Подключение Bluetooth модуля HC-05 к STM32F103C8: схема и программа

В настоящее время Bluetooth является одной из самых популярных технологий беспроводной связи, применяющейся для передачи данных на короткие расстояния. Она находит широкое применение в современных смартфонах, планшетах, беспроводных наушниках и гарнитурах и т.п.

Технология Bluetooth работает на частоте 2.4 ГГц и имеет радиус действия около 10 метров. Ее достоинствами являются низкая стоимость, простота использования и низкое энергопотребление.

В данной статье мы рассмотрим подключение Bluetooth модуля HC-05 к плате STM32F103C8, также известной под названием STM32 Blue Pill («синяя таблетка»). С помощью связи по технологии Bluetooth мы будем с мобильного телефона, работающего на операционной системе Android, управлять включением/выключением светодиода, подключенного к плате STM32 Blue Pill.

Ранее на нашем сайте мы рассматривали подключение данного модуля (или его аналога HC-06) к следующим микроконтроллерам (платам):

Также на нашем сайте вы можете посмотреть все проекты с использованием Bluetooth модуля HC-05.

Необходимые компоненты

Аппаратное обеспечение

Плата разработки STM32F103C8 (STM32 Blue Pill) (купить на AliExpress).
Bluetooth модуль HC-05 (купить на AliExpress).
Светодиод (купить на AliExpress).
Смартфон на Android.
Макетная плата.
Соединительные провода.

Программное обеспечение

Bluetooth Terminal (приложение Android).

Bluetooth модуль HC-05

Вешний вид обеих сторон Bluetooth модуля HC-05 показан на следующем рисунке.

HC-05 является Bluetooth модулем с последовательной связью. Его можно настроить с помощью AT команд. Он может работать в различных конфигурациях: Master (ведущий), Slave (ведомый), Loop back). В нашем проекте он будет использоваться в качестве ведомого устройства.

Технические характеристики Bluetooth модуля HC-05:

типовая чувствительность: -80dBm;
скорость передачи данных: 9600 бод, 8 бит данных, 1 стоповый бит, нет бита четности;
pin код для автоматического соединения: “1234” или “0000”;
6 контактов;
контакты Vcc и Gnd используются для подачи питания на модуль;
контакты Tx и Rx используются для взаимодействия с микроконтроллером;
контакт Enable для активации модуля, когда на нем low – модуль деактивирован (отключен);
контакт State работает как индикатор состояния модуля. Когда модуль не соединен с другим Bluetooth устройством, светодиод мигает постоянно. Когда он соединен с другим Bluetooth модулем – светодиод мигает с постоянной задержкой 2 секунды.

Режимы индикации светодиода модуля:

светодиод красного цвета на модуле показывает состояние Bluetooth модуля HC-05;
когда модуль не подключен ни к какому устройству светодиод мигает непрерывно;
когда модуль подключен к какому либо устройству светодиод мигает с некоторой задержкой.

Порты последовательной связи (USART Ports) в STM32 Blue Pill

Распиновка платы STM32 Blue Pill (STM32F103C8) показана на следующем рисунке.

Порты последовательной связи (USART Ports) в плате STM32 Blue Pill обозначены на представленном рисунке синим цветом. Всего в плате STM32 Blue Pill доступны три канала (порта) последовательной связи – они находятся на контактах PA9-TX1, PA10-RX1, PA2-TX2, PA3-RX2, PB10-TX3, PB11- RX3.

Схема проекта

Схема подключения Bluetooth модуля HC-05 к плате STM32 Blue Pill (STM32F103C8) представлена на следующем рисунке.

В схеме сделаны следующие соединения между платой STM32F103C8 и Bluetooth модулем HC-05:

контакт TX (PA9) платы STM32F103C8 подключен к контакту RX Bluetooth модуля;
контакт RX (PA10) платы STM32F103C8 подключен к контакту TX Bluetooth модуля;
контакт VCC (+5V) Bluetooth модуля подключен к контакту 5V платы STM32F103C8;
контакт GND Bluetooth модуля подключен к контакту GND платы STM32F103C8.

Положительный вывод светодиода в представленной схеме подключен через токоограничивающий резистор к контакту PA0 платы STM32F103C8, другой вывод светодиода подключен к контакту GND платы.

Объяснение программы для платы STM32

Полный код программы приведен в конце статьи, здесь же мы кратко рассмотрим его основные фрагменты.
Подключение Bluetooth модуля HC-05 к плате STM32 Blue Pill во многом аналогично его подключению к плате Arduino. Программировать плату STM32 мы будем с помощью Arduino IDE.

Как уже указывалось ранее, мы с помощью приложения Bluetooth Terminal, запущенном на смартфоне с Android, будем управлять включением/выключением светодиода, подключенного к плате STM32 Blue Pill.

Примечание: контакты RX & TX должны быть отключены во время загрузки кода в плату STM32F103C8.

Поскольку в плате STM32F103C8 у нас три порта последовательной связи (USART), то в программе необходимо указать какой из них мы будем использовать.

Также укажем контакт, к которому в нашей схеме подключен светодиод.

const int pinout = PA0;

1	const int pinout = PA0;

Далее укажем переменную, в которую мы будем сохранять данные, поступающие по последовательному порту.

char inputdata = 0;

1	char inputdata = 0;

Затем в функции setup() мы инициализируем последовательную связь со скоростью 9600 бод между платой STM32 Blue Pill и Bluetooth модулем.

Serial1.begin(9600);

1	Serial1.begin(9600);

Здесь мы использовали название порта последовательной связи Serial1, поскольку модуль HC-05 у нас подключен к контактам TX1 и RX1 платы STM32. Аналогичным образом можно использовать названия Serial2 или Serial3 если подключить модуль HC-05 к этим портам.

Затем мы передадим приветственное сообщение в виде последовательных данных через порт serial1, поскольку к нему подключен Bluetooth модуль HC05. Далее модуль передает эти данные приложению Bluetooth Terminal на смартфоне. Таким образом, для передачи приветственного сообщения используем следующие строки кода:

Serial1.print("CIRCUIT DIGEST\n");
Serial1.print("BLUETOOTH WITH STM32\n");

1 2	Serial1.print("CIRCUIT DIGEST\n"); Serial1.print("BLUETOOTH WITH STM32\n");

После этого установим режим работы контакта PA0 на вывод данных поскольку к нему подключен светодиод.

pinMode(pinout, OUTPUT);

1	pinMode(pinout, OUTPUT);

Далее в функции void loop() мы будем считывать данные из последовательного порта и в зависимости от их значений включать/выключать светодиод.

void loop()
 {
   If (Serial1.available() > 0)     
   {
      inputdata = Serial1.read();       
      if(inputdata == '1')
      {
         digitalWrite(pinout, HIGH);
         Serial1.print("LED ON\n");
      }
        
      else if(inputdata == '0') 
      {     
         digitalWrite(pinout, LOW); 
         Serial1.print("LED OFF\n");
      }
   }
}

void loop()

{

If (Serial1.available() > 0)

{

inputdata = Serial1.read();

if(inputdata == '1')

{

digitalWrite(pinout, HIGH);

Serial1.print("LED ON\n");

}

else if(inputdata == '0')

{

digitalWrite(pinout, LOW);

Serial1.print("LED OFF\n");

}

Подключение Bluetooth модуля к приложению на смартфоне

Для этого выполните следующую последовательность шагов.

Шаг 1. После загрузки кода программы в плату STM32 (во время ее загрузки не забудьте отключить контакты RX и TX) включите Bluetooth на своем смартфоне.

Шаг 2. В доступных для подключения устройствах выберите HC-05 и в качестве пароля введите 1234.

Шаг 3. После создания соединения между модулем и смартфоном откройте приложение Bluetooth Terminal, в нем выберите пункт connect a device и затем выберите HC-05 как показано на следующем рисунке.

Шаг 4. После того как приложение Bluetooth Terminal соединится с вашим модулем HC-05, вводите в терминале приложения 1 или 0 для того чтобы включить или выключить светодиод. В ответ на эти команды вы будете получать сообщения, свидетельствующие о включении/выключении светодиода.

Исходный код программы (скетча)

//PROGRAM FOR BLUETOOTH INTERFACE WITH STM32F103C8
//CIRCUIT DIGEST
//Pramoth Thangavel
const int pinout = PA0; // declare pinout with int data type and pin value
char inputdata = 0;  //переменная для хранения данных, поступающих по последовательному порту 
void setup()
{
    Serial1.begin(9600);                      //устанавливаем последовательную связь с модулем 
    Serial1.print("CIRCUIT DIGEST\n");
    Serial1.print("BLUETOOTH WITH STM32\n");                     
    pinMode(pinout, OUTPUT);                  // устанавливаем режим работы контакта PA0 на вывод данных
}
void loop()
{
   if(Serial1.available() > 0)      // Send data only when you receive data:
   {
      inputdata = Serial1.read();        //считываем поступающие данные и сохраняем их в переменной
           
      if(inputdata == '1') 
      {
         digitalWrite(pinout, HIGH); 
         Serial1.print("LED ON\n");
      }
         
      else if(inputdata == '0')  
      {      
         digitalWrite(pinout, LOW);  
         Serial1.print("LED OFF\n");  
      }
   }
}

//PROGRAM FOR BLUETOOTH INTERFACE WITH STM32F103C8

//CIRCUIT DIGEST

//Pramoth Thangavel

const int pinout = PA0; // declare pinout with int data type and pin value

char inputdata = 0; //переменная для хранения данных, поступающих по последовательному порту

void setup()

{

Serial1.begin(9600); //устанавливаем последовательную связь с модулем

Serial1.print("CIRCUIT DIGEST\n");

Serial1.print("BLUETOOTH WITH STM32\n");

pinMode(pinout, OUTPUT); // устанавливаем режим работы контакта PA0 на вывод данных

}