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LEDs mit Smartphone schalten

In dem Versuch geht es darum, einige farbige LEDs via Smartphone ein- und auszuschalten. Zum Einsatz kommen Arduino Uno, einige farbige LEDs und Widerstände sowie ein Bluetooth-Modul. Bei dem Modul handelt es sich um das Modell HC-05. Auf der einen Seite korrespondiert das Modul über die serielle Schnittstelle mit dem Arduino, auf der anderen mit einem Smartphone. Damit das möglich ist, wird auf dem Smartphone eine App installiert, die via Bluetooth bestimmte Befehle zu dem Modul versendet. Diese werden dann weiter zu dem Arduino geleitet. Ein kleines Arduino-Programm wertet die Befehle aus und führt gewünschte Aktionen aus. In diesem Fall werden vier Leuchtdioden ein- und ausgeschaltet. Das alles geschieht mithilfe von Schaltern, die uns die Smartphone-App zur Verfügung stellt. Bei der App handelt es sich um die „Arduino Bluetooth Control“-App, die kostenlos verwendet werden kann.

Arduino UNO

Die Zentrale unserer Schaltung bildet der Arduino UNO. Natürlich könnten auch andere Arduinos für die hier gestellte Aufgabe problemlos verwendet werden. Es werden nur wenige Pins des Mikrocontrollers in Anspruch genommen. Mit zwei Pins wird die serielle Kommunikation mit dem Bluetooth-Modul HC-05 hergestellt. An vier weitere Pins werden unsere Leuchtdioden angeschlossen. Da die Ein- und Aus-Befehle für die Leuchtdiode von einem Smartphone kommen, werden für die Leuchtdioden keine weiteren Schalter benötigt. So stehen viele freie Pins für andere Aufgaben zur Verfügung.

HC-05

Das Bluetooth-Modul HC-05 stellt in unserer Schaltung die Schnittstelle zwischen Arduino und Smartphone dar. Die Kommunikation zwischen dem Modul und dem Smartphone (Bluetooth) erfolgt ohne Kabel via Funk und eignet sich sehr gut für kleine Projekte. Eine störungsfreie Kommunikation kann auf Distanzen bis zu 10m erfolgen. Es wird das 2,4-GHz-Band verwendet. Das Modul verfügt über sechs Pins:

STATE
RXD 3,3V
TXD
GND
VCC 3,6V - 6V
EN

Der RXD-Pin für die serielle Kommunikation sollte unbedingt mit zusätzlichen Widerständen gesichert werden, da er mit 3,3 V arbeitet. Hierzu setzen wir einen Spannungsteiler, der aus zwei Widerständen gebildet wird und die 5V-Spannung in 3,3V-Spannung wandelt, ein.

Schaltplan

Testschaltung

Arduino Programm (Sketch)

#define Led_Blau 2                     // Arduino Pin LED Blau
#define Led_Gelb 3                     // Arduino Pin LED Gelb
#define Led_Rot 4                      // Arduino Pin LED Rot
#define Led_Gruen 5                    // Arduino Pin LED Grün
String Kommando;

// ******************************************************************************
void setup() {

    pinMode (Led_Blau, OUTPUT);
    pinMode (Led_Gelb, OUTPUT);
    pinMode (Led_Rot, OUTPUT);
    pinMode (Led_Gruen, OUTPUT);
    digitalWrite (Led_Blau, LOW);
    digitalWrite (Led_Gelb, LOW);
    digitalWrite (Led_Rot, LOW);
    digitalWrite (Led_Gruen, LOW);
    Serial.begin (9600);

}

// ******************************************************************************
void loop() {
  
    if (Serial.available()) {
       Kommando = Serial.readString();
    }

    if (Kommando == "Ein1" or Kommando == "Alles_Ein") { 
        digitalWrite (Led_Blau, HIGH); 
    }
    if (Kommando == "Aus1" or Kommando == "Alles_Aus") { 
        digitalWrite (Led_Blau, LOW); 
    }

    if (Kommando == "Ein2" or Kommando == "Alles_Ein") { 
        digitalWrite (Led_Gelb, HIGH); 
    }
    if (Kommando == "Aus2" or Kommando == "Alles_Aus") { 
        digitalWrite (Led_Gelb, LOW); 
    }

    if (Kommando == "Ein3" or Kommando == "Alles_Ein") { 
        digitalWrite (Led_Rot, HIGH); 
    }
    if (Kommando == "Aus3" or Kommando == "Alles_Aus") { 
        digitalWrite (Led_Rot, LOW); 
    }

    if (Kommando == "Ein4" or Kommando == "Alles_Ein") { 
        digitalWrite (Led_Gruen, HIGH); 
    }
    if (Kommando == "Aus4" or Kommando == "Alles_Aus") { 
        digitalWrite (Led_Gruen, LOW); 
    }
}      

// ******************************************************************************  
  

Beim Laden des Programms auf Arduino muss darauf geachtet werden, daß das HC-05 – Modul abgeklemmt ist. Erst wenn das Programm geladen wurde, kann das HC-05 wieder angeschlossen werden.

LEDs mit Smartphone schalten

Anschließend die gefundene „Arduino Bluetooth Control“ -App installieren.

Die rote LED auf dem HC-05 Gerät blinkt jetzt deutlich seltener. Die Geräte können jetzt kommunizieren.

Man betätigt die Auswahl „Settings“ und definiert die Schalter nach eigener Vorstellung. Alle Änderungen müssen dann im Arduino-Programm berücksichtigt werden.

Die Einstellungen in unserem Fall sind:
Für den „Switch 1“
Name = Leuchtdiode BLAU / On = Ein1 / Off = Aus1
Für den „Switch 2“
Name: Leuchtdiode GELB / On = Ein2 / Off = Aus2
Für den „Switch 3“ und „Switch 4“ werden ähnliche Einstellungen vorgenommen.
Für den „Switch 5“ lauten die Eingaben wie folgt:
Name = Alles / On = Alles_Ein / Off = Alles_Aus

Kurzvideo

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