HM-10:Ein umfassender Überblick

Drahtlose Kommunikation ist ein spannendes Konzept in diesem neuen Zeitalter. Einige, wenn nicht die meisten, der modernen elektronischen Geräte verwenden drahtlose Kommunikation auf die eine oder andere Weise. Dieser Artikel befasst sich mit dem HM-10 und seiner wichtigen Rolle beim Aufbau einer drahtlosen Kommunikation mit dem Bluetooth Low Energy-Modul. Lesen Sie alle Informationen durch und erhalten Sie alle Informationen, die Sie benötigen, um den HM-10 zu verstehen, und die verschiedenen erforderlichen Komponenten sind hier verfügbar.

1. HM-10 Pin-Konfiguration

Das Modelldesign verwendet das CC2540 oder CC2541 Bluetooth SOC (System on Chip) Bluetooth Low Energy (BLE).

HM-10 Pin-Konfiguration

Das HM-10-Modul hat 34 Pins, von denen nur vier zum Aufbau der Kommunikation benötigt werden.

Pin-Nr.	Pin-Name	Pin-Beschreibung
1	UART_TX	UART-Schnittstelle-Senden
2	UART_RX	UART-Schnittstelle-Empfangen
3	UART_CTS	UART-Schnittstelle
4	UART_RTS	UART-Schnittstelle
5-10	NC	Keine Verbindung
11	ZURÜCKSETZEN	Zurücksetzen, wenn 100 ms lang niedrig
12	VCC	3,3 V
13-14	Masse	Boden
15	USB_D-	USB-Schnittstelle
16-19	NC	Keine Verbindung
20	USB_D+	USB-Schnittstelle
21-22	Masse	Boden
23	PIO0	Systemschlüssel
24	PIO1	System-LED
25-34	PIO2-11	Programmierbare Ein-/Ausgabeleitung

Die obige Tabelle veranschaulicht jeden Stift und seine Funktion.

Es gibt zwei Versionen des HM-10 BLE-Moduls, HM10C und HM-10S.

2. Merkmale des HM-10-Moduls

• Keine Bytebegrenzung beim Senden und Empfangen
• Bluetooth Low Energy Verbrauch (BLE-Chip)
• Bluetooth-Version:V4.0
• Arbeitsfrequenz:2,4-GHz-ISM-Band
• Verwenden Sie 50–200 uA, wenn sich das Gerät im Ruhemodus befindet
• 12 Eingangs- und Ausgangspins für allgemeine Zwecke
• Serielle UART-Schnittstelle und Full-Speed-USB-Schnittstelle
• 32-kHz-Sleep-Timer mit Aufnahme
• In-Circuit Serial Programming 128 KB oder 256 KB
• 8 KB statischer Direktzugriffsspeicher
• Lange Reichweite:Freiraum bis zu 100 m
• Tragbare Größe

ein leicht tragbares Bluetooth-Modul

2.1 Die Spezifikationen des HM-10-Moduls sind :

• Betriebsspannung des MODULS:2,0 V – 3,6 V
• Arbeitet mit NIEDRIGER Spannung
• 235uA Backup-Batterieverbrauch
• HF-Eingangspegel:10 dBm
• + 3,9 V maximale Spannung
• Betriebstemperaturen von -40 ºC bis +85 ºC
• Elektrostatische Entladung:750 V

Die HM-11, HM-01 bis HM-09 können auch anstelle der HM-10 verwendet werden.

Das HC-08 Bluetooth-Modul

3. Also, wo können wir das HM-10-MODUL verwenden?

• Das HM-10 BLE-Modul ist praktisch für drahtlose Kurzstreckenkommunikation von nicht mehr als 100 Metern.
• Aufgrund des geringen Stromverbrauchs auch für ein mobiles Gerät geeignet.
• Das HM-10 Bluetooth 4.0-Modul ist günstig, vorzuziehen für Low-Cost-Projekte.
• Es verwendet UART-Kommunikation, um eine Verbindung zu den meisten Controllern und Prozessoren herzustellen, z. B. Arduino-Boards.

Andere Anwendungen umfassen:

• Robotik
• USB-Dongles
• Server
• Medizinische Ausrüstung
• Freizeit- und Sportgeräte
• Computerperipheriegeräte

Oximeter, das ein Bluetooth-Modul verwendet

4. So verwenden Sie das HM-10-MODUL

Die serielle UART-Verbindung macht es einfach, das Modul mit einem Arduino zu koppeln.

Bei Problemen bei der Integration des Moduls mit Arduino oder Raspberry Pi können Sie das HM-10-Datenblatt konsultieren.

HM-10-Sensor auf einer Grundplatte

Stellen Sie sicher, dass Ihr HM-10-Modul echt ist, bevor Sie es in einem Projekt verwenden.

Um das geklonte Modul zu vermeiden, stellen Sie daher sicher, dass Ihres über den 32-kHz-Quarzoszillator verfügt.

Alternativ müssen Sie die Firmware-Version des Moduls über einen Firmware-Download für ein geklontes Modul ändern.

Andernfalls ist es unmöglich, mit AT-Befehlen auf das Modul zuzugreifen oder es mit einem Smartphone zu koppeln, ohne die Firmware zu ändern.

Die BLE-Module können mit anderen BLE-fähigen Geräten wie einem Android-Gerät, d. h. 2 HM-10, kommunizieren.

Die Kommunikation ist über einen seriellen UART möglich und kann mithilfe von AT-Befehlssätzen vollständig angepasst werden.

Das Modul ist ein Breakout-Board für CC2541 Bluetooth, das einen 3,3-V-Leistungsregler enthält.

Insbesondere bei Verwendung des Arduino 5V-Boards liegt der HM-10 RX-Pin normalerweise immer noch bei 3,3 V. Daher ist es notwendig, den HM-10 TX-Pin des Arduino auf 3,3 V umzuwandeln.

4.1 Notwendige Komponenten

• Arduino-Bluetooth-Controller
• HM-10 Bluetooth-Modul
• Widerstände (1 kΩ, 470 Ω)
• Verbindungsdrähte (FTDI)
• Arduino-IDE
• Android-App-BLE-Scanner (HM-10-Modul)

4.2 Schaltplan

ein HM-10-Schaltungsbild

Quelle:https://www.youtube.com/watch?v=geSEbu6mj2Q

4.3 Arduino-Modul-Setup + AT-Befehl

Um die AT-Befehle auszuführen, öffnen Sie das Arduino-Board auf Ihrem PC und stellen Sie sicher, dass Sie den richtigen USB-Port auswählen.

Öffnen Sie als Nächstes die seriellen Monitore und bestätigen Sie, dass die Standard-Baudrate die Werkseinstellung von 9600 ist.

Geben Sie dann den Befehl AT+NAME? Ohne Zwischenraum. es sollte OK+NAME:HMSoft anzeigen

Sie können jetzt mit Bluetooth 4.0 LE kommunizieren.

4.4 Senden und Empfangen von Daten zwischen 2 HM-10s

In diesem Schritt können Sie 2 HM-10 dazu bringen, untereinander Daten zu senden und zu empfangen.

Verwenden Sie den AT-Befehl AT+ADDR? zum Abfragen der ursprünglichen MAC-Adresse.

Die Ausgabe sieht wie folgt aus:20C38FF61DA1, wobei daran erinnert wird, dass jedes HM-10 BLE eine eindeutige Adresse hat.

Um 2 HM-10 zu koppeln, verwenden Sie den Befehl AT+CON[param1] und AT+ROLE[param1].

4.5 Verkabelung des HM-10 BLE 4.0 mit Arduino-Board

Die Verbindung des Arduino Bluetooth-Controllers mit dem Modul sollte wie folgt erfolgen:

HM-10	Arduino
HM-10 TX	D2
HN-10 RX	D3
Masse	Masse
VCC	3,3 V

Sie können entweder die Software-Seriennummer oder die Hardware-Seriennummer verwenden, um den Arduino UNO zu programmieren. In unserem Beispielprojekt verwenden wir die Software serial.

Arduino-Bluetooth-Controller mit Schnittstelle zum HM-10

Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=Xt5e10B4Eq0&t=13s

Der folgende Code erklärt, wie Sie eine LED mit einem Arduino Bluetooth-Controller und Bluetooth Low Energy steuern können.

#include

SoftwareSerial HM10(2, 3); // RX =2, TX =3

char AppDaten;

String inData =„“;

Void-Setup()

{

Serial.begin(9600);

Serial.println („HM10-Seriennummer gestartet um 9600“);

HM10.begin(9600); // setze HM10 seriell auf 9600 Baudrate

PinMode (13, AUSGANG); // Onboard-LED

digitalWrite (13, NIEDRIG); // LED ausschalten

}

void loop()

{

HM10.listen(); // den HM10-Port abhören

while (HM10.available()> 0) { // wenn HM10 etwas sendet dann read

appData =HM10.read();

inData =String (appData); // Daten im String-Format speichern

Serial.write(appData);

}

if (Serial.available()) { // Benutzereingabe lesen, falls vorhanden.

Verzögerung(10);

HM10.write(Serial.read());

}

if ( inData ==„F“) {

Serial.println ("LED AUS");

digitalWrite (13, NIEDRIG); // LED ausschalten

Verzögerung(500);

}

if ( inData ==„N“) {

Serial.println ("LED EIN");

digitalWrite (13, HOCH); // LED ausschalten

Verzögerung(500);

digitalWrite (13, NIEDRIG); // LEDs ausschalten

Verzögerung(500);

}

}

4.6 BLE-Android-Scanner-App

Um ein Android-Gerät mit dem Bluetooth Low Energy-Modul zu verwenden, müssen Sie zuerst den BLE-Scanner für Ihr Mobilgerät herunterladen.

Hier ist der Link.

Sobald Sie fertig sind, starten Sie die App und erteilen Sie Bluetooth- und Standortberechtigungen.

App-Berechtigungsseite

Quelle:App-Screenshot ( https://play.google.com/store/apps/details?id=com.macdom.ble.blescanner&hl=en_IN )

Suchen Sie dann nach Geräten, Bluetooth Low Energy 4.0 wird unter MLT-BT05 angezeigt

Verwenden Sie 123456789 als Kopplungscode. Verbinden und fertig.

Sobald die Verbindung hergestellt ist, klicken Sie auf MLT-BT05 Wählen Sie für weitere Optionen „Benutzerdefinierter Service“ aus.

Als nächstes gibt es die Optionen R, W, N.

Klicken Sie zum Testen auf W, um 1 zu senden, oder auf 0, um die LED mit Ihrem Android-Gerät zu manipulieren.

5. Wie unterscheidet sich das HM-10 BLE von anderen Modulen?

Der wesentliche Unterschied des Bluetooth 4.0 LE zu anderen ist die Bluetooth-Version.

Denken Sie daran, dass die Werkseinstellungen alle Bluetooth 4.0-Funktionen enthalten.

Die werkseitigen Standardeinstellungen ermöglichen außerdem die Übertragung von bis zu 24 Mbit/s bei geringem Stromverbrauch.

Daher schneidet das HM-10 beim Vergleich mit anderen Modulen wie Bluetooth 2/2.1 besser ab.

Das HC-05-Modul gehört zu den Modulen, die Bluetooth 2.0 verwenden.

Das HC-05-Modul

Quelle: https://freesvg.org/1554744332

6. Fazit

Zusammenfassend haben wir uns ausführlich mit den Features des HM-10 Moduls beschäftigt. Außerdem ist es jetzt einfach, Arduino in seiner Standardeinstellung zu integrieren. Mit einem Baseboard und ein paar weiteren Komponenten können Sie Ihr Projekt jetzt ohne viel Aufhebens durchführen. Für weitere Informationen, Fragen oder den Kauf dieser Komponenten kontaktieren Sie uns bitte hier.