Comunicacin Bluetooth entre Arduino Mega 2560 y Matlab

Universidad del Cauca

Facultad de Ingeniera Electrnica y Telecomunicaciones

Programa de ingeniera en automtica industrial

2015

Comunicacin Bluetooth entre Arduino Mega 2560 y Matlab

Juan Pablo Arcos Merchn

Alejandro Josu Torrente Caldern

Director: Ph.D Carlos F. Rengifo R

Universidad del Cauca

Facultad de Ingeniera Electrnica y Telecomunicaciones

Programa de ingeniera en automtica industrial

2015

Elementos Hardware y Software:

Hardware:

Arduino Mega 2560

Modulo Bluetooth HC-06

Computador con sistema operativo Windows 10

Software:

Arduino IDE 1.0.6

Matlab R2015a

Conexin entre el Modulo Bluetooth HC-06 y la tarjeta Arduino:

El modulo Bluetooth HC-06 cuenta con 4 pines:

VCC

GND

TXD

RXD

El modulo Bluetooth HC-06 utiliza el protocolo UART RS 232 serial.

El pin VCC va al pin 5V de la tarjeta Arduino, este le da la alimentacin al

dispositivo.

GND va a tierra en el Arduino.

TXD va al RX0 de la tarjeta (pin 0).

RXD va TX0 de la tarjeta (pin 1).

EMPAREJAMIENTO DEL MODULO Y EL EQUIPO

Ahora que ya se tiene clara la conexin del mdulo Bluetooth con Arduino, se

procede a conectar la tarjeta al PC para permitirle la alimentacin a esta y a su

vez la descarga del cdigo que se realice.

Antes de descargar el cdigo a la tarjeta arduino, se procede a emparejar el

modulo Bluetooth con el computador, esto se realiza de la siguiente manera:

1. Se debe abrir los dispositivos Bluetooth, esto lo hacemos haciendo click

en el icono Bluetooth que se encuentra en la seccin de notificaciones

como se ve en la siguiente imagen.

2. Lo siguiente que se debe hacer es mostrar los dispositivos Bluetooth a los

que puede acceder el computador.

3. Lo primero que se debe hacer para poderse emparejar al mdulo

Bluetooth es activar el Bluetooth del computador, cuando se activa el

Bluetooth se debe esperar hasta que busque los dispositivos, cuando

aparezca el dispositivo HC-05 o HC-06 (depende del mdulo que se

tenga) se da click sobre l y seleccionar emparejar, esto pedir una

contrasea para poder emparejar los dispositivos, normalmente en los

mdulos HC-05 y HC-06 la contrasea 1234 o 0000, para nuestro

caso es 1234. Esto ser suficiente para emparejar el dispositivo y podr

cerrar las ventanas. Si despus de un rato el computador no encuentra

dispositivos Bluetooth, por favor siga con la instruccin 4.

4. Si el computador no encuentra dispositivos Bluetooth despus de activar

el Bluetooth del computador, significa que los controladores del Bluetooth

del computador no estn actualizados, as que se procede a actualizar los

controladores. En la ventana dispositivos Bluetooth (Imagen anterior) se

da click sobre Ms opciones de Bluetooth.

5. Cuando abre la configuracin de Bluetooth vaya a la pestaa Hardware,

aqu podr ver los controladores del Bluetooth, para actualizarlos da click

sobre el controlador y luego da click en propiedades. Esto se debe hacer

para todos los controladores.

6. En esta ventana encontrara informacin acerca del controlador

seleccionado, para actualizarlo dar click sobre Cambiar la configuracin.

7. Dar click sobre la pestaa Controlador y luego dar click sobre Actualizar

controlador.

8. Luego dar click sobre Buscar automticamente software de

controlador actualizado; cabe destacar que para poder actualizar los

controladores el quipo debe estar conectado a internet. Despus de

un momento Windows le informara si ya esta actualizado o el

controlador o descargara la actualizacin. Como se dijo antes, se debe

actualizar todos los controladores de Bluetooth

9. Despus de cerrar todas las ventanas debe repetir los pasos, y si realizo

bien la actualizacin de los controladores en el paso 3 ya le debe aparecer

el dispositivo Bluetooth del mdulo, y podr emparejarlo.

ARDUINO

Ahora se procede a cargar Arduino IDE 1.0.6 y se verifica que el puerto serial

coincida con el de la tarjeta y que este seleccionada la Arduino Mega 2560. Al

terminar estos pasos se puede comenzar con la programacin de la tarjeta.

El siguiente es el cdigo que se realiza en Arduino IDE el cual se cargara en ella:

void setup() {

Serial.begin(9600); //Se inicia la comunicacin serial

delay(5000); //Se espera 5 segundos para conectar el Bluetooth

}

void loop() {

Serial.println("*"); //Este asterisco indica el comienzo de la comunicacin

for(int i=1; i

MATLAB

Ahora se procede a cargar MATLAB, rn un nuevo script se realiza el siguiente

codigo:

clc , clear all, close all;

%instrhwinfo('Bluetooth'); %Informacin sobre el hadward Bluetooth

%Out = instrhwinfo('Bluetooth','HC-06'); %Informacin del hardward Bluetooth

HC -06

FBTooth = Bluetooth('HC-06',1); %Se crea un objeto Bluetooth con el HC-06

fopen(FBTooth); %Se abre la comunicacin Bluetooth

String = fgets(FBTooth); %Se lee la siguiente lnea del objeto Bluetooth

while String ~= '*',

String = fgets(FBTooth); %Se lee la siguiente lnea del objeto Bluetooth

end

NDatos = 30000; %Numero de datos que se van a recibir

Datos = zeros(NDatos,1); %Se guarda la memoria para los datos

i = 1;

while i = 1 %Cuando haya informacin en el objeto

Bluetooth

Datos(i) = str2double(fgets(FBTooth)); %Convierte de string a doble y lo

va guardando en la variable datos

i = i + 1; %Realiza esta operacin de lectura hasta que lea los nmeros

de datos especificados

end

end

fclose(FBTooth); %Cierra la comunicacin del objeto Bluetooth

plot(Datos,(1:NDatos)) %Se dibuja los datos recibidos

%Como se ha enviado los nmeros del 1 al 30000 se debe ver una funcin

%creciente

EXPLICACION DEL CODIGO EN MATLAB

Para poder recibir informacin por Bluetooth primero se debe crear un objeto

Bluetooth, pero antes de esto se debe verificar los dispositivos Bluetooth a los

que se puede acceder, esto lo hacemos en las primeras lneas de cdigo,

cuando se sabe que dispositivos hay y en que canales, se procede a abrir, para

nuestro caso debemos conectarnos al mdulo HC-06 por el canal uno.

Cuando se crea el objeto Bluetooth se debe abrir la comunicacin, para poder

enviar y recibir datos. La clave; como se explic en el cdigo Arduino, es el

asterisco, cuando Matlab recibe el asterisco este procede a guardar los datos

recibidos. Mientras Matlab no reciba el asterisco (comienzo del envi de datos)

no recibir los datos, as se guarda e orden de llegada de los datos, sin el envi

de este asterisco Matlab recibira los datos enviados por la tarjeta Arduino de

una manera desordenada.

Los datos son recibidos uno a uno y los guarda en un vector. Como se sabe que

el nmero de datos que se recibe es de 30000, la lectura de los datos se hace

30000 veces, de esa manera tambin se asegura que los datos llegaran ordena

mente.

Despus de la lectura de los datos, se cierra la comunicacin con el mdulo HC-

06.

RESULTADOS

Cuando se corre el cdigo en Matlab se debe esperar un tiempo prudente hasta

que la totalidad de los datos sean recibidos; el tiempo es ms o menos 5 minutos.

Despus de que haya pasado en tiempo necesario y Matlab haya recibido los

datos, se obtendr la siguiente imagen:

Se observa que los 30000 datos han llegado completamente, adems de que

han llegado ordenadamente.