Der Schaltkreis HC-05
Weiterleitung von Seriellen Daten (RS 232) an Smartphone oder Tablet mit Hilfe von einer Bluetooth-Funkstrecke.

Funktionsschema HC-05

Kleine Projekte mit Mikrocontrollern haben meist keine eigene Tastatur oder Bildschirm für die Dateneingabe oder -ausgabe.  Smart-Telefone und Tablets haben genau die fehlenden Möglichkeiten zur Anzeige und Eingabe. Es fehlt nur eine geeignete Schnittstelle. Das Bluetooth-Modul  "HC-05"  kann als Mittler zwischen Mikrocontroller und Tablet treten.

Zum Betrieb des HC-05 am Mikrocontroller genügen 4 Leitungen (VCC, GND, TXD, RXD). Über diese Leitungen wird das übliche serielle Protokoll (RS 232) abgewickelt. Auf dem Smartphone oder Tablet wird eine geeignete Software zur Bildschirmanzeige und Kommandoaussendung von seriellen Daten über Bluetooth installiert. Eine geeignete Software,  die dem Anwender die volle Kontrolle ermöglicht, wie er die Daten auf dem Bildschirm anzeigen und welche Daten er aussenden will, ist RFO-BASIC. Das Konzept mit Tablet und Bluetooth-Konverter vermeidet, dass für die Projektentwicklung Einzelheiten des Bluetooth-Protokolls bekannt sein oder programmiert werden müssen.

Das HC-05 Modul gibt es in zwei Versionen im Handel.

HC05_orig
HC05_Arduino
HC-05-Modul ohne Erweiterung
Zum Betrieb wird der Anschluss einer LED zur Betriebszustandsanzeige empfohlen. Mit einem Pegel 3.3V an der Anschlusstelle "KEY" wird das Modul in den  Programmiermodus versetzt. Sonst soll dort GND-Pegel angelegt werden.
HC-05-Modul mit Erweiterung "Arduino"
Diese Version enthält neben dem unerweiterten Modul noch eine Taste, mit der das Modul in den Programmiermodus versetzt werden kann und eine Leuchtdiode, die den Betriebszustand anzeigt.
Erklärung zur Bedeutung der Anschluß-Pin-Bezeichnungen
  • GND, +3.3V dienen zum Anschluss der Versorgungsspannung. 3.3 Volt. 5 Volt wäre zuviel. Das Modul könnte beschädigt werden.
  • RXD dient zum Empfang serieller Daten. Auch hier ist der Pegel 3.3V  einzuhalten.
  • TXD : Auf dieser Leitung sendet das Modul die über Bluetooth empfangenen seriellen Daten. Pegel ebenfalls 3.3 V.
  • KEY: Wird an diesen Pin  3.3V angelegt, geht das Modul in den Programmiermodus. Zum Betrieb soll dort GND anliegen.
  • LED: Hier soll eine LED angeschlossen werden. Aus den Blinksignalen lässt sich der Betriebszustand erkennen.
  • GND, VCC dienen zum Anschluss der Versorgungsspannung. 3.3 Volt reichen nicht. Es sollten schon 5 Volt angelegt werden (genauer eine Spannung zwischen 3,6V und 6V).
  • RXD dient zum Empfang serieller Daten. Hier sollte aber der Pegel 3.3V  eingehalten werden.
  • TXD : Auf dieser Leitung sendet das Modul die über Bluetooth empfangenen seriellen Daten. Pegel ebenfalls 3.3 V.
  • EN: Wird ein GND-Pegel an diese Leitung gelegt, schaltet sich das Modul aus. Ein 3.3 V-Pegel schaltet das Modul ein. Wer diese externe Schaltmöglichkeit nicht benötigt, kann die EN-Leitung einfach offen lassen. Das Modul ist dann immer betriebsbereit.
    wenn die Versorgungsspannung anliegt.
  • STAT: An der STAT-Leitung wird der Betriebszustand mit elektrischen Pegeln angezeigt. Dieselbe Information ist optisch mit der roten LED bereitgestellt. Wem das genügt, der braucht an der STAT-Leitung nichts anzuschließen.
Die Unterschiede der beiden Versionen sind nicht gravierend, doch sollen sie hier mit getrennten Schaltplänen verdeutlicht werden:
Schaltplan hc-05-Arduino Schaltplan





Foto hc05HC05 Foto

Zweck
Das Modul kann serielle Daten über einen Drahtanschluss empfangen und über Bluetooth an ein Android-Gerät senden. Dort werden die Daten angezeigt oder verarbeitet. Im Rahmen des UpH-Projektes "Physik und Elektronik" senden Heizthermostaten und die Kugelbahnsteuerung geeignete Daten  zur Weiterverarbeitung über das HC05 Modul.

Bluetooth-Name
Das Modul wurde auf den Bluetooth-Namen "Turbo1" konfiguriert.


Jumper
Die Konfigurierung kann geändert werden, wenn der Jumper links den Kontakt beider Stifte herstellt. Wenn der Jumper offen ist, ist das Modul betriebsbereit zum Empfang von Daten mit der Baudrate 2400

Außenanschlüsse:
++++ Schwarz:  GND
++++ Rot:          +12 V
++++ Gelb:       Empfang von seriellen Daten (invertiert mit Pegel 3.3V)

Empfangssoftware
Zum Empfang der seriellen Texte (z.B. des Heizthermostaten) eignet sich die Android-Software "HeizturboBluetooth.bas", geschrieben unter
RFO-BASIC Version 1.76





board
Schaltplan des HC_05 Moduls
Lochraster-Layout des Moduls HC_05

HC-05 Arduino

hc-05-arduinoDie Arduino-Version des Moduls verfügt über 6 Anschlusspins mit den Bezeichnungen STAT, RXD, TXD, GND, VCC, EN. Zusätzlich ist noch eine Taste vorhanden, mit der man das Modul  in den Programmiermodus schalten kann und eine rote Leuchtdiode, die den Arbeitszustand des Moduls anzeigt. Im Einzelnen ist folgendes zu bemerken:

Da die Leuchtdiode zur Betriebsanzeige schon vorhanden ist, vereinfacht sich der Schaltplan geringfügig. Die Leiterplatte für den Einbau des nackten hc-05 kann aber auch für das hc-05-Arduino verwendet werden. Nur an einer Stelle muss eine Leiterbahn mit einem Kratzwerkzeug unterbrochen werden, da es neben der 3.3Volt-Spannung  auch eine 5-Volt-Spannung gibt. Die 3.3 Spannung fehlt an den Anschluss-Pins. Man kann sie vom Modul genau dort abgreifen, wo man sie in der in der ursprünglichen hc-05-Version anlegen würde (also am seitlichen PIN 12)















hc-05-Arduino Schaltplan
hc-05-arduino Board
hc-05-Arduino Schaltplan
hc-05-Arduino board