تقنية البلوتوث هي تقنية رائعة تمكننا من نقل البينات عن بعد وحتى التحكم بالاجهزة الكهربائية عن طريق الاجهزة الاكترونية وخاصة الهواتف الذكية. في هذا المشروع سوف نسلط الضوء عن كيفية التحكم بالاردوينو عن طريق البلوتوث باستخدام اجهزة الاندرويد. في هذا المشروع، سنتمكن من التحكم ب RGB LED عن طريق هاتف ذكي، والذي سيمكنك من أضأة الLED بأي لون تريده باستخدام هاتفك الجوال عن طريق البلوتوث.
سوف نستخدم في هذا المشروع وحدة البلوتوث من نوع HC-05، وهي من اشهر الانواع التي تستخدم مع الاردوينو. تمتاز هذه الوحدة بسهولة برمجتها و التواصل بينها وبين الاردوينو. يترواح سعرها من 3 الى 6 دولار.
فلنبدأ الان المشروع !
ما تحتاجه من ادوات في هذا المشروع :
ادوات هذا المشروع بسيطة ولا تحتاج الى اي نوع من انواع اللحام :
- لوحة التجارب (Bread Board)
- لوح اردوينو ( اي نوع من انواع الاردوينو)
- وحدة بلوتوث من نوع HC-05 (او اي وحدة من عائلة ال HC)
- اسلاك (Jumper Wires)
- LED RGB Common Anode او LED RGB Common Cathode
- كمبيوتر (لبرمجة الاردوينو)
- ثلاث مقاومات بقمية 330 ohm
- مقاومة واحدة بقمية 4.7k ohm
- مقاومة واحدة بقمية 2k ohm
ننتقل الان الى الخطوات وما عليك فعله لأتمام المشروع :
الخطوة الاولى :
- قم بتوصيل منفذ ال 5volt على الاردوينو بمنافذ الطاقة المتواجدة على جانب لوحة التجارب ومنفذ الGnd على الاردوينو على منافذ الطاقة السالبة على لوحة التجارب.
- اذا كان لديك RGB Common Anode LED، التوصيل سيكون كالاتي :
قم بوضع الاقطاب للLED على لوحة التجارب وتوصيلها كما في الصورة بالاردوينو. الرجاء وصل مقاومة بقمية 330 ohm بين ال5v والقطب الموجب للLED. القطب الاكثر طولا هو القطب الموجب.
- اذا كان لديك RGB Common Cathode LED، التوصيل سيكون كالاتي :
قم بوضع الاقطاب للLED على لوحة التجارب وتوصيلها كما في الصورة بالاردوينو. الرجاء وصل مقاومة بقمية 330 ohm بين منافذ الاردوينو الثلاث واقطاب الLED. القطب الاكثر طولا هو القطب السالب.
الخطوة الثانية :
إن وحدة الHC-05 تستطيع ان تعمل بشكل اساسي على مصدر طاقة يتراوح ما بين ال 3.3 و 5 فولت . ولكن اذا تم ارسال اشارات كهربائية للمنافذ الغير الخاصة بالطاقة كمنفذ الRX وال TX والSTATE والKEY وكانت اكثر من 3.3 فولت فهذا قد يتلف الدارة الخاصة بال HC-05 مع مرور الوقت.
- قم بتوصيل القطب الموجب للHC-05 بمنفذ ال5v على لوحة التجارب، و القطب السالب للHC-05 بمنفذ الGnd المتواجد على لوحة التجارب.
للاسف فان المنافذ الخاصة بالاردوينو تعمل على مستوى ٥ فولت ، اي اذا قمت بارسال اشارات كهربائية من اي منفذ من منافذ الاردوينو فسوف يكون الجهد الكهربائي له هو ٥ فولت. هذا قد يسبب لنا مشكلة اثناء توصيل الHC-05 بالاردوينو. لحل هذه المشكلة يجب ان نقوم بخفض الجهد الكهربائي للاردوينو من 5 فولت الى 3.3 فولت ، وذلك عن طريق استخدام المقاومات.
توصيل الاردوينو بالHC-05 سيكون كالاتي :
- قم بتوصيل منفذ ال TX للHC-05 الى منفذ ال RX للاردوينو. في هذه الحالة لا نتحاج الى استخدام اي مقاومات ، وذلك لأن منفذ الTX للHC-05 سيرسل اشارات ذو 3.3 فولت الى منفذ الRX للاردوينو. وفي نفس الوقت فإن الاردوينو يستطيع ان يقرأ اشارات كهربائية بهذه الفولتية ، وايضا إن منفذ ال RX للاردوينو لن يقوم بارسال اي شارات الى الHC-05، وبذلك فان الHC-05 في امان.
- قم بتوصيل منفذ الRX للHC-05 الى منفذ ال TX لللاردوينو. في هذه الحالة سيكون علينا توصيل مقاومتين بين المنفذين كما موضح بالصورة التالية:
معلومة سريعة: TX ترمز الى Transmit pin و RX ترمز الى Receive pin.
الخطوة الثالثة :
قم بتوصيل الاردوينو بالكمبيوتر، وقم بتحميل نص البرمجة الاتي على الاردوينو: الرابط. الرجاء اختيار نص البرمجة الصحيح الموافق لنوع ال LED الذي ستسخدمه في هذا المشروع.
ملاحظة هامة : يجب فصل الاسلاك الموصولة بالاردوينو بمنافذ الTX والRX عند تحميل اي نص جديد الى الاردوينو، لتفادي اي نوع من انواع تداخل الاشارات بين الاردوينو وHC-05 وبالتي قد لا يعمل الHC-05 .
نص البرمجة قد يبدو معقدا في البداية، ولكن كل ما يجب عليك فعله هو اضافة بعض التغييرات ومن ثم تحميل نص البرمجة على الاردوينو.
Check_Protocol function هو الجزء الاكثر اهمية في نص البرمجة، وهو حلقة الوصل بين الاردوينو وال HC-05. اذا قمت بالذهاب الى هذا ال function، سوف تجد في اول if statment التي بجوارها نجمتان ( ** ) كملة red باللون الازرق. اذا قمت بارسال كلمة من جاهزك الاندرويد الى الاردوينو وكانت مطابقة للكلمة التي باللون الازرق ( red )، فان ال هذه ال if statment سوف تقوم تنفيذ ما بين الاقواس الخاصة بها. ولتفيذ فكرة مشروعنا الصغير هذا، سوف نقوم في البداية بأطفأ ال LED بشكل كامل باستخدما ال Turing_All_Colors_OFF function. ومن ثم سوف نقوم بتشغل اللون الاحمر. وفي النهاية سوف نقوم بارسال جملة الى جهازك الاندرويد عن طريق البلوتوث تحتوي على نص يؤكد لك ان اللون الاحمر تم تشغيله. وهي الجملة التي بجوارها ثلاث نجمات ( *** ) ولونها ازرق. هذه الاوامر الثلاثة هي ما بداخل اقواس الif statment. الالية هذه التي تم من خلالها انارة اللون الاحمر، هي مطابقة للالية التي تعمل بها الالوان الاخرى.
ننصحكم بان تقوموا بقرأة نص البرمجة بتمعن لكي تستفيدوا اكثر من تطبيقكم لهذا المشروع، ولكي تكونوا قادرين على التغيير في المشروع وتطبيقه في مجلات اخرى.
الخطوة الرابعة:
سنقوم الان بتنزيل على جهازك الاندرويد احد البرامج التي تتيح لك الاتصال باجهزة البلوتوث ومن ثم ارسال نصوص كتابية الى هذا الجهاز وايضا استقبال اي نصوص كتابية يرسلها هذا الجهاز. وفي مشروعنا هذا، الاردوينو سوف يستقبل هذه النصوص الكتابية ويحولها الى اوامر ومن ثم يرسلها الى جاهز الاندرويد عن طريق الHC-05.
قم بالذهاب الى جهازك الاندرويد ومن ثم الذهاب الى Google Play Store وقم بالبحث عن برامج تحت مسمى Bluetooth Terminal.
هناك العديد من البرامج المجانية التي يمكنك استخدامها، اختر البرنامج الذي يناسبك وقم بتنزيله. في هذا المشروع سوف استخدم شخصيا البرنامج المحدد باللون الازرق في الصورة الاتية:
قم بفتح البرنامج ومن ثم الاقتران بوحدة البلوتوث تحت مسمى HC-05 . اذا طلب منك وضع رقم سري فسيكون في الغالب اما 0000 او 1234. الان يمكنك ارسال اي نص تريده الى الاردوينو من خلال هاتفك.
لنقم الان بتجربة سريعة لمشروعنا!
لنقم بارسال كلمة green الى الاردوينو عن طريق جهازنا الاندرويد.
كما ترون في الصورة العليا، فعندما قمنا بارسال كملة green، قام الاردوينو بالرد علينا بان LED is Green now. وقام باضأة اللون الاخضر.
وبذلك نكون قد انتهينا من المشروع، واصبح لديك الان نظام يمكنك التحكم فيه عن بعد باستخدام جاهز الاندرويد!
يمكنكم بالطبع استخدام هذا المشروع بطرق مختلفة عن طريق تعديلات بسيطة بنص البرمجة والاجهزة الموصلة لتحويله على سبيل المثال الى جهاز للتحكم بالريلي عن بعد او لجهاز يقوم بتحكم بسيارة صغيرة (سيارة تعمل بالبطاريات) عن بعد، او …….