HC-08 블루투스 모듈 아두이노 연결

IoT를 이용하는 전등 스위치를 동생 생일 선물 대신 만들어주기로 하였다. 

 

기존에 파는 제품들도 있으나 가격도 비싸고 기능도 별로 없는듯 하여 직접 제작에 들어갔다.

 

컨트롤러야 아두이노 나노를 쓰면 되고, 전등은 100V 이상의 고압을 사용하니 릴레이로 컨트롤, 

문제는 무선 방식을 택했기에 Wifi든 Bluetooth든 지그비 통신이든 통신 모듈을 아두이노와 연결해야했다.

 

통신거리가 길어봐야 수m 이고 Bluetooth라면 시리얼 통신 앱이 어떤 OS든 하나는 있을 것 같았기에 Bluetooth 로 개발을 하기로 결정.

 

전기회로를 설계할 때 가능하면 중국제 제품을 안쓰려고 하는데, 품질이 의심되기 보다는 주로 datasheet를 찾기 어렵거나, 있다고 해도 중국어로만 되어 있는 경우가 간간히 있어서 그렇다.

 

가격을 생각해서 Devicemart에서 중국제 HC-08 Bluetooth 모듈을 일단 구매 했으나, 다양한 제품들을 만드는 회사라 검색어 오염이 있고, 다른 제품군에 대한 설명은 많으나 HC-08 제품에 대한 설명은 거의 전무했다. 

 

다른 제품들과 중국어로된 회사 홈페이지를 뒤져서 결국 통신에 성공했다. 

 

Bluetooth 모듈 사용은 이번이 처음이기에 연결을 시키면서 다양한 것을 배웠다.

 

 

 

 

 

1. Arduino와 HC-08의 연결

 

일단 부품은 잘 모르면 무조건 모듈로 된 제품을 사야한다. 

 

그냥 덜렁 센서만 툭 샀다가 어떻게 연결하는지도 모르고 고생하기 쉽다.

 

생으로된 HC-08 모듈을 구매하고 길을 찾고자 여기로 오신 분은 얼른 가서 모듈로된 부품을 구매하기 바란다.

 

하지만 안타깝게도 부품을 구매한 Devicemart에도 제대로된 모듈 연결방법 설명이 없었다. 

 

연결방법은 간단하다. 핀은 총 6개가 나와있는데 실질적으로 4개만 사용하면 된다.

 

 

* Serial 통신

 

거의 대부분의 Serial 통신, 직렬 통신은 핀이 네개 필요하다.

 

VCC, GND, TX, RX

 

VCC와 GND는 말 그대로 전극의 +와 -. 장치에 전력을 공급해주는 핀이다.

 

나머지 둘이 통신을 위해서 필요한 핀인데, TX는 데이터 전송용, RX는 데이터 수신용으로 필요하다. 

 

중요한 것은 두 장치를 서로 연결할때 VCC와 GND는 극성 잘 보고 꼽으면 되지만 RX와 TX는 정 반대로 연결을 해주어야 한다는 것이다.

 

VCC핀은 보드의 5V 핀에 그대로 연결. GND 핀도 보드의 GND 핀에 그대로 연결을 하면 되지만, 

 

통신 모듈의 RX핀은 보드의 TX 핀에,

통신 모듈의 TX핀은 보드의 RX 핀에 연결을 해주어야 한다.

 

Arduino 보드에도 Digital 0번, 1번 핀이 이러한 기능을 수행해 주는데, 이경우 아두이노인지 블루투스 모듈인지 둘중에 하나와 통신이 안되었던 것으로 기억한다.

 

아, 아마 아두이노의 Serial Monitor 창에서 입력하는 값이 TX가 안되었던 것 같은데...

 

여튼 아두이노의 D0 D1핀은 앵간하면 건드리지 않는 것이 좋다는게 경험이다.

 

 

문제는 그럼 어떻게 Serial 통신을 하느냐, 아두이노 자체적으로 있는 라이브러리인 <SoftwareSerial.h>를 사용하면 된다.

 

이 라이브러리를 사용하면 지정한 디지털 핀을 TX와 RX 핀으로 설정해서 Serial 통신을 가능하게 해준다.

 

최종적으로 연결은 이런식으로 하면 됩니다.

 

 

VCC와 GND는 알아서들 잘 연결하실꺼고, 

 

위의 사진에서 모듈의 RX는 아두이노의 D10에, TX는 D11에 연결을 했다.

 

2. AT(필드) 코드

 

이번에 처음 배운 것이다. 

 

왜 어디에도 AT 코드를 설정하는 방법에 대해서 나와있지 않는가....

 

either 너무 기본적인것이거나 다들 불친절한 것이거나.

 

 

AT 코드는 Serial 통신을 사용해서 모듈의 칩의 설정을 바꾸어 주는 코드이다.

 

이 블루투스 모듈에선는 아래의 AT 코드들이 있다.

 

 

펌웨어 버전 확인부터, 블루투스 이름 변경, 연결가능성 설정 등의 메뉴가 있다.

 

문제는.... 이 코드를 그래서 어디에 어떻게 입력하는지 몰랐다.

 

설마 그냥 Serial 통신을 연결해두고 "AT"라고 정말 입력하면 돼??

 

 

사전 준비가 조금 필요하지만 일단은 진짜 문자 그대로(= ASCII 코드로 ) 저 코멘드를 입력하면 되더라.

 

 

일단 HC-08 모듈은 조금 특수적으로 AT Mode에 들어가야 저 명령어가 먹는다.

 

 

HC-08아닌 다른 모듈의 경우 KEY를 누르거나 5V 전압을 인가하면 된다고 하던데 그냥 전원을 넣은 상태로 다른 기기와 Pairing이 안된 상태면 무조건 AT 모드에 있는 것 같다.

 

참고로 이때 이 모듈의 경우 LED가 깜박거린다. 

 

 

AT 모드에 진입한후 저 명령어를 입력하기 위해서는 아래의 코드가 필요하다. 

 

3. 소프트웨어 제작

 

#include <SoftwareSerial.h> // 가상 Serial 통신을 위해 헤더파일 불러오기

 

byte rxPin = 11; // 모듈에서의 RX는 D10번, TX는 D11에 넣었다.

byte txPin = 10; // 그렇기에 모듈의 RX와 연결된 D10번 핀은 TX핀으로 설정해야한다.

// 참고로 사용하는 아두이노 기종에 따라서 SoftwareSerial.h를 사용할 수 없는 핀들이 존재한다.

// 꼭 홈페이지에서 document를 읽고 오자. 

// Uno 기준으로는 10번, 11번 모두 해당이 없다.

 

SoftwareSerial BT(rxPin, txPin); // BT 라는 이름으로 설정.

char c = ' ';

 

void setup() { // 두 시리얼 포트를 모두 시작.

  Serial.begin(9600); // 시리얼 모니터용

  BT.begin(9600); // 블루투스 모듈용

}

 

void loop() {

  if(BT.available()){ // BT 모듈에서 응답을 받는 경우이다. BT의 TX에서 전송이 들어올 때.

    while(BT.available()){ // while문을 넣지 않으면 한줄에 한글자씩 출력된다.

      delay(10);

      c = BT.read();

      Serial.print(c);

    }

    Serial.println("");

  }

  

  if(Serial.available()){ // Serial 모니터에서 직접 값을 입력한 경우.

    c = Serial.read();

    BT.write(c); // 블루투스 모듈의 RX 핀으로 쏴준다.

  }

}

 

char 형식이 아니라 16진수 그대로 출력하게 해두고 가지고 놀다가 재미있는 사실을 발견했는데 값이 입력될때 내가 입력한 문자의 아스키 코드 뿐만 아니라 10진수로 10, 13 이 같이 입력이 되는 현상을 발견했다.

 

찾아보니 각각 Line Feed와 Carriage Return.

 

아무래도 시리얼 모니터에 값을 입력하고 엔터를 눌러 전송을 하면 엔터 값 자체도 전송이 되는 듯 하다. (이것도 기본적인 거겠지만 이번에 처음 배웠다.)

 

 

 

 

참고로 해당 설정은 시리얼 모니터의 아래에서 바꿀 수 있다.

 

3-1. (baud rate을 모르는 경우)

 

다른 사람이 baud rate을 변경해놓고 사라지거나, 이전에 바꾼 값이 기억이 안나는 경우 통신이 안되어 당황하게 되는 경우가 있다. 그 때에는 아래의 코드를 사용하자.

9개의 baud rate 값들에 대해서 각각 테스트 한 뒤, response가 오는 경우 OK 라고 뜰 것이다.

 

#include <SoftwareSerial.h>

byte rxPin = 11;
byte txPin = 10;

SoftwareSerial BT(rxPin, txPin);

void setup() {
  Serial.begin(9600); // 시리얼 모니터용
  Serial.println();
  long btr[9] = {4800, 9600, 19200, 31250, 38400, 57600, 74880, 115200, 230400};

  for (int i = 0; i<9; i++){
    BT.begin(btr[i]);
    Serial.print("Testing baud rate: ");
    Serial.println(btr[i]);
    delay(10);
    BT.write("AT");
    delay(1000);
    if(BT.available()){ 
      while(BT.available()){

        delay(10);
        c = BT.read();
        Serial.print(c);
      }
      Serial.println("");
    }
  }
  BT.end();
}
void loop() {
}

 

 

4. 연결

 

아두이노 연결과 모듈 연결을 성공적으로 끝냈으면 위의 코드를 올리고 시리얼 모니터에 

AT 

라고 입력을 하면 

OK 

라고 뜨는 것을 확인할 수 있다.

(참고로 엔터를 눌러서 값을 전달하는 것과 전송 버튼을 눌러 값을 전달하는 것은 값이 다르다.)

 

두 HC-08 모듈을 연결하기 위해서는 하나는 마스터 모드, 하나는 슬레이브 모드여야 가능하다.

 

지그비 통신에서도 비슷한 것을 본 적이 있는데 여기서도 그렇게 작동하나 보다.

 

둘다 AT 모드에서 설정을 바꾸지 않았다면 둘다 Slave 로 되어 있을 것이다. 

 

AT+ROLE=M

 

커멘드를 입력하고

 

AT+RX 커멘드를 통해서 위의 시리얼 모니터처럼 값이 나오는지 확인한다.

 

Role : Master

 

라고 나올 것이다.

 

자... 이제 두 모듈을 어떻게 서로 연결해주지....

 

했는데 그냥 연결이 알아서 되더라.

 

여러 모듈이 동시에 존재하는 경우에는 어떻게 해야하는지는 모르겠으나, 같은 공간에 마스터 하나와 슬레이브 하나만 존재하고, 거리가 멀지 않으면(10미터 이하) 즉각 둘이 페어링이 되는 듯 하다.

 

일단 목적은 두 기기를 연결시키는 것이라 여러 모듈을 서로 연결시키는 것은 시도해보지 않았다.

 

나와 같이 HC-08을 사고 힘들어하는 누군가에게 도움이 되었기를 바라며...