HC-05 Bluetoothモジュールの接続と設定ガイド

HC-05 Bluetoothモジュール概要

HC-05はクラシックなBluetoothシリアル通信モジュールであり、マスター/スレーブモードの切り替えをサポートしています。このモジュールは組み込みシステム、Arduino、STM32などのデバイス間で無線データ転送に広く利用されています。Bluetooth 2.0+EDRプロトコルに基づいており、デフォルトのボーレートは38400、動作電圧は3.3V-5VでTTLレベルと互換性があります。

主な特性

動作モード：マスターモード、スレーブモード、ループバックモードをサポート。
通信距離：理論的な伝送距離は約10メートル（環境による干渉に依存）。
インターフェースタイプ：UART（TXD/RXD）で、マイクロコントローラーのシリアルポートに直接接続可能。
ペアリングパスワード：デフォルトは通常「1234」または「0000」。

基本的な接続方法

HC-05をマイクロコントローラー（例：Arduino）に接続する際は、レベルマッチングに注意が必要です：

TXD：対象デバイスのRXDピン（例：ArduinoのRX）に接続。
RXD：対象デバイスのTXDピン（例：ArduinoのTX）に接続。
VCC：3.3Vまたは5V電源に接続（モジュール仕様に応じて選択）。
GND：グランドに接続。

注意：5Vで電源を供給する場合、TXDピンに1kΩの抵抗を追加して電圧を分圧し、モジュールの損傷を避けてください。

ATコマンドによる設定

ATコマンドを使用してモジュールのパラメータ（名前、ボーレート、ペアリングコードなど）を変更できます：

ATモードへの切り替え：モジュール上のボタンを押したまま電源をONするか、KEYピンを3.3Vにプルアップします。

ATコマンドの例：

AT+NAME=MyBTDevice    // モジュール名の設定
AT+PSWD=1234         // ペアリングパスワードの変更
AT+UART=9600,1,0     // ボーレートの設定

代表的なアプリケーションコード（Arduino）

#include 
SoftwareSerial BTSerial(2, 3); // RX, TX

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  BTSerial.begin(38400); // デフォルトボーレート
}

void loop() {
  // BluetoothからPCへデータ転送
  if (BTSerial.available()) {
    Serial.write(BTSerial.read());
  }
  
  // PCからBluetoothへデータ転送
  if (Serial.available()) {
    BTSerial.write(Serial.read());
  }
}

よくある問題の解決策

通信できない：配線が正しいか確認し、ボーレートが一致しているか確認してください。
ATモードに入れない：KEYピンがプルアップされているか確認し、再起動を試みてください。
ペアリングに失敗：パスワードを確認し、デバイスがSPP（シリアルポートプロトコル）をサポートしているか確認してください。

拡張アプリケーション

スマートフォンアプリとの通信：AndroidのBluetooth TerminalやiOSのLightBlueなどのツールを使用してデータ転送を実現します。
マルチモジュールネットワーキング：マスター/スレーブモードを組み合わせて多点通信を実現します。

Bluetoothモジュールのペアリング方法

2つのHC-05 BluetoothモジュールとUSB-TTLモジュールを準備し、以下のように接続します：次に、BluetoothモジュールをATモードに入れます：モジュールに電源を供給する際に同時にPIN34をハイレベルにする（モジュール上のボタンを押し続ける）、またはモジュールに電源を供給した後にPIN34をハイレベルにします。38400のボーレートでAT状態に入るか、通信ボーレートと一致したボーレートでAT状態に入ります。最初の方法を使用してAT状態に入ることが推奨されます。 BluetoothモジュールがATモードに入ったことを示す印は：ボード上のLEDの点滅が遅くなり、約1秒間隔で点滅します。Bluetoothモジュールがまだ高速点滅モードにある場合は、ATモードに入っていないことを示しています。 ATモードに入った後、まずシリアル接続を確立します。接続時には一般的にHC-05のデフォルトボーレートは「38400」です。ウィンドウにATを送信し、接続が成功すると「OK」値が返されます。

注意：

専用のBluetoothモジュールテストシリアルポートを使用することをお勧めします。
上記の手順すべてが正しいにもかかわらずATに何の反応もない場合は、Bluetoothモジュールが故障している可能性が高く、モジュールの交換をお勧めします。

ATモードに入った後、まずマスターとスレーブを工場出荷時の設定に戻し、以前にBluetoothモジュールが接続していたデータを消去することをお勧めします。次に、マスターとスレーブそれぞれに以下の設定を行います：

スレーブ設定

マスター設定

Bluetoothアドレス接続モード「AT+CMODE=0,1,2」において： - 0：指定されたBluetoothアドレス接続モード（バインディング命令で設定されたアドレス） - 1：任意のBluetoothアドレス接続モード（バインディング命令で設定されたアドレスの制約を受けない） - 2：ループバックロール（スレーブ-ループ）デフォルト接続モードマスターとスレーブの設定が完了したら、電源をオフしてATモードを終了し、再接続します。しばらく待ってからLEDの点滅状態からBluetooth接続が成功したか判断します。 Bluetoothモジュールを使用して接続する際の最も重要な点は：

マスター/スレーブモードの設定
マスターとスレーブのペアリングコード、ボーレートが一致することを確認
マスターが「AT+BIND=スレーブアドレス」を送信（ここで注意すべきは、スレーブアドレスの「.」を「,」に変更する必要がある）

タグ: HC-05 Bluetooth UART atコマンド Arduino

7月25日 16:29 投稿

異端開発室