Простой Bluetooth термометр для Android на Arduino
В этой статье я расскажу как сделать простой беспроводной термометр, который может связываться с Andrond — смартфоном по каналу Bluetooth и отображать температуру на экране телефона в специальном приложении. Для изготовления такого термометра вам понадобится плата Arduino (например Arduino Uno), дешевый китайский модуль Bluetooth, и популярный дешевый термодатчик LM35.
Принципиальная схема устройства
Как видим, устройство питается от батареи напряжением 9 В, а Bluetooth модуль типа HC-05 подключается к контрактам CON1.
Смартфон с Android
Для работы с термометром на телефон нужно установить приложение — монитор temperaturemonitoring.apk. Программа создана с помощью веб-приложения MIT App Inventor. Если программа запущена на смартфоне, то данные с термометра принимаются по Bluetooth и отображаются на экране телефона.
Arduino Uno
Ардуино — это плата разработки, основанная на микроконтроллере AVR ATmega328P. На плате есть 6 аналоговых входов и 14 цифровых портов ввода/вывода. Микроконтроллер имеет 32 кб Flash памяти, 2 кб ОЗУ и 1 кб энергонезависимой памяти данных EEPROM. Плата поддерживает интерфейсы связи UART, SPI и I2C. Плата может работать на частоте 16 МГц.
В качестве сенсора температуры использован датчик LM35.
Bluetooth модуль типа HC-05 — это простой в использовании модуль, реализующий последовательный порт через Bluetooth (SPP), предназначенный для простой реализации Bluetooth соединения в различных приложениях на микроконтроллерах. Последовательный порт через Bluetooth представляет собой протокол связи посредством модуляции Bluetooth V2.0 + EDR (улучшенная скорость передачи данных) со скоростью 3 Мбит/с в диапазоне частот 2,4 ГГц. Модуль использует ядро CSR Bluecore 04 — одночиповую систему Bluetooth основанную на технологии CMOS и использует адаптивную функцию скачкообразной перестройки частоты. Пароль автоматического соединения по умолчанию — 1234.
Термодатчик LM35
LM35 — это специальная прецизионная микросхема, выходное напряжение которой линейно и пропорционально изменению температуры (в градусах по Цельсию). LM35 имеет точность ±1/4 ℃ при температурах, близких к комнатной, и ± 3/4 ℃ в диапазоне температур от -55 до + 150 ℃. Масштабный коэффициент составляет 10 10 мВ / ℃. Вывод Vout датчика температуры LM35 подключен к аналоговому входу A0 Arduino Uno. Микроконтроллер Arduino обрабатывает это напряжение, и программа Temp.ino в MCU, вычисляет эквивалентную температуру. Значение температуры предается модулю Bluetooth HC-05 по последовательному интерфейсу.
Ка? ?оказано на схеме, контакты RX и TX модуля Bluetooth подключаются к выводам TX и RX Arduino Uno. Модуль Bluetooth HC-05 передает данные о температуре на с??ртфон через интерфейс Bluetooth. Приложение Android получает эти данные и выводит их на экран телефона. Для Для того, чтобы всё ето заработало, необходимо произвести сопряжения телефона и модуля Bluetooth.
Софт
Для прошивки платы Arduino вам потребуется оболочка Arduino IDE software. Это свободно распространяемое программное обеспечение скачивается на официальном сайте по следующей ссылке:
https://www.arduino.cc/en/Main/Software.
- Скачайте и установите программу Arduino
- Подключите плату Arduino к одному из USB портов компьютера.
- Запустите программу Arduino
- В программе выберите правильный COM потрт, созданный в момент подключения платы Arduino.
- Загрузите файл ? исходными кодами прошивки в программу Arduino (в терминах Ардуино такая программа называется «Sketch» (Скетч), ити «эскиз»), откомпилируйте и загрузите прошивку в контроллер платы
Скачать архив с программой для смартфона и скетчем прошивки для Ардуино
Сборка и тестирование
Соберите устройство согласно схеме. Проверка работоспособности очень проста. Установите на смартфона файл TemperatureMonitoring.apk. Подайте питание на передатчик (плату Ардуино и модуль Bluetooth). Перейдите в настройки телефона, в разделе доступных Bluetooth устройств найлите наш модуль и произведите соединение с ним, введя пароль 1234 (телефон отобразит устройство как HC-05). После успешного соединения запустите установленную программу TemperatureMonitoring и оно начнет отображать данные температуры, полученные со стороны передатчика:
Автор проекта Shibendu Mahata, Jadavpur University, Индия.
Источник — журнал Electronics For You (Индия).
Перевод MBS Electronics, 07.2018