Aplicativo para Módulo Bluetooth com PIC - Tutorial

Que tal conectar seu Smartphone em um microcontrolador para automatizar sua casa? Verifique como fazer uma conexão Bluetooth com um microcontrolador e Smartphone. Aprenda a utilizar o módulo Bluetooth HC-6 e envie comandos através do seu smartphone para ligar e desligar equipamentos.  Deixe sua casa HI-TEC  com o seu Smartphone. 

 

Introdução ao Projeto - Aplicativo para Módulo Bluetooth com PIC

O telefone celular do tipo Smartphones é considerado por muitas pessoas como uma extensão do corpo.  As aplicações vão além do uso das chamadas telefônicas, pois recursos de interatividade são cada vez mais comuns como redes sociais, e-mail e internet.  Mas que tal deixar seu Smartphone ainda mais interativo através do controle automático de sua residência na palma de sua mão?

Essa ideia de automatizar os ambientes residenciais e comerciais é conhecido como domótica e vem se popularizando em pouco tempo.  Iremos nesse artigo mostrar de forma simples como conectar um microcontrolador ao seu Smartphone para enviar comandos através de uma comunicação Bluetooth.

O Projeto 

O objetivo do projeto é a realização de um aplicativo que gerencie uma comunicação Bluetooth entre um Smartphone e microcontrolador para enviar comando simples de ligar e desligar um LED. Para facilitar a compreensão da maioria dos leitores, o projeto tem como objetivo a simplicidade e fornecer os conceitos básicos para o desenvolvimento da ideia principal que é comandar equipamentos como luminárias, ventiladores entre outros. 

Circuito microcontrolado

O circuito que recebe os comando do Smartphone é constituído basicamente por um microcontrolador PIC 16f876a, Módulo Bluetooth HC-6 e um LED para visualização do comando de Liga/Desliga.  

A Figura 1 apresenta o diagrama elétrico do circuito, as ligações são de baixa complexidade e podem ser montadas facilmente em um Protoboard. A Tabela 1 apresenta a lista de componentes utilizados no circuito.

Figura 1 - Diagrama elétrico do circuito PIC + Bluetooth.

Tabela 1 - Lista de Componentes.

A montagem final do protótipo em Protoboard  é ilustrada na Figura 2.

Figura 2 - Montagem final do circuito PIC+ Módulo Bluetooth em protoboard.

 Módulo Bluetooth HC-06

O módulo Bluetooth HC-06 é do tipo escravo, o que permite somente receber uma conexão de outro dispositivo. A tensão de alimentação o módulo é entre 3,3V a 6V. Os pinos de comunicação serial funcionam com níveis lógicos de 3,3V e com taxa de transmissão configuráveis via software de 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 e 38400. A corrente consumida durante operação de trabalho é de 40mA e de 1mA em stand-by.

Configuração do Módulo Bluetooth HC-06

O módulo Bluetooth HC-06 vem com uma configuração padrão dado por: Modo escravo, taxa de transmissão de 9600, nome HC-06 e Código PIN 1234. Todavia é possível alterar essas configurações de fábrica através de comando de strings (caracteres) enviados via software.  A Tabela 2 apresenta os possíveis comandos para o módulo HC-06.

Tabela 2 - Comando de configuração do Módulo Bluetooth HC-06

Para alterar a taxa de transmissão, devemos mandar a linha de instrução: AT+BAUD# e o módulo retorna uma mensagem de confirmação.  Onde "#" pode ser um numero de 1 a 6.

                Enviado: “AT+BAUD#”
                Recebido: "OKbaud"

                                                                   

                                                                        1: 1200
                                                                        2: 2400
                                                                        3: 4800
                                                                        4: 9600
                                                                        5: 19200
                                                                        6: 28400

Exemplo: Envio: AT+BAUD1
                 Recebido: OK1200

A configuração do módulo pode ser feita pelo próprio microcontrolador ou através de uma porta serial do PC.

Conexão entre o Microcontrolador e o Módulo Bluetooth HC-06

Para que a comunicação serial RS232 entre o módulo Bluetooth e o microcontrolador funcione corretamente, resistores de 1,5kΩ e 2,2kΩ são necessários para adequar o nível de tensão de 5V para os 3,3V evitando assim a queima do módulo. Esses resistores funcionam como um divisor de tensão, como apresentado na Figura 3.

Figura 3 - Divisor de tensão para compatibilizar níveis de tensão.

Programação do Microcontrolador PIC 16f876a

A programação do microcontrolador PIC foi feita na linguagem C através do ambiente de programação da CCS. O código é apresentado a seguir. O Código fonte pode ser também baixado no link: Codigo_fonte 
O código fonte possui os devidos comentários para o entendimento do programa.
  

Criando o aplicativo para Android no App Inventor

O App Inventor para Android é uma plataforma desenvolvimento online e originalmente fornecida pelo Google, mas foi descontinuada em agosto de 2011, sendo mantida pela MIT sob o nome de MIT App Inventor. O ambiente de programação do App Inventor permite a criação de aplicativos, mesmo que o usuário  tenha noções mínimas em programação de computadores. A plataforma possui uma interface gráfica que permite os desenvolvedores a utilizarem a técnica drag and drop (arrastar e soltar) para os elementos gráficos e criar  aplicativos para serem utilizados em muitos dispositivos móveis. Para utilizar o MIT App Inventor é necessário ter uma conta Google GMAIL.

As aplicações são desenvolvidas na aba Designer, onde o usuário escolhe quais os componentes serão utilizados em sua aplicação. Na aba Block Editor, o usuário monta os blocos de programa que especificam como os componentes iram se comportar. Quando o aplicativo estiver concluído o desenvolvedor pode compila-lo na opção Build e instala-lo no Smartphone. 

As Figuras 4 e 5 apresenta o diagrama de blocos do programa desenvolvido. A Figura 4 mostra os blocos associados aos eventos de click sobre os botões Liga LED e Desliga LED. Como ilustrado na Figura 4 o botão Liga.click quando acionado, envia a codificação da letra "l" em ASCII por intermédio da chamada da função BluetoothClient1.SendText e fazendo como o LED acenda. O Botão Desliga.click possui a mesma funcionalidade porem para apagar o LED.

Figura 4 - Botões Liga e Desliga LED.

O componente ListPicker2.BeforePicking quando clicado seleciona  o evento BluetoothClient1.AdresseAndNames e abre uma caixa de seleção para o usuário escolher qual dispositivo Bluetooth pareado utilizar. Em seguida o evento ListPicker1.AfterPicking conecta o Bluetooth do Smartphone ao Bluetooth do módulo. O botão Desconecta.Click desativa as conexões entre os dois aparelhos, chamando a função BluetoothClient1.Disconnect e provoca o encerramento do aplicativo. 

Figura 5 - Função de conexão e desconexão do bluetooth.

A Figura 6 apresenta a visualização da tela gráfica projetada. O aplicativo para Android desenvolvido pode ser baixado para a instalação no Smartphone pelo Link: App_LIGA_DESLIGA_LED

Figura 6 - Tela gráfica projetada.

Confiram o Vídeo do funcionamento !