BluetoothモジュールZEALシリーズの基本的な使い方

RS232Cシリアル通信の無線化

コンプリートBluetoothモジュールの制御方法はカンタンです。
マイコンとBluetoothモジュールをUARTでつなぎ、マイコンからUART経由でBluetoothモジュールへシリアルデータを送るだけです。Bluetoothモジュールの制御はマイコンからATコマンドライクなテキストコマンドを送ります。Bluetooth通信が確立された後はシリアルケーブルと同じようにデータ通信が行えますので、大きなアプリケーション変更は必要ありません。

Bluetoothの基本的な接続手順

まずBluetoothの基本的な接続手順についてご説明します。
Bluetoothのシリアル通信は「電話」のかけ方によく似ています。「電話」を例に挙げ、Bluetoothと比較することでイメージがしやすくなります。

電話をかける方を『マスター（Master）』、電話を着信する方を『スレーブ（Slave）』とします。

マスター側がスレーブ側へ電話を発信することで通話が確立されます。

• 電話がつながれば双方が会話ができるようになります（Bluetooth接続後は双方向通信）
• しゃべった言葉はそのまま相手に伝わります（入力したデータはそのままの形で出力されます）
• どちらからでも通話を終了することができます（どちらの機器からでもBluetooth切断可能）

Q. Bluetoothは１対多接続はできないの？

ZEALとマイコンとの接続方法

ZEALとマイコンは、UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)で接続をします。UART機能搭載のマイコンであれば容易に接続し通信を行うことができます。
BluetoothのSPP通信はハードウェアフロー制御が必須仕様です。

コネクタ信号表

(※1)ZEAL-C01のみ (※2)ZEAL-C02のみ (※3)信号名の記載なきピンは未接続

信号説明

リセット

Bluetoothチップ内部のPower on Reset回路と接続されています。
チップ内部にてプルアップされています。

C01はオープンドレインアウトプットのリセットICを搭載しており、
外部コネクタのRESETピンとマイコンのリセットピンが接続されております。
このためマイコンのI/O等で制御を行う場合には、
オープンドレインバッファを使用してください。

S01のリセット信号は、内部リセットICのVDDに接続されており、
1KΩにてプルアップされております。

接続例

• RESETは明示的にリセットしたい場合に接続、この例では未接続としてあります。
• MODEはディップスイッチで切り替えられる例、外付けでプルアップ等は不要です。
• BOOTはC01を使用する場合にはGNDに接続してください。
  S01は未接続で問題ありません。C01を搭載する可能性がある場合にはGNDに接続します。
• STOは、接続のステータスをマイコンで読み出したい場合等にI/Oピンと接続します。

UARTのマイコン接続例

フロー制御なし（非推奨）で使用する場合にはZEALのRTSはオープン、CTSはGNDにしてください。

接続相手

• ZEAL同士（別モデル間通信可能）
• 各種Bluetooth製品（ただしSPPプロファイル搭載製品に限る）
  例）Bluetooth内蔵PC（外付けUSBタイプのBluetoothアダプタ）、ハンディターミナル、ハンディプリンタ、PDA

起動モード

ZEALには用途に応じた４つの起動モードをご用意しております。
各起動モードはZEALのモードピンおよびDIPSWにて切り替えます。

通常モード

電源投入後、デフォルトのシリアル設定で起動し、コマンド状態となります。
※デフォルトシリアル設定　9,600bps, データ8, ストップ1, パリティなし

設定値起動モード

電源投入後、あらかじめユーザによって設定されたシリアル設定値で起動し、コマンド状態となります。

自動モード

自動モードには「自動待受モード（スレーブ側）」「自動接続モード（マスター側）」「自動DUNモード」があります。電源投入後、あらかじめユーザによって設定されたシリアル設定値で起動し、自動接続モードの場合はマスター側として自動で相手機器への接続を行います（事前に相手機器のBDアドレス設定が必要です）。自動待受モードの場合は起動後、スレーブ側として自動でスキャン状態となり、マスター機器からの接続を待ちます。

ファームウェア書換モード

ファームウェアを書き換える際に利用します（通常利用時には使用しません）。
ファームウェア書換には当社専用ツールが必要です。

動作状態

動作状態遷移図

ZEALは状況に応じて複数の「状態」に遷移します。各状態によって振る舞いが異なります。オンライン状態がいわゆる「シリアルケーブルがつながっているのと同じ状態」です。 上位アプリケーションからコマンドを実行し、ZEALの状態を制御してください。

コマンド状態

電源投入後、ZEALがコマンドを実行できる状態です。この状態ではまだBluetoothのシリアルデータ通信は行えません。 ZEALへ送られるデータは全てコマンドとして認識します（送られるデータがコマンドと一致しない場合は破棄されます）。

スキャン状態

ZEALがスレーブ側機器として、相手マスター機器からのデバイス検索や接続要求を待っている状態です。

オンライン状態

Bluetooth接続が確立され、シリアルデータ通信が可能となる状態です。オンライン状態時にはコマンド実行が不可能となり、 ZEALへ送られるデータは全てシリアルデータとして相手機器へ送られます。

（マスター・スレーブ）エスケープ状態

相手機器とのBluetooth接続を維持したままコマンド入力が可能となる状態です。主に切断する際に使用します。

スキャンエスケープ状態

スキャン状態を維持したままコマンド入力が可能となる状態です。主にスキャンを終了する際に使用します。

主要コマンド

ZEALはマスター・スレーブどちらでも使用可能です。上位アプリケーションからコマンド操作にてZEALを制御し、上述した各種「動作状態」へ移行させてください。
尚、下記に掲載されていないコマンドや各種コマンドの詳細、使用方法についてはZEALコマンドリファレンスをご参照ください。

マスターとして使用

BTLT ※必須

接続相手となるスレーブ機器のBDアドレスをセットするコマンドです。

BTC ※必須

BTTでセットされたスレーブ機器へ接続要求を行うコマンドです。

BTI

周囲に存在する（スキャン状態の）Bluetooth機器を検索するコマンドです。「検索」は特定の機器がスキャン状態にあるかの確認や、接続先相手機器のBDアドレスが不明なときにBDアドレス取得を目的として行います。毎度行う必要はありません。

スレーブとして使用

BTA ※必須

ZEALをスレーブ機器としてスキャン状態にするコマンドです。

共通

BTD

ZEALをオンライン状態、もしくはスキャン状態からコマンド状態へ解除するコマンドです。
「BTD」を実行するためには、一旦エスケープ状態（もしくはスキャンエスケープ状態）に移行させてください。

BTLO

自動モードの切替（自動接続モード or 自動待受モード）を設定するコマンドです。

BTLB

ボーレートを変更するコマンドです。

BTM

（コマンド実行された）ZEAL自身のBDアドレスを表示するコマンドです。

BTY

ZEALの各種設定を出荷時状態へ戻す初期化コマンドです。