蓝牙模块:详解蓝牙通信模块的使用

HC系列蓝牙产品

用户使用指导说明书

一、概述

HC系类蓝牙产品包括蓝牙串口模块和蓝牙适配器两大类别,列表如下:

1、蓝牙串口模块:

工业级:HC-03,HC-04(HC-04-M,HC-04-S)

民用级:HC-05,HC-06(HC-06-M,HC-06-S)

HC-05-D,HC-06-D(是带底板的模块,主要是用户用于测试和评估)

2、蓝牙适配器:

HC-M4

HC-M6

本文主要介绍蓝牙串口模块。

蓝牙串口模块用于把串口转换为蓝牙,这种模块工作的时候分为主机和从机,其中偶数命名的型号出厂时就确定了是从机或者是主机,并无法更改。奇数命名的型号可以用户自己通过AT指令修改模块为主机或者从机。

HC-04 具体分为:

主机:HC-04-M , M=master

从机:HC-04-S , S = slaver

订购时默认为从机,如果需要主机,则订购时说明,或者直接订购HC-0X-M

同样,HC-06也是一样的命名原则。

因为HC-03,HC-05可以用户自由地设定主机或者从机,所以主机或从机只有在出厂时预设参数有意义,用户购买时可以要求出厂参数预设为主或者从。

蓝牙串口模块最主要的功能是取代串口线,使用举例如下:

A, 两个单片机,分别接一个蓝牙主机和一个从机,则主机和从机配对之后,相当于一根串口线,包含了RXD,TXD 两组信号,两个单片机之间可以通过蓝牙串口模块串口通信。 B,单片机接上蓝牙模块的从机,可以和电脑的蓝牙适配器,智能手机的蓝牙适配器配对通信,从而单片机和电脑、手机之间虚拟了一根串口线,可以进行串口通信。

C,市面上大多数的蓝牙设备都是使用蓝牙从机的,比如蓝牙打印机,蓝牙GPS,大部分就是从机模式的,我们可以使用主机模块和它配对通信。

串口模块的使用,是不需要驱动的,只要是串口就可以接入,配对完毕即可通信,模块与模块的通信需要至少2个条件:

1、 必须是主机与从机之间

2、 必须密码一致

但这两个条件并不是充分条件,还有一些条件是根据不同的型号来确定的,详细资料请参考后面的各种型号的关于配对的章节。

我们下面的章节叙述中将会多次引用Linvor(广州汇承信息的前称)的资料和图片。

二、模块的选型

蓝牙串口在模块功能上,偶数命名的互相兼容,从机命名的也互相兼容,也就是说,HC-04与HC-06,HC-03与HC-05在功能上是兼容的。HC-04,HC-06是比较早的版本,用户不可以自己切换主机或者从机,AT指令集很少,包括修改蓝牙名(限于从机),修改密码,修改波特率,询问版本号等几个基本功能,不如HC-03\HC-05的灵活和指令集多,一般来说推荐用户使用HC-03\HC-05的蓝牙。 下面列举HC-05和HC-06出厂时的主要参数,注意区别:

HC-05 HC-06

主机与从机可以切换 主机与从机不可以切换

蓝牙名:HC-05 蓝牙名:linvor

密码:1234 密码:1234

主机:不记忆从机,可以和任意从机配对,也就主机:记忆最后一次配对过的从机,并只与该是预设了AT+CMODE=1,如果要和HC-06一样记从机配对,直到KEY(26脚)高电平触发时放忆最后配对过的从机,可以配对过之后再使用弃记忆,26脚默认应该接低电平 AT+CMODE=0,详情参考HC-05的AT指令集

配对方式:主机可以指定另一方的地址进行配

对,另一方包括手机、电脑的适配器、从机,也配对方式:主机自动搜索从设备进行配对。 可以默认地自动搜索并配对从机。 典型方式:在一定条件下,主从之间自动配对。 典型方式:在一定条件下,主从之间自动配对(默

认方式)

多机通信:模块与模块之间只支持点对点通信,多机通信:模块与模块之间只支持点对点通信,适配器可以支持与多个模块配对通信。 适配器可以支持与多个模块配对通信 AT模式1:开机后,再触发34脚为高电平可以

进入AT模式,此时设置AT指令使用的波特率和

通信时的波特率一样,比如9600;

AT模式2:先令34脚为高电平,或者模块上电

的同时令34脚也为高电平,设置AT指令使用的AT模式:配对前就是AT模式,配对完毕后透明波特率使用38400bps。

注意:只有34脚保持高电平的时候,才能使用所通信

有的AT指令,进入AT指令之后34脚如果不保

持高电平的话,只能使用部分AT指令,这种设

计是把模块的设置权限留给了用户的外围控制

电路,使05模块的应用非常灵活。

通信过程中令34脚为高电平,可以进入AT放开后恢复通信模式,这个功能可以动态查询某通信过程中无法进入AT模式

些信息,默认通信波特率:9600,4800~1.3M可设 默认通信波特率:9600,1200~1.3M可设 KEY:34脚,用于进入AT状态 KEY:26脚,用于主机放弃记忆

LED1:31脚,蓝牙状态指示灯,慢闪(1HZ)表LED:从机闪的频率是102ms,主机如果已经有示进入AT模式2;快闪(2HZ)表示进入AT模对从机的记忆,配对中110ms/s的频闪,如果式1,或者是通信配对中;双闪/秒,表示配对还没有记忆从机,或者清空了记忆,则是750m/s

完毕,可以通信

LED2:32脚,配对前低电平,配对完毕可以通

信为高电平

主从机指示灯用法是一样的。

注意:LED1和LED2引脚外接LED+脚。

功耗:配对中是30~40MA左右,波动,平均电流

是25MA

左右。配对完毕,不论通信与否,都是

8MA,无休眠模式。该参数所有型号的蓝牙模块

都是一样的。

复位:11脚,低电平复位,使用时可以悬空

级别:民用级 的频闪,配对完毕后,不论主机从机,LED引脚都为高电平。 注意:LED引脚接LED+脚。 功耗:配对中是30~40MA左右,波动,平均电流是25MA左右。配对完毕,不论通信与否,都是8MA,无休眠模式。该参数所有型号的蓝牙模块都是一样的。 复位:11脚,低电平复位,使用时可以悬空 级别:民用级

以上表格是两大系类模块的主要参数,可以供用户选型时参考。

推荐使用HC-03\HC-05系列产品。

三、封装信息

虽然HC-03、HC-04、HC-05、HC-06引脚定义稍有不同,但使用相同的封装尺寸:28mm * 15 mm *2.35mm。

下面图1是HC-06图片及主要引脚,图2是HC-05图片及主要引脚,图3是对比图,图4是他们的封装尺寸信息。制作电路板时,可到广州汇承信息科技有限公司的网站(www.qb5200.com下载protle版的封装库。

图1 图2

3

图4

四、首次使用HC-06使用及测试方法

本章节将详细介绍HC-06的使用方法,当用户第一次拿到模块的时候,可以用这个章节的介绍进行测试。 主要引脚定义

PIN1

UART_TXD , TTL/CMOS 电平,串口发送脚

PIN2 UART_RXD, TTL/COMS 电平,串口接收脚(无上拉,需外加上拉)

PIN11 复位引脚,低电平复位,可以悬空

PIN12 VCC,典型值3.3V,可以工作于3.1~4.2V之间

PIN13 GND

PIN22 GND

LED,工作状态灯。

从机:配对完毕前输出周期为102msPIN24 主机:无记忆从机配对信息的情况下,配对完毕前输出110ms周期的

方波,有记忆从机配对信息的情况下,配对完毕前输出750ms周期的

方波,配对完毕后输出高电平。

主机用于清空 主机对从机的配对信息 ,清空之后,主机将随机搜索PIN26 从机,配对后将记忆从机地址,下次开机将只搜索该地址的从机。

1、模块与3.3V的单片机串口的接线方法,如图5所示。

图5

HC-06原则上只要接上 UART_TXD、 UART_RXD、VCC、GND 这4根线就可以工作了,但为了更好的测试,最好把LED、KEY(测试主机时)也接上。

其中,3.3V单片机的TXD接到HC-06的UART_RXD

3.3V单片机的 RXD接到HC-06的UART_TXD

接上3.3V电源和地,就算最小系统接线完成了。

需要注意的是,蓝牙模块的PIN2:UART_RXD不带上拉,如果单片机的TXD无上拉能力的话,就

需要在模块的UART_RXD脚上接一个上拉电阻。这个很容易被用户所忽略。

如果2个单片机分别这样接主机和从机的话,那么上电后,配对前(LED闪)可以通过串口发送AT指令,详细的指令请参考HC-04或HC-06的规格书,最后一个章节有介绍指令集,需要注意的是,HC-04\HC-06的指令没有结束符,比如呼叫指令,只发AT两个字母就可以了,不要加上回车换行符。

如果LED常亮了,说明配对完毕,两个单片机之间可以互相串口通信,用户可以认为两个单片机之间连了一个串口线。

2、蓝牙模块与5V单片机串口、电脑串口的接法,如图6所示。

图6 是蓝牙底板的原理图,该原理图的接法可以使蓝牙模块的工作电压扩大为3.1~6.5V,此时通过图6的J1口,可以接入3.3V系统的单片机或者5V系统的单片机,也可以接入电脑串口。

图6

3、AT指令测试

HC-04、HC-06在配对完毕之前,模块就是AT模式。

在9600N81的情况下,发送AT两个字母就会回复OK,其他指令参考06的规格书最后一个章节,请用户注意,HC-06的AT指令集没有结束符,AT指令后面不需要加入回车换行等。

V1.4版本的指令集是不包含奇偶校验设置的,V1.5版本及以后版本是包含奇偶校验设置的,V1.5比V1.4多出的3条指令为:

无校验(默认设置)AT+PN

奇校验 AT+PO

偶校验 AT+PE

HC-06的AT指令发送频率最快不要超过1次/秒,因为HC-06的指令是通过时间间隔来判断

指令是否结束的。

4、蓝牙模块和电脑的适配器配对使用的情况,可以参考公司网站下载中心的“IVT使用指南.pdf”,该文档以HC-06-D为例,说明了串口模块如何与适配器配对使用的,和手机的配对使用的方法也差不多,不过手机都需要第三方的通信软件,类似于电脑的串口助手或者超级终端,我公司下载中心提供了“PDA串口助手.exe”,是适合适用于WM系统的手机软件。经过验证,串口模块可被sybian,andron,windows mobile 等智能操作系统的蓝牙所支持。

5、配对说明:HC-06的主机出厂的时候,是没有对任何从机记忆的,这个时候,只要主机和从机的密码一致,就可以配对。但是,主机配对过一次之后,就记忆住了最后一次配对的从机地址了,只要主机上电,就会自动地不停地搜索从机,直到找到为止。如果主机的PIN26脚被高电平触发,就会清空所记忆的从机地址,变为任意地址都允许配对的情况,此时只要密码一致,就可以配对。用户可以根据这个特性设计主机是该指定地址配对,还是任意地址配对。

6、关于密码的修改

HC-06密码的修改可以通过指令AT+PINxxxx,但需要注意,通过指令修改成功之后,模块必须彻底放电,新密码才能生效,只要彻底放电之前,旧密码还是有作用的。测试的时候,可以在断电之后,把电源和地短接20秒,整个系统将会彻底放电,新密码生效。一般情况下,如果外围没有彻底放电的设计的设计的话,关机半个小时也是可以彻底放电的,具体情况需要用户根据具体情况具体分析。

7、主机时没有名字的,用户测试的时候不要尝试修改主机的名字,蓝牙名字的长度不要超过20个字符。

小结:HC-06的指令比较少,操作简单,价格便宜,适合用法比较特定的用户,在此不做过多的使用说明,因为HC-04和HC-06的使用方法上是一样的,除了工业级和商业级的区别外,其他没有过多区别,所以以上说明也可以认为是HC-04的使用说明。

HC-04、HC-06的主要参考资料:(在公司网站均有提供下载,www.qb5200.com

HC-06蓝牙规格文档 .pdf (含指令集)

HC-04蓝牙规格文档 .pdf (含指令集)

IVT BlueSoleil-2.6 (IVT的蓝牙驱动试用版)

蓝牙常见问答FAQ(2010中秋修订版).pdf

HC-04-D(HD-06-D)datasheet(英文).pdf

HC-06-AT指令设置软件(测试版) (用于HC-06的V1.4版本设置,V1.5版有部分指令不支持)

蓝牙核心模块PCB封装 (protel版本的PCB封装库)

IVT软件使用说明.pdf (介绍如何使用适配器与蓝牙模块配对使用)

PDA串口调试助手.exe (用于WM系统的串口助手)

五、首次使用HC-05使用及测试方法

本章节将详细介绍HC-05的使用方法,当用户第一次拿到模块的时候,可以用这个章节的介绍进行测试。 1、主要引脚定义

PIN1 UART_TXD , 蓝牙串口发送脚,可接单片机的RXD

PIN2 UART_RXD,蓝牙串口接收脚,可接单片机的TXD脚,该引脚无上拉,需外加上拉 PIN11 RESET,模块复位脚,低电平复位,使用时候可以悬空处理

PIN12 VCC,电源输入引脚,典型值3.3V,可以使用3.1~4.2V电压

PIN13 GND

LED1,工作状态指示灯,该灯有3种状态,分别如下:

1、模块上电同时令PIN34为高电平,PIN31输出1HZ方波(慢闪),表示进入了AT使用38400的波特率;

2、PIN34低电平,给模块上电,此时PIN31输出2HZ(快闪),此时处于可配对状态,如果PIN34再设置为高电平,也进入了AT状态,但PIN31也一样是2HZ方波输出 PIN31

3、配对完毕,PIN31将双闪\秒,也是2HZ的频率。

4、注意:PIN34一直处于高电平的是,可以使用AT指令集里所有的指令,如果只是通过触发34脚高电平然后令34脚恢复低电平的方式进入AT模式,则只能使用部分的AT指令。这部分内容也可以参考第二章节的内容。

PIN32 配对完毕前,输出低电平,配对完毕后,输出高电平

模块配对及通信时,必须处于低电平,高电平可以进入AT模式,通信过程中也可以通PIN34 过置高电平PIN34进入AT状态,置低后恢复通信状态

2、模块和3.3V系统的典型接法,如图7所示

图7

3、模块与5V串口系统或者电脑的串口的典型接法,如图8

所示

图8

3、AT指令的测试

HC-05的AT指令详见HC-0305AT指令集,下面主要介绍几个常用的AT指令。

进入AT状态:模块上电的时候同时令PIN34高电平,使用38400波特率进入AT状态,或者

模块上电后再令PIN34为高电平,波特率将和通信波特率一致,进入AT状态,

推荐使用第一种方式进入AT状态。

指令结构:指令后面需要有回车换行符作为结束符,也就是十六进制的0X0D,0X0A,如果使用

串口助手,就是AT后面敲一下ENTER键,然后发送指令。

修改主从指令:AT+ROLE=0

这是设置模块为从机模式,默认出厂就是从机模式

AT+ROLE=1

修改模块为主机模式。

设置记忆指令:AT+CMODE=1

该指令设置模块可以对任意地址的蓝牙模块进行配对,出厂默认该参数。

AT+CMODE=0

该指令设置模块为指定地址配对,如果先设置模块为任意地址,然后配对,

接下去使用该指令,则模块会记忆最后一次配对的地址,下次上电会一直搜索

该地址的模块,直到搜索到为止。

修改密码指令:AT+PSWD=xxxx

该指令设置模块的配对密码,必须是4个字节长度

修改通信波特率指令:

AT+UART= ,,,详细参考HC-0305指令集,举例: AT+UART=9600,0,0

就是设置波特率为9600N81

修改蓝牙名: AT+NAME=XXXXX…略

小结 :HC-05的指令非常丰富,但以上几条指令是用户使用最多的指令,以上指令的组合完

全包含了HC-06的所有功能,可见HC-05是可以完全替代HC-06的,而且预留了大量

的使用空间给用户,所以推荐使用HC-05系列的蓝牙模块。HC-03的功能上和HC-05

是一样的,所以以上描述也可以供HC-03的用户参考。

HC-03\HC-05的参考资料:(公司网站均有提供下载)

HC-03蓝牙规格文档 .pdf (含指令集)

HC-05蓝牙规格文档 .pdf (含指令集)

IVT BlueSoleil-2.6 (IVT的蓝牙驱动试用版)

蓝牙常见问答FAQ(2010中秋修订版).pdf

蓝牙核心模块PCB封装 (protel版本的PCB封装库)

IVT软件使用说明.pdf (介绍如何使用适配器与蓝牙模块配对使用)

PDA串口调试助手.exe (用于WM系统的串口助手)

HC-03/05主从一体蓝牙串口模块指令集.pdf

六、订购信息

广州汇承信息科技有限公司公司

联系方式详见网站公布的信息。

淘宝购买方式:可以通过公司网站首页链接到产品的淘宝列表

PAYPAL购买方式:可以通过公司网站产品中心直接购买。

产品包装:每盒50pcs的吸塑包装,每个模块的重量大约为0.9g,每盒(含盒重)大约50g

订购时,可以说明需要型号:

HC-04-M 04的主机模块

HC-04-S 04的从机模块

HC-06-M 06的主机模块

HC-06-S 06的从机模块

HC-03

HC-05 0305可以预设为主机或从机

以上产品可以按个或者按盒购买。

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