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Bluetoothモジュール(HC-05とHC-06)のペアリング設定

 BluetoothモジュールHC-05とHC-06を持っているのでワイヤレスで操作するために、2つのモジュールをペアリング設定して利用しようと考えています。しかし、ペアリング設定はハードルが高く、諸先輩たちのブログを参考にさせてもらい、私が忘れないようにまとめて記録しました。

 Bluetooth module HC-05およびHC-06が相互に通信するための設定手順

(1)両方のデバイスで同じボーレートを設定する。
  (例)HC-05およびHC-06で、ボーレートを9600に設定する。
(2)両方のデバイスで、パスワードが同じであることを確認する。
  (例)HC-05とHC-06のパスワードを同じにする。

(3)次に、子機となるHC-06のアドレスを見つける必要がある。
  (但し、HC-06のATコマンドでは、アドレスを調べられない。)
 
(4)Androidを利用してHC-05を使って調べることができる。

  (a)Arduinoに以下のスケッチを書き込む
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// HC-05のATモード設定の接続
// VCC - 5V
// GND - GND
// TXD - Pin 10(5V→3.3Vに抵抗分割で接続)
// RXD - Pin 11
// EN - 3,.3V

#include < SoftwareSerial.h >

SoftwareSerial btport(10, 11);

void setup() {
Serial.begin(9600);
btport.begin(38400);
Serial.println("Enter AT commands:");
}

void loop()

{
if (btport.available())
Serial.write(btport.read());
if (Serial.available()){
btport.write(Serial.read());
}
}
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  (b)HC-05とArduinoの接続
  ・EN - 3,.3V
  ・VCC - 5V
  ・GND - GND
  ・TXD - Pin 10(5V→3.3Vに抵抗分割で接続)
  ・RXD - Pin 11

  (c)EN端子をArduinoの3.3Vに接続して、HC-05の右下のボタンを押しながらUSBを接続してATコマンドモードにする。


  (d)Arduino IDEのシリアルモニタで、以下の操作をします。
シリアルモニタは、「CR及びLF」で「9600bps」に指定

   AT+RMAAD   :HC-05を以前のペアのデバイスをすべて消去する。
   AT+ROLE=1 :HC-05をマスタモードにする。
   AT+REST    :HC-05をリセットする。
   AT+CMODE=0  :HC-05を任意のデバイスに接続するように設定する。
   AT+INQM=0,5,9 :最大5台のデバイスを9秒間検索する設定にする。
   AT+INIT   :SPPプロファイルを開始する。アクティブならERROR表示するが無視。
   AT+INQ    :周辺のBluetoothデバイスを検索する。
    Bluetoothデバイスが複数ある場合、INQ設定により5台までのデバイスが表示される。
    AT+INQは3つの値を返します。
    ・最初の値はアドレスで、これがペアリングの為に必要な値です。
    ・2番目の値はデバイスのモード。
    ・3番目の値はRSSI信号の強さ。

(5)HC-05をHC-06とペアリングする。
上記の(d)の状態で設定する。

   、AT+PAIR=<アドレス>、<タイムアウト時間
   (例)AT + PAIR = 98D3,31,FBB154,9 と入力する。タイムアウトは秒単位。

   上記の例でHC-05がHC-06と 9秒以内にペアリングする。
   ペアリングが成功すると、「OK」が表示される。

(6)HC-06をHC-05にのアドレスとしてバインド設定する。
   AT + BIND = <アドレス>
   (例)AT + BIND = 98D3,31,FBB154 を使用してバインドする。

(7)ペアリングされた特定の1台のデバイスにのみ接続するようにを設定する。
   AT + CMODE = 1

(8)HC-06へのリンク(HC-05からリモートデバイスであるHC-06への接続)
   AT + LINK = <アドレス>
   (例)AT + LINK = 98D3,31,FBB154

  すべてがうまくいけば、OKの応答が得られる。

  HC-05のLEDは毎秒1回点滅し、HC-06のLEDは点灯状態になり、ペアリング状態になります。接続設定が完了したら、EN端子をオープンにする。電源を入れるたびに自動的に接続する。
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    Bluetooth部品(HC-06)で接続する方法

     Bluetooth部品のHC-05も届く。HC-05も基本的にHC-06と類似しているので接続方法は同じで問題は無い。HC-06は子機しかならないが、HC-05の方は親機と子機の設定ができるため高機能になる。そのため、ATコマンドで設定できるこことが多い。

     Bluetooth部品のHC-06とHC-05
    HC-06とHC-05
     基板は共通のようで、ペアリングの押しボタンがあるかないか位の違いしかなく、HC-05の方がピン数が多い。それにしても1桁も安く入手できるようになったのには驚くばかりである。

     HC-06とHC-05の接続方法
    接続
     HC-06とHC-05の電源は内部に3.3Vへの降圧回路があるので、3.6V〜6Vの供給となっており5Vに接続するのが正解である。珠に、3,3Vに繋いでいるのがあるが不正解である。モジュール内部は3.3Vなので、TXやTXの信号線は3.3Vでの入出力である。そのため、レベルシフト回路で5V←→3.3Vの変換をする必要があります。簡易的な処置で、3.3Vの信号は5V系の入力にそのまま繋いでも動作しますが、3.3V信号入力に5V信号を接続すれば壊れることが想定されます。そこで、抵抗分割で5Vを3.3Vに降圧して接続します。

     基本的な動作テストは、Bluetooth部品(HC-06)で接続する方法と同じです。HC-05にあるATコマンドをテストできれば、問題なしです。
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      Bluetoothモジュール搭載の回路図

       RBT-01のBluetootモジュールの搭載をして、うまく動作しましたので、参考までにBluetoothモジュール搭載の回路図を掲載します。

       MR-C3024の通信コネクタ(ピンジャック)が壊れそうになったので、ボディカバーにピンジャックを増設していました。今回、Bluetoothモジュールを搭載したのですが、モーションプログラムの転送が出来ないので、転送はRS232Cで行い、それ以外はBluetoothで行うようにしました。

       そこで、増設したピンジャックとBluetoothのモジュールからの信号を切替えてからMR-C3024の通信コネクタに接続するようにしました。スイッチもボディカバーに付けて切替えるようにしました。
       
       電源ですが、RBT-01は3.3VがMaxですが、ADM3202ANは3.3V±0.3Vなので、そのまま3.3Vにしました。何とか後ろのボディカバーの中に押し込むことが出来ました。切替がピンジャンクの差換えでなく、SWで切替えるにしたので操作が簡単になり、コネクタの損傷も少なくなるでしょう。
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        Bluetoothの接続手順

         RZ-1とPCの通信をBluetoothで行うにはタイミングがあるようで、手順を踏んで接続する必要があるようです。私のRZ-1(MC-R3024の特性による)とPCなどの環境による所が大きいとは思いますが、手順を間違えると接続できない場合や誤動作することがあるので、次のような手順で接続するようにしています。
        (1)Bluetoothとの通信は接続を切っておく
        (2)RZ-1の電源をONにする
        (3)PCのBluetoothマネージャでPCと接続する
        (4)RZ-1の通信をBluetoothに切替える
        (5)roboBASICかRZ1Basicなどのアプリケーションを起動する
        (6)アプリケーションの通信設定をBluetoothのCOMポート番号に設定する
        (7)アプリケーションの通信を開始します。
         ●roboBASIC
         ・コントローラ情報
         ・ゼロポイント設定
         ・モーターコントロールパネル
         ・ヒューマノイド
         ●RZ1Basic
         ・コントローラの情報
         ・モーターゼロ点設定
         ・コントローラデータ取得
        などが通信できます。

         Bluetoothを使ったワイヤレスでのゼロポイント設定をしているRZ-1の様子です。ワイヤレスなので畳の上でモーションを作成することが出来ます。
         狭い机上でモーション作成していると、RZ-1が倒れて液晶ディスプレにぶつかりそうになるのでいつもひやひやでしたが。これで安心してモーションが作成できます。
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          遂にBluetoothが稼動した!

           miconoさんの素晴らしいソフトのお陰でBluetoothが稼動しはじめました。
          そのソフトはRZ1PeekとRZ1Basicの2つで、ともにBluetoothに対応してくれました。感謝、感謝です。
          http://micono.cocolog-nifty.com/
           デアゴスティーニ・ジャパンのROBOZAKよりも本家のハイテックマルチプレックスジャパンROBONOVAよりも楽しめるソフトだと思います。皆さんも試してみる価値はありますよ。

          【前提条件
           Bluetoothモジュール(RBT-001)はRS232Cレベルにレベルシフトしておきます。3.3Vでも動作するADM3202を利用するのがもっとも簡単です。
          【ここがポイント】 
           Bluetoothモジュールの接続のタイミングがあるようで、モジュールを接続したままでRZ-1の電源をONにするとうまくいかない場合があります。RZ-1を起動してからRXD/TXDのピンジャックのコネクタにBluetoothからのRxDとTxDの信号をクロスさせたピンジャックを接続します(なお、RTSとCTSはモジュールの外でショートさせてあります)。

          音声認識を接続したまま、加速度センサーの前後の出力信号をAD値で見ている状態です。(COM9は自分の環境に合わせて設定)

           同じ接続で、roboBASICでもRZ1Basicでも「コントローラの情報」で現在のモーションは何を利用しているかわかります。
           さらに、ヒューマノイドのゼロポイント設定もワイヤレス(Bluetooth)で行えます。ちょっと優越感(?)がありますね。だって、ROBOZAKを組み上げてこんなことできる人はまだ少ないですよね(プチ自慢)。

           F1のようにセンサー値を見ながら、最適値にセッティングできるようにRZ-1のゼロポイントを競技中に調整できるのです。もっと便利なのはモーションを作成するときに、ワイヤレスで作成できます。実はこのときにMR-C3024のピンジャックコネクタを壊しそうになったのです。

          どこにBluetoothのモジュールを格納するか検討しなければならない。


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            Bluetooth通信のテスト

            Bluetooth通信のテスト方法は下記のURLで丁寧に説明されているので、詳細は省くことにしました。

            http://www.trial-room.net/elec/elec_blue1.html

            「5.レベル変換基板」をそのまま製作して、テストして問題なければ、RS232Cの接続をピンジャックの信号ラインに接続すれば、PCとRZ-1とは通信できるはずです。

            「4.接続環境」のように接続すれば、動作テストもできるので、簡単です。

            と思いきやどうもそう簡単でもないようです。

             現状は、Bluetoothの通信は出来ているようですが、バイナリ通信がどうもうまく行っていないようで、モーションデータの転送はまだ実現できていません。まだ未確認で推測ですが、MR-C3024には文字化けで送られているようです。なぜかというと、windowsのターミナル通信でキーを入力するとリモコンコードと誤認識して、RZ-1が動作するためです。ポーズをとったり、挨拶をしたりという状況でおもしろいです。

            もしかすると、Bluetoothのコントローラでコードを送れば操作できるということを示唆しているのかも? まだまだ分からないことだらけですが、慌てず、ノンビリとやっていきます。

            只、心配なのはRBT-001の電源がType3.0V〜max3.3Vというスペックだったことです。手元には3Vの3端子電源がないので、すぐには壊れないとは思いますが、RBT-001は簡単に入手できないので、安全のために暫く休止することにしました。
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              Bluetoothの簡単なテスト

               PHシリーズの2mmピッチコネクタがなくて、最初は3Pのものを2つ使って接続しようとしましたが、大きくで少し削ったのですがキチッと入りませんでした。
               そこで、用事の序にやっと秋葉原で購入してきました。秋葉原でも6Pのコネクタはあまり置いてある所がなく、秋葉原ラジオストアのお店でやっと見つけて購入してきました。これでやっと接続できるようになります。

               電源を入れて電源電圧が正しく3.3Vになっていることを確認してから、PHコネクタを繋いでBluetoothモジュールと簡単な接続テストを行いました。一応、LEDが点灯してモジュールの認識できて接続できているようなので、今後、これをどう発展させていくかです。

               しかし、動作ボードが思いのほか大きなサイズになっていまい、小型化の検討も必要です。一応、ADM3202RN(フラット)を購入しておいて、動作確認できたら入れ替えようと考えています。
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                Bluetoothモジュールを入手

                 miconoさんに教えてもらい、急遽、発注しておいたMY ROBOT 42号が昨日、届きました。簡易包装であることのお知らせとともに送られて来ました。

                 Bluetoothモジュールの入手が目的だったので、動作してくれれば問題ないのですが、この号ではBluetoothモジュールの親切な使い方の説明が載っていたのは大いに参考となります。

                【準備にするもの】
                (1)PC側のBluetoothアダプタを購入する
                   一番易いPCI製ものを貯まったポイントで購入しました
                (2)BluetoothモジュールとMR-C3024を接続する
                  ・モジュール側のコネクタ(2mmピッチ、6ピン)→現物合わせ
                  ・モジュールは3.3Vなので、3.3Vの3端子電源(IC)
                  ・モジュールは3.3Vで、MR-C3024は5Vなので、レベルシスト回路が必要
                   とり合えず、モーションデータをワイヤレスで転送したいので、
                   MR-C3024を加工しないで済ようにADM3202ANで繋ぐことにしました。
                  ・夫々のケーブル

                 別件ですが、MY ROBOTでは音声認識/合成のボードが提供されていたようですね。ROBOZAKでも同じボードを提供してくれればよかったのですが。
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                  Robonova用Bluetoothモジュールとコントローラ

                   海外では、Robonova用のBlueToothモジュールとBluetoothコントローラが提供されているようです。

                  海外のURLです。
                  http://www.active-robots.com/products/robonova/robonova-sensors.shtml
                  でも、値段をみるとコントローラよりもモジュールの方がかなり高いようです。

                   さらに、海外版のハンドにもう1つ新しいものが登場したようです。こちらはボクシングタイプとも言うべき形です。こちらは指が4本で構成されており、親指で押さえるタイプなのでボールを持つことはできなそうですね。
                  海外のURL(PDF)です。
                  http://www.active-robots.com/products/robonova/accessories/robonova_grip.pdf
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                    Bluetoothを繋げてみよう計画に賛同!

                     miconoさんの「週刊『My Robot』のBluetoothを繋げてみる計画」に乗っかることにしました。
                    早速、まだ在庫のあるという週刊『My Robot』を注文しました。注文先は、「Fujisan.co.jp」で、週刊『My Robot』のバックナンバーで注文できます。miconoさんからの情報で、下記のURLを参照ください。

                    http://micono.cocolog-nifty.com/blog/2008/06/bluetoothrbt100_3b8f.html

                     Bluetoothモジュールが付いてくるのは、週刊マイロボット 2006/12/12発売号 (第42号)です。

                    本当に、配送されるか待ち遠しい。来たら、PC側のBluetoothモジュールは貯めてあるポイントで購入しようと思います。

                     皆で協力すれば、Bluetoothモジュールを可動できると思いますので、頑張りましょう。

                    miconoさん、情報有難う御座いました。
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                      カレンダ

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