BlueTooth для Sokkia серии SET (и не только)

В последнее время балуюсь написанием программы управления техническими тахеометрами Sokkia из автокад (съёмка в активный чертёж или вынос в натуру из чертежа)... в связи с этим при работе постоянно подключен кабель между прибором и ноутбуком. В общем, кабель это неудобно, поэтому спаял BlueTooth модуль на прибор и связь ноут-прибор теперь осуществляется по воздуху в радиусе не менее 10 метров.

Нижеописанная схема будет работать не только на Sokkia SET, но также на любом тахеометре который использует для COM кабеля три провода (Rx,Tx,GND). Для компьютера (планшета/смартфона) такое соединение выглядит как обычный COM порт (причём никаких особых драйверов не требуется, радиосвязь прозрачна, компьютер (программы связи) действительно думает что это просто COM порт... устройство можно использовать как решение проблем драйверов USB-COM кабелей для Win8 и Win10), поэтому его можно использовать не только для управления, но и для импорта/экспорта данных между прибором и компьютером(ноутбуком/планшетом/смартфоном/телефоном и пр устройством с BlueTooth).

Главное требование к BlueTooth компьютера это BlueTooth версии не ниже 2.0 и поддержка профиля SPP (он же последовательный порт).

Вот электросхема устройства:


Схема не сложная (если её компактно спаять, то поместится в спичечном коробке):

• 2 стабилизатора напряжения (78L05 на 5В и LP2950ACZ-3.3 на 3,3В)
• 8 керамических конденсаторов (0.1мкФ - 5шт, 0.33мкФ - 1шт, 2.2мкФ - 1шт, от 1.1мкФ до 1.5мкФ - 1шт)
• 1 диод (КД243А)
• 1 микросхема конвертер сигналов между TTL и RS232 (MAX3232)
• 1 распаянный на плате BlueTooth to COM адаптер с выводами (типа HC-05 или HC-06, какой из них - роли не играет, HC-06 выйдет дешевле)
• 1 выключатель
• 1 шестиконтактный разъём "папа" HIROSE (жутко дорогой, цена в розницу от 1600руб (ширпотреб) до 2900руб (промышленный))... или китайский за 400руб :)
• 1 разъём для батареек типа Крона или клеммы/крокодилы для аккумулятора
• немного проводов для схемы и один кабель 4 жилы для вывода разъёма HIROSE (если питание планируется от аккумулятора, то тогда ещё один двухжильный провод на аккумулятор)

HC-05/06 такого типа:


Разъёмы HIROSE типа таких:


Напряжение питания и время работы от батареи.

У меня не стояла цель жёстко привязывать схему к определённому питанию, поэтому сделал её так чтобы она была достаточно всеядной. На схему можно подавать напряжение от 7В до 20В и при этом она будет работать. Учитывайте только то, что в жарком климате не рекомендуется подавать напряжение более 17В т.к. это может вызвать перегрев и выход из строя стабилизатора.
Время работы (в рабочем режиме при T +20C) от самой дешёвой соляной батарейки типа "Крона" не менее 6 часов (соответственно если батареек пара, подключенных последовательно (18В) или параллельно (9В), то время увеличится вдвое, а если использовать дорогую "крона", то время работы от одной батарейки увеличится вдвое).
Время работы (в рабочем режиме при T +20C) от 12В 1,2Ач аккумулятора не менее 60 часов (такие кислотные необслуживаемые аккумуляторы могут быть очень компактных размеров).
В схеме стоит защита от переполюсовки, но рассчитана она на маломощные источники питания. Защита стоит до переключателя, поэтому его положение никак на неё не влияет. Если случайно перепутать полярность питания, то схема закорачивает источник питания (ВНИМАНИЕ!!! Долгое КЗ на батарее/аккумуляторе вызывает их перегрев и может вывести их из строя). Если же вы собираетесь использовать мощные аккумуляторы (типа автомобильного), то настоятельно рекомендую установить предохранитель (от 0,2А до 1А) в цепь между диодом и источником питания (схема не рассчитана на переполюсовку при подключении к автомобильному аккумулятору, она просто выгорит).

Есть два режима работы схемы:

1. Режим поиска сети (наиболее прожорливый по питанию). Этот режим действует до момента пока не произойдёт связь между компьютером и прибором по BlueTooth и COM порту. В этом режиме потребление в 2-3 раза выше чем в рабочем (соответственно и время работы от источника питания уменьшается в 2-3 раза).
2. Рабочий режим. Этот режим начинает действовать сразу после установления связи по COM порту через BlueTooth.

Скорость связи по COM порту и настройки порта.

По умолчанию COM порт на BlueTooth устройстве настроен на скорость 9600, 8бит, чётность - нет, стоп бит - 1 (9600, 8N1). Большинство тахеометров идут с завода с такими настройками связи, поэтому здесь у вас проблем быть не должно. ВНИМАНИЕ!!! Не важно какую скорость вы укажете на компьютере, скорость COM порта на стороне прибора всё равно будет 9600 (скорость порта регулируется только перепрограммированием (подачей соответствующих команд) HC-05/06 по кабелю со стороны прибора).

Соединение по BlueTooth происходит стандартно. Устройство по умолчанию имеет пароль на радиоканал 1234. После соединения на компьютере появляется виртуальный COM порт (при условии, что BlueTooth компьютера поддерживает SPP).

PS Софт под Win и AutoCAD находится в стадии тестирования и отладки, в ближайшее время выкладывать его не буду. Для Sokkia существует бесплатный вариант программы управления под названием Sokkia Link, которая позволяет производить съёмку или вынос в натуру в/из dxf чертежа.

 

Philin, вы собираетесь поставить сиё на производственный поток? Цена какая?
Уже было, нечто похожее у нас. Неужто тему пропустили?
http://geodesist.ru/forum/threads/modul-bluetooth.2975/

 

Вы покажите где там схема устройства? Тема-темой, а если ту тему всю перечитать, то выходит чёрный ящик в теме. Я весь форум перерыл, но нигде не нашёл никаких электросхем... В инете тоже для нашего случая нет схем. Пришлось методом тыка самостоятельно проектировать схему.

Я предоставил подробную информацию для тех кто может держать в руке паяльник (вроде разделом не ошибся - "Сделай Сам", а не "Продай-Купи" :) ). Если это всё паять из качественных элементов, то их цена обходится в районе 5тыр (без корпуса и источника питания, самое дорогое здесь разъём за 2900руб).

Себе паял экспериментальную модель, но т.к. не знал размеры элементов, то корпус готовил не тот... вот так оно выглядит у меня (объём корпуса можно было бы уменьшить раз в шесть :))

 

Адаптер для настройки блютуза стоимость 25 р. без учета разъема.




Простая схема стоимость 240 р. без учета разъема.

 

Если бы по этому фото можно было бы собрать схему, то я бы не парился :)

Тот, кто захочет собрать это.... должен догадываться о том:

• какие три элемента показаны на фото? (могу только предположить что в центре микросхема MAX3232, справа какая-то избыточно сложная схема питания, слева какой-то работающий модуль... а судя по количеству и размерам элементов справа - жрёт оно просто уйму энергии и от батарейки долго не проработает)
• какое питание надо подать на схему?
• Что это вообще? Какой тип связи по радиоканалу?

Я предоставил схему для приборов. В не инженерных тахеометрах Sokkia снаружи нет питания, а для того чтобы его достать с прибора... требуется разобрать прибор и паять схему к прибору.

Ps C таким же успехом я мог мутно сфотографировать готовый результат как на последнем своём фото и сказать - пользуйтесь. Там же у меня фактически кроме проводов вообще ничего не видно, можно даже не мутное фото делать, всё равно все элементы в термоусадке, а снаружи только куча проводов.

 

Левая: Радидио модуль bloetooth 2.1 SPP
Середина: RS232 to TTL Converter
Правая: конвертер напряжения входное напряжение: 4.75 в ПОСТОЯННОГО ТОКА В-23 В выходное напряжение: 1.0 в ПОСТОЯННОГО ТОКА В-17 В (Регулируемый, Выход < Вход)

--- Сообщения объединены, 13 июн 2016, Оригинальное время сообщения: 13 июн 2016 ---

За схему огромное спасибо и уважуха.Но для обычного геодезиста не так просто это все сваять, да и не практично. Фото конечно мутное, но устройство действительно очень просто сделать. Если посмотреть на максимальное сопротивление трех составляющих, то оно на против потребляет мало энергии.Это не упрек в вашу сторону, а попытка упростить задачу.

 

Посмотрел. В принципе тоже самое что и у меня, только собрано в готовые модули (очень удобно) и немного иная элементная база. Но проблема в том, что пойти и купить ваш комплект в магазине не получится, а в итоге проще собрать то, что я предлагаю на доступных элементах.

 

Я согласен, кому как легче. У кого какие возможности. По правде говоря, даже мою схему не каждый готов сделать. Не хватка времени и знаний, боязнь сделать, что то не так и т.д. всему виной.

 

Ваш вариант дешевле намного... Хотя непонятно откуда такие цены...

Например нормальная промышленная микросхема MAX3232 стоит 250 руб (с хорошими конденсаторами комплект будет стоить порядка 350руб), а вы показываете распаянную полную схему на её аналоге за 50руб.... Вопрос в надёжности такого решения.

Я к тому, что промышленные компоненты могут работать и в мороз и в жару, могут работать при высокой влажности, а ширпотреб рассчитан на плюсовую температуру работы в комнатных условиях.

 

Проверенно лично мной, они работают хорошо. По крайне мере в паре с HC-06 работали и работают в RTK режиме.

 

разметкин, ну так это такой же чёрный ящик :) Где там схема?

Хоть сам имею модуль HC-05, но всё равно не могу по этому видео сообразить как это распаяно.

Я начал паять свою схему именно потому что по таким видео и мутным фото, без объяснения на каких именно элементах это собрано и схемы соединения... Невозможно собрать аналог. А записать видео и показать что у меня работает какая-то схема - какой в этом толк?

Мне потребовалось сделать связь COM-BlueTooth. Я сначала полез на форум, прочёл все связанные темы. СХЕМЫ я не нашёл, потом полез в интернет, облазил всё что можно, просмотрел кучу видео и... СХЕМЫ я не нашёл. Тогда я сел и начертил схему, спаял и оказалось, что такая схема не подходит для Sokkia. Пришлось поднимать кучу даташитов на микроэлектронные компоненты и на их основе создавать схему и паять. Второй вариант схемы оказался универсальным для любых трёхпроводных подключений по COM порту и она рабочая также для тахеометров. Схему я выложил, любой желающий сможет её спаять из доступных компонентов, самым малодоступным является модуль типа HC-05/06, но его можно приобрести в любой конторе которая занимается всякими Arduiono (т.е. тоже вполне доступна к покупке сейчас в магазине за нал).

--- Сообщения объединены, 13 июн 2016, Оригинальное время сообщения: 13 июн 2016 ---

В мороз? Хотя бы в -20.

PS Такое впечатление, что попал не на технический форум. Блин, ну как можно что-то паять по фото или видео? Почему создателю этого видео или фото не выложить принципиальную электросхему для того чтобы к нему впоследствии не было идиотских (но вполне закономерных) вопросов, а любой желающий смог бы спаять такую самостоятельно. Ещё крайне желательно описать все возможные нюансы использования (тип радио, тип подключения, допустимые напряжения питания и пр.).

К примеру - "Правая: конвертер напряжения входное напряжение: 4.75 в ПОСТОЯННОГО ТОКА В-23 В выходное напряжение: 1.0 в ПОСТОЯННОГО ТОКА В-17 В (Регулируемый, Выход < Вход)"

Ну ёклмн... И что ЭТО такое? Для того чтобы понять среди этой абракадкбры что это такое и как оно работает... мне пришлось:

1. найти эту хреновину в интернет
2. найти максимально качественное фото этой хреновины
3. прочитать что написано на основной микросхеме платы
4. найти в интернет даташит на эту микросхему
5. понять что это такое и как оно работает, а также то, что питание этой микросхеме можно подавать от 4,75В до 23В (значит и вся схема с большой вероятностью может питаться таким напряжением, хотя у меня сомнения... Например показанная мной схема теоретически может питаться от 5,6В до 29В, но при этом производитель микроэлемента крайне не рекомендует использовать его при напряжении питания менее 7В и более 20В, да ещё и рекомендации по температурам окружающей среды есть)

 

Philin, откройте видео в ютубе и посмотрите аннотацию.

 

Если необходимо внешнее питание, думаю сами поймете куда подключать аккумулятор.

 

Какой я древний :) Не додумался. Интересная схема, толькко питание всё-таки лучше внешнее т.к. с таким адаптером тахеометр будет работать на 1,5 часа меньше чем без адаптера.

 

Честно говоря просто в лом печатать, и чертить.По мне так это очень просто.За -20 не скажу, у нас редко бывает такое.А когда бывает сидим дома, ветра сильные. Может и работал, но не отмечал данный факт.

--- Сообщения объединены, 13 июн 2016 ---

Из опыта скажу, что лучше питание от таха, или комбо, а то частенько забываешь зарядить, да и выход из строя аккумулятора со временем нужно учитывать.Что бы было удобно, должно быть минимум проводов, максимальная компактность.Аккумулятор увеличивает габариты.

 

Я так понимаю что нижняя деталь (схемка питания) регулируется подстроечным сопротивлением. Т.е. прежде чем что-то паять... следует подключить эту (нижнюю) схемку к требуемому питанию и подстроить выходное напряжение на такое, которое требуется всей схеме (в районе 5В). Т.е. без тестера тут не обойтись и просто так, спаяв схему и подключив её... можно спалить всю схему (это питание же может выдать 17В, а вся схема сгорит если на неё подать более 5,5В).

 

Да, деталь подстроечная, но при регулировке входное напряжение может быть любым в допустимом интервале, проверенно импирически, то есть опыт в каких то условиях, возможно, будет отличатся.Естественно не следует подключать питание без подстройки, сами понимаете выходное напряжение может превысить допустимый номинал.

--- Сообщения объединены, 13 июн 2016, Оригинальное время сообщения: 13 июн 2016 ---

Работа устройства спустя несколько месяцев на примере GPS(к Sokkia не пробовал, так как у меня блютуз по умолчанию в нем, вообщем профиль SPP по трем проводам везде одинаков).

 

Оффтоп

Блин стоило в Мосвку съездить на выходные так столько тем интересных появилось

А long-range bluetooth пойдет в такие схемы или это необоснованно "утяжеляет" конструкцию?
п.с. Philin большой респект за рассказ именно в таком ключе :) если что могу помочь с новым корпусом совершенно бескорыстно :)

 

И тебе респект за такую классную наводку, думаю можно.Буду читать.

--- Сообщения объединены, 13 июн 2016, Оригинальное время сообщения: 13 июн 2016 ---

Не совсем понятно, что за технология?Где можно реальный модуль купить?