SENSORES/ATUADORES

INTERNET DAS COISAS (IoT)

Arduino - Bluetooth

Neste tutorial, vamos aprender:

Como usar Bluetooth com o Arduino
Como enviar dados do Arduino para um app de smartphone via Bluetooth
Como receber no Arduino dados do app de smartphone via Bluetooth
Como controlar o Arduino pelo app de smartphone via Bluetooth

O escopo deste tutorial:

O Arduino troca dados com o app de smartphone. A comunicação entre dois Arduinos via Bluetooth será apresentada em outro tutorial.
O Módulo Bluetooth HC-05 é usado neste tutorial. Este módulo é amplamente usado e popular
Você pode usar qualquer app Android/iOS. Este tutorial vai usar o app Bluetooth Serial Monitor no Android para demonstração.
Você pode controlar qualquer coisa conectada ao Arduino pelo app de smartphone. Este tutorial vai usar LED e servo motor como exemplos.

Este tutorial é sobre o uso do Bluetooth Clássico (Bluetooth 2.0). Se você está procurando o Bluetooth Low Energy - BLE (Bluetooth 4.0), veja este tutorial semelhante: Arduino - Bluetooth Low Energy

Hardware Necessário

1	×	Official Arduino Uno
1	×	Alternatively, DIYables STEM V3, Fully Compatible with Arduino Uno R3
1	×	Cabo USB 2.0 tipo A/B (para PC com USB-A)
1	×	Cabo USB 2.0 tipo C/B (para PC com USB-C)
1	×	Módulo Bluetooth HC-05
1	×	Fios Jumper
1	×	(Recomendado) Shield com Bornes de Parafuso para Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Sensors/Servo Expansion Shield for Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Shield de Protoboard para Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Case para Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Placa Base de Prototipagem e Kit de Protoboard para Arduino Uno

Or you can buy the following kits:

1	×	DIYables STEM V3 Starter Kit (Arduino included)
1	×	DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

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Sobre o Módulo Bluetooth HC-05

O HC-05 é um módulo Bluetooth Serial. Ele funciona como um conversor Serial para Bluetooth. Ele faz o seguinte:

Recebe dados do pino Serial RX e transmite os dados ao dispositivo pareado (como um smartphone) via Bluetooth
Recebe dados do Bluetooth (do dispositivo pareado) e envia os dados para o pino Serial TX.

Mais especificamente, no contexto em que o Arduino se comunica com um app de smartphone (Android/iOS):

O Arduino se conecta ao Módulo Bluetooth HC-05 pelos pinos Serial/SoftwareSerial
O Módulo Bluetooth HC-05 é pareado com um app de smartphone
O Arduino envia os dados para o app de smartphone simplesmente enviando dados para a Serial/SoftwareSerial
O Arduino recebe os dados do app de smartphone simplesmente lendo dados da Serial/SoftwareSerial
Nenhum código específico de Bluetooth é necessário no Arduino

Pinagem

O Módulo Bluetooth HC-05 tem 6 pinos:

Pino Enable/Key: este pino é usado para alternar entre o Modo de Dados (nível LOW) e o Modo de Comando (nível HIGH). Se não estiver conectado, ele fica no Modo de Dados por padrão
Pino VCC: pino de alimentação, conecte este pino ao +5V da tensão de alimentação
Pino GND: pino de alimentação, conecte este pino ao GND da fonte de alimentação
Pino TX: pino de dados seriais, conecte este pino ao pino RX do Arduino. Os dados recebidos via Bluetooth serão enviados para este pino como dados seriais.
Pino RX: pino de dados seriais, conecte este pino ao pino TX do Arduino. Os dados recebidos neste pino serão enviados ao Bluetooth
State: o pino State está conectado ao LED da placa e pode ser usado como retorno para verificar se o Bluetooth está funcionando corretamente.

No entanto, para as funções básicas, só precisamos usar 4 pinos do Módulo Bluetooth HC-05 para conectar ao Arduino.

O Módulo Bluetooth HC-05 também tem dois componentes embutidos:

Um LED: indica o status do módulo

Piscando uma vez a cada 2 segundos: o módulo entrou no Modo de Comando
Piscando repetidamente: aguardando conexão no Modo de Dados
Piscando duas vezes por segundo: conexão bem-sucedida no Modo de Dados

Botão: pode ser usado para controlar o pino Key/Enable e selecionar o modo de operação (Modo de Dados ou de Comando)

Como Funciona

O módulo Bluetooth HC-05 tem dois modos de operação:

Modo de Dados: é usado para trocar dados com o dispositivo pareado
Modo de Comando: é usado para configurar parâmetros.

Felizmente, o módulo Bluetooth HC-05 pode funcionar com o Arduino usando a configuração padrão, sem precisar configurar nada.

Configurações Padrão do HC-05

Nome Bluetooth padrão	“HC-05”
Senha padrão	1234 ou 0000
Comunicação padrão	Slave
Modo padrão	Modo de Dados
Baud rate padrão do Modo de Dados	9600, 8, N, 1
Baud rate padrão do Modo de Comando	38400, 8, N, 1

Sobre o App Bluetooth Serial Monitor

O app Bluetooth Serial Monitor é um aplicativo para celular com uma interface de usuário parecida com o Serial Monitor da Arduino IDE. Ele se comunica com o Arduino via Bluetooth. Você pode interagir com o Arduino por este app como se fosse o Serial Monitor no seu PC, sem adicionar nenhum código especial para o módulo Bluetooth no seu código Arduino, seguindo estes passos:

Conecte o Arduino ao módulo Bluetooth HC-05
Instale o app Bluetooth Serial Monitor no seu smartphone
Abra o app e pareie-o com o módulo Bluetooth HC-05

E agora você pode enviar/receber dados do Arduino exatamente como no Serial Monitor da Arduino IDE. Você não precisa modificar o código Arduino existente nem adicionar nenhum código Bluetooth a um novo código Arduino.

Diagrama de Ligação

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Tabela de Ligação

Pinos do Arduino	Pinos do Bluetooth HC-05
RX (Pino 0)	TX
TX (Pino 1)	RX
5V	VCC
GND	GND
	Enable/Key (NÃO conectado)
	State (NÃO conectado)

※ Nota:

Você pode usar outros pinos do Arduino trocando o objeto Serial no código Arduino por outro Serial1, Serial2,... ou por SoftwareSerial, se disponível.

Como Programar para Bluetooth

Nenhum código dedicado ao Bluetooth é necessário. Só precisamos usar o código Serial.

Arduino envia dados para o App Bluetooth no Smartphone

Para enviar dados do Arduino para o app Bluetooth no smartphone, precisamos usar o seguinte código Arduino:

Neste exemplo, vamos enviar “Arduino here, command me!” do Arduino para o app Bluetooth no smartphone a cada segundo

Passos Rápidos

Instale o app Bluetooth Serial Monitor no seu smartphone
Ligue o módulo Bluetooth HC-05 ao Arduino conforme o diagrama de ligação acima
Copie o código acima e abra-o na Arduino IDE
Clique no botão Upload na Arduino IDE para carregar o código no Arduino. O upload do código para o Arduino pode falhar. Se isso acontecer, desconecte os pinos TX e RX do módulo Bluetooth, faça o upload do código e depois reconecte os pinos RX/TX.
Abra o Serial Monitor na Arduino IDE
Abra o app Bluetooth Serial Monitor no seu smartphone
Selecione o modo Classic Bluetooth

Pareie-o com o módulo Bluetooth HC-05

Veja o resultado no app Android.

Veja o resultado no Serial Monitor da Arduino IDE.

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Newbiely.ino

···

8 Serial.println("Hello World!");

Output

Serial Monitor

Message (Enter to send message to 'Arduino Uno' on 'COM15')

New Line

9600 baud

Arduino here, command me! Arduino here, command me! Arduino here, command me! Arduino here, command me! Arduino here, command me!

Ln 11, Col 1

Arduino Uno on COM15

Você verá que os dados no Serial Monitor da Arduino IDE e no app Android são idênticos

App Bluetooth envia dados para o Arduino

O código abaixo faz o seguinte:

O app Bluetooth envia dados para o Arduino
O Arduino lê os dados e envia a resposta de volta ao Bluetooth:

/* * Este código de Arduino foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino/arduino-bluetooth */ // NOTE: change the Serial to other Serial/Software Serial if you connects Bluetooth module to other pins void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { Serial.println(F("Arduino here, command me!")); if (Serial.available()) { // if there is data comming String command = Serial.readStringUntil('\n'); // read string until meet newline character if (command == "LED OFF") { Serial.println("LED is turned OFF"); // reports action to smartphone app // TODO: control your LED here } else if (command == "LED ON") { Serial.println("LED is turned ON"); // reports action to smartphone app // TODO: control your LED here } } delay(500); }

Passos Rápidos

Copie o código acima e abra-o na Arduino IDE
Clique no botão Upload na Arduino IDE para carregar o código no Arduino
Abra o Serial Monitor na Arduino IDE
Abra o app Android e pareie-o com o módulo Bluetooth HC-05 (de forma semelhante ao exemplo anterior)
Depois de conectar, digite "LED ON" ou "LED OFF" no app Android e clique no botão "SEND"

O Arduino recebe os dados e imprime a resposta na porta Serial. Esses dados serão enviados ao app Bluetooth
Veja o resultado no app Android

Veja o resultado no Serial Monitor da Arduino IDE

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Newbiely.ino

···

8 Serial.println("Hello World!");

Output

Serial Monitor

Message (Enter to send message to 'Arduino Uno' on 'COM15')

New Line

9600 baud

Arduino here, command me! Arduino here, command me! Arduino here, command me! Arduino here, command me! Arduino here, command me! Arduino here, command me! LED ON LED is turned ON Arduino here, command me! Arduino here, command me! Arduino here, command me! LED OFF LED is turned OFF Arduino here, command me! Arduino here, command me!

Ln 11, Col 1

Arduino Uno on COM15

Você verá que os dados no Serial Monitor da Arduino IDE e no app Android são idênticos

Código Arduino - Controlar LED com App de Smartphone via Bluetooth

O código de exemplo Arduino abaixo aceita dois comandos (“ON” e “OFF”) do app Bluetooth Serial Monitor para ligar/desligar o LED embutido.

/* * Este código de Arduino foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino/arduino-bluetooth */ // NOTE: change the Serial to other Serial/Software Serial if you connects Bluetooth module to other pins #define LED_PIN 8 void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(LED_PIN, OUTPUT); // set the digital pin as output: } void loop() { if (Serial.available()) { // if there is data comming String command = Serial.readStringUntil('\n'); // read string until meet newline character if (command == "OFF") { digitalWrite(LED_PIN, LOW); // turn off LED Serial.println("LED is turned OFF"); // reports action to smartphone app } else if (command == "ON") { digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // turn on LED Serial.println("LED is turned ON"); // reports action to smartphone app } } }

Você pode ver as instruções com mais detalhes no tutorial Arduino controla LED via Bluetooth/BLE

Código Arduino - Controlar Servo Motor com App de Smartphone via Bluetooth

O código Arduino abaixo recebe o valor do ângulo do app Bluetooth Serial Monitor para controlar o ângulo do servo motor.

/* * Este código de Arduino foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino/arduino-bluetooth */ // NOTE: change the Serial to other Serial/Software Serial if you connects Bluetooth module to other pins #include <Servo.h> Servo servo; // create servo object to control a servo int pos = 0; // variable to store the servo position void setup() { Serial.begin(9600); servo.attach(11); // attaches the servo on pin 11 to the servo object } void loop() { if (Serial.available()) { // if there is data comming int angle = Serial.parseInt(); if (angle >= 0 && angle <= 180) { servo.write(angle); // rotate servo Serial.print("Rotated servo to angle: ");// reports action to smartphone app Serial.println(angle); } else { Serial.print("Invalid angle: ");// reports invalid value to smartphone app Serial.println(angle); } } }

Você pode ver as instruções com mais detalhes no tutorial Arduino controla Servo Motor via Bluetooth/BLE

Se o app Bluetooth Serial Monitor for útil para você, por favor, dê a ele uma avaliação de 5 estrelas na Play Store. Obrigado!

Vídeo

Referências de Funções

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