirkabel yang paling umum di dunia. Kita menggunakannya untuk mentransfer dan bertukar data antara perangkat. Interfacing Bluetooth menggambarkan penggunaan atau pengaktifan perangkat Bluetooth. Sementara kita menggunakan standar seperti Wi-Fi untuk koneksi jarak jauh, kita menggunakan Bluetooth untuk koneksi jarak dekat dan transfer data. Namun, standar Bluetooth terbaru (5.2) dapat mencapai jarak hingga 400m dengan tingkat data 2 Mbps.

Kita dapat mengharapkan versi masa depan untuk mencapai jarak yang lebih jauh dengan ambang dan throughput yang lebih tinggi. Meskipun demikian, setiap kali Anda menggunakan ponsel Anda untuk mentransfer data atau terhubung ke perangkat lain, itu pada dasarnya adalah interfacing Bluetooth. Lagi, banyak mikrokontroler tidak datang dengan fungsi Bluetooth bawaan. Jadi, jika Anda ingin mencapai interfacing Bluetooth dengan mereka, Anda perlu memperluasnya atau menambahkan papan lain.

Selanjutnya, kami akan menunjukkan kepada Anda cara menambahkan interfacing Bluetooth ke mikrokontroler menggunakan modul Bluetooth. 

Modul Bluetooth dan Cara Kerjanya

The Modul Bluetooth

Modul Bluetooth memungkinkan Anda untuk menginterface mikrokontroler dan komputer papan tunggal dengan perangkat eksternal. Kita juga dapat menyebutnya sebagai sensor Bluetooth. Meskipun demikian, perangkat ini hanya diperlukan jika papan Anda tidak memiliki kemampuan Bluetooth bawaan. Modul Bluetooth yang paling umum adalah HC-05 dan HC-06.

Saat Anda membeli modul Bluetooth, Anda akan menemukannya sebagai persegi panjang hijau di atas persegi papan breakout biru. Papan breakout menyediakan pin pada modul Bluetooth yang memungkinkan Anda dengan mudah mencoloknya ke papan roti. 

Untuk aplikasi sederhana, HC-05 dan HC-06 bekerja identik dalam mode slave mereka. Namun, kami menyarankan Anda untuk menggunakan HC-05 karena ia memungkinkan Anda untuk beralih antara mode slave dan mode master. Sebaliknya, hanya mungkin untuk mengoperasikan HC-06 sebagai perangkat slave. Jadi jika Anda ingin menghubungkan dua proyek Arduino, Anda akan memerlukan modul Bluetooth HC-05 sehingga ia dapat memulai koneksi Bluetooth dan menyiapkannya.

Struktur Modul Bluetooth

Jika Anda melihat bagian belakang modul Bluetooth, Anda akan menemukan label untuk pinout. Dalam sebagian besar kasus, yang perlu Anda khawatirkan hanyalah pinout suplidan daya. Utamanya VCC dan ground (GND). Namun, selain pin-pin ini, kita juga memiliki pin data – RXD dan TXD.

RXD menerima data sementara TXD mengirim data. Jika Anda menggunakan HC-05, Anda akan melihat dua pin yang tidak dimiliki HC-06. Kita menyebut pin-pin ini sebagai pin enable (EN) dan state output pin (STATE). Anda mungkin juga mendengar orang menyebut pin enable sebagai pin key. 

Saat bekerja dengan modul Bluetooth, Anda perlu memperhatikan dengan hati-hati tegangan suplidan. Apa pun antara 3,6 volt dan 6 volt aman. Pin data akan membutuhkan sinyal digital 3,3 volt. 

Cara Menginterface Modul Bluetooth dengan Proyek Arduino dan Ponsel Anda

Sensor Bluetooth

Untuk menunjukkan kepada Anda cara kerja interfacing Bluetooth, kami telah menyertakan tutorial dasar tentang cara menghubungkan proyek Arduino Anda ke ponsel Anda menggunakan modul Bluetooth. 

Komponen yang Diperlukan

• Modul Bluetooth HC-05 atau Modul Bluetooth HC-06
• Papan roti
• Arduino Uno 
• Resistor 2.2kΩ
• Resistor 5.7KΩ
• Kawat inti padat
• Perangkat lunak Arduino IDE

Instruksi

Pengaturan Perangkat Keras

• Sambungkan kabel dari pin 5V dan GND pada Arduino Uno Anda, pasang ke bus daya pada papan roti Anda; lalu masukkan ke modul Bluetooth Anda, menyambungkan ke pin VCC dan GND.
• Sambungkan pin transmit dari Arduino Uno Anda ke papan roti sambil menggunakan resistor untuk membuat pembagi tegangan secara seri dengan GRAND. Tengahnya harus ditambang dan disambungkan ke pin RXC. Ini karena modul Bluetooth memerlukan tingkat tegangan transmit yang lebih rendah. 
• Masukkan pin TXD pada HC-05 dengan merouting kabel melalui papan roti dari pin receive pada Arduino Uno Anda.

Jika Anda mengikuti langkah-langkah penyambungan di atas dengan benar, proyek Anda seharusnya terlihat seperti ini: 

Arduino Uno terhubung ke modul HC-05

Pengaturan Perangkat Lunak

Agar proyek kami berfungsi dengan benar, kita perlu menulis kode yang akan memungkinkan kita untuk mendengarkan dan menerima data dari sumber Bluetooth. Kami kemudian akan mencetak hasilnya kembali ke komputer menggunakan port serial kami.

Jadi kami pada dasarnya akan menggunakan proyek ini sebagai penerima Bluetooth untuk komputer. Jadi, kita harus menulis sketsa untuk terminal Bluetooth. 

Sketsa terminal Bluetooth 1

Langkah 1

Kita perlu menggunakan beberapa fungsi dan kelas dari pustaka Software Serial. Mereka akan memungkinkan Arduino untuk berkomunikasi melalui Bluetooth. Jadi, Anda harus menyertakannya dalam sketsa.

Langkah 2

Setelah Anda mengimpor pustaka, Anda perlu menentukan pin serial mana yang Anda gunakan untuk mengirim dan menerima data. Dalam contoh di atas, kita menggunakan Pin 9 untuk pin receive (rxPin) kami, dan Pin 8 untuk pin transmit (txPin) kami. 

Langkah 3

Selanjutnya, buat objek serial perangkat lunak (SoftwareSerial) menggunakan nilai yang kita definisikan di langkah sebelumnya sebagai argumen. Dalam contoh di atas, kita menamai objek serial perangkat lunak kami BTSerial.

Langkah 4

Selanjutnya, definisikan fungsi baru yang disebut setup. Ini mendefinisikan pin mana yang digunakan untuk input dan output. Secara default, modul Bluetooth HC-05 berkomunikasi ke Arduino pada 9600 baud; kita dapat mengubahnya. Namun, kami tetap sama dalam contoh kami karena ini lebih dekat dengan tingkat baud yang akurat. 

Langkah 5

Selanjutnya, definisikan dua variabel String yang akan kita gunakan untuk pesan. Akhirnya, buat fungsi loop Arduino dengan loop while. Kita akan menggunakan loop ini untuk mendengarkan komunikasi apa pun antara Arduino dan perangkat Bluetooth. 

Jika Arduino menerima data apa pun, ia akan mencetaknya, menggunakan titik koma sebagai penutup baris. 

Sketsa terminal Bluetooth 2

Setelah Anda menulis sketsa, Anda perlu mengunggahnya ke Arduino Anda. Selanjutnya, Anda perlu memasangkan ponsel Anda ke proyek Arduino Anda. Ini akan memungkinkan ponsel Anda untuk berkomunikasi dengan modul Bluetooth.

Berkomunikasi Ke Perangkat Bluetooth

Saat Anda menyala Arduino menggunakan saklar tekan, Anda harus memperhatikan lampu merah berkedip dari modul Bluetooth. Ini menunjukkan bahwa ia berada dalam mode pasangan.  Anda perlu pergi ke pengaturan Bluetooth ponsel Anda dan memindai perangkat di sekitar. 

Di bawah perangkat yang tersedia, Anda harus melihat entri yang terkait dengan modul Anda. Pilih entri dan pasangkan dengan ponsel Anda. Ini akan meminta kode pasangan. Kode pasangan biasanya “1234”. Sekarang Anda telah memasangkan perangkat, Anda dapat mulai berkomunikasi dengannya. Namun, Anda akan memerlukan aplikasi seluler untuk melakukannya. 

Pergi ke app store ponsel Anda dan unduh aplikasi serial Bluetooth Terminal. Aplikasi ini memerlukan terminal yang memungkinkan Anda mengetik pesan dan kemudian mengirimkannya ke proyek Anda. Selain itu, Anda juga perlu dapat melihat pemberitahuan yang Anda terima dari perangkat tersebut.

Pastikan aplikasi yang Anda putuskan untuk digunakan kompatibel dengan Bluetooth Classic, atau mungkin tidak akan bekerja dengan proyek Anda. 

Setelah Anda mengunduh aplikasi, kembali ke komputer Anda, buka Arduino IDE dan buka serial monitor untuk sketsa Bluetooth. Pastikan serial monitor menggunakan 9600 bauds atau jumlah bauds yang Anda tentukan sebelumnya. 

Kembali ke aplikasi terminal Bluetooth di ponsel Anda dan pilih proyek Arduino Bluetooth sebagai perangkat. Setelah terhubung, Anda dapat mengetik pesan ke dalam aplikasi terminal. Pastikan Anda menambahkan titik koma (;) di akhir pesan untuk menunjukkan akhir pesan. 

Ringkasan

Jika Anda mengikuti langkah-langkah di atas dengan benar, Anda seharusnya menerima output yang memberi tahu Anda bahwa proyek Arduino telah menerima pesan. Pesan juga seharusnya muncul pada layar komputer Anda melalui terminal serial Arduino IDE. Lagi, ini adalah proyek sederhana yang cocok untuk pemula dan pemula. Setelah Anda memahami dasar-dasarnya, Anda dapat mengejar proyek yang lebih kompleks. Misalnya, Anda dapat menambahkan tombol tekan, LED papan, atau motor DC. Anda bahkan dapat menggunakannya untuk mengirim pos melalui email. Meskipun demikian, kami harap Anda telah menemukan panduan ini bermanfaat. Seperti biasa, terima kasih telah membaca.