Technische Daten, Pinbelegung und Verdrahtungsplan des Bluetooth-Moduls HC-05

Das Bluetooth-Modul HC-05 wurde entwickelt, um transparente serielle Verbindungen zwischen Mikrocontrollern, Computern und mobilen Geräten herzustellen.Der HC-05 ermöglicht eine effiziente Datenübertragung über kurze Distanzen mithilfe des Bluetooth Serial Port Protocol (SPP).In diesem Artikel werden die Struktur, die Pin-Konfiguration, die Funktionsprinzipien, äquivalente Module und praktische Anwendungen des HC-05-Bluetooth-Moduls im Detail erläutert.

Katalog

Übersicht über das Bluetooth-Modul HC-05

Das Bluetooth-zu-Seriell-Port-Modul HC-05 ist ein benutzerfreundliches Bluetooth-SPP-Gerät (Serial Port Protocol), das für die Erstellung transparenter drahtloser serieller Verbindungen entwickelt wurde.Es ermöglicht eine nahtlose Kommunikation zwischen Mikrocontrollern, Computern und Smartphones über Bluetooth, sodass keine physischen seriellen Kabel erforderlich sind.Es ist vollständig mit der Bluetooth V2.0 + EDR-Technologie (Enhanced Data Rate) kompatibel und bietet Datenübertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 3 Mbit/s unter Verwendung eines 2,4-GHz-Transceivers und eines Basisbandsystems.

Angetrieben durch den CSR Bluecore 04-Chipsatz und mit Adaptive Frequency Hopping (AFH) sorgt der HC-05 für eine stabile, störungsfreie Kommunikation.Aufgrund seiner kompakten Größe (12,7 mm × 27 mm) eignet es sich für eingebettete Systeme und IoT-Anwendungen.Das Modul unterstützt sowohl den Master- als auch den Slave-Modus und eignet sich daher ideal für die drahtlose Steuerung, Datenprotokollierung und Fernüberwachung von Sensoren.

Äquivalentes Bluetooth-Modul

Modul Name	Bluetooth Version	Modus (Meister/Sklave)	Kommunikation Schnittstelle	Bemerkungen
HC-02	2.0 + EDR	Meister & Sklave	UART (seriell)	Direkt entspricht HC-05, gleiche AT-Befehle, kompaktes Design
HC-06	2.0 + EDR	Nur Sklave	UART (seriell)	Vereinfacht, kostengünstige Version von HC-05, geeignet für Einwegkommunikation
SPP-C	2.0 + EDR	Meister & Sklave	UART (seriell)	Vollständig kompatibel unterstützt mit HC-05 die transparente serielle Datenübertragung
HM-10	4.0 (BLE)	Meister & Sklave	UART (seriell)	Niedrigenergie-BLE Version, ideal für moderne IoT- und mobile Anwendungen
RN-42	2.1 + EDR	Meister & Sklave	UART (seriell)	Industrietauglich Modul mit größerer Reichweite und höherer Zuverlässigkeit

Pinbelegung des Bluetooth-Moduls HC-05

HC-05 Kernmodul (Bare-Board-Version)

Pin Name	Typ	Funktion
TX	Ausgabe	Seriell übertragen Daten (UART-Ausgang) – sendet Daten an den angeschlossenen Mikrocontroller oder das angeschlossene Gerät.
RX	Eingabe	Seriell erhalten Daten (UART-Eingang) – empfängt Daten vom Mikrocontroller oder seriellen Gerät.
CTS	Eingabe	Zum Senden freigeben – Hardware Durchflusskontrollstift (optional, wird in Grundkonfigurationen selten verwendet).
RTS	Ausgabe	Anfrage zum Senden - Hardware-Flusskontroll-Pin (optional, wird bei einfacher Kommunikation selten verwendet).
PCM_CLK	Ausgabe	PCM (Pulscode Modulationsuhr – wird für die Bluetooth-Audioschnittstelle verwendet.
PCM_OUT	Ausgabe	PCM-Datenausgabe - überträgt Audiodaten.
PCM_IN	Eingabe	PCM-Dateneingabe - empfängt Audiodaten.
PCM_SYNC	Eingabe/Ausgabe	PCM-Rahmen Synchronisationssignal für Audiodaten-Timing.
AIO0 / AIO1	Eingabe/Ausgabe	Analog Eingangs-/Ausgangspins (können zur Steuerung oder Erfassung kleiner Signale verwendet werden).
ZURÜCKSETZEN	Eingabe	Setzt die zurück Modul, wenn es auf LOW gezogen wird.
3,3 V	Macht	Stromversorgungsstift (funktioniert bei 3,3 V).Nicht direkt an 5V anschließen.
GND	Macht	Bodenreferenz für das Modul.
NC	—	Nicht verbunden (reservierter oder unbenutzter Pin).
USB_D- / USB_D+	E/A	USB-Datenleitungen (wird für Programmierung oder Firmware-Updates verwendet).
CSB, MOSI, MISO, CLK	E/A	SPI-Schnittstelle Pins (wird zum Programmieren/Debuggen verwendet).
PIO0–PIO11	E/A	Programmierbar Digitale I/O-Pins – werden intern oder für benutzerdefinierte Firmware-Funktionen verwendet.

HC-05 Breakout-Modul (mit Baseboard)

Pin Nein.	Pin Name	Funktion
1. EN / SCHLÜSSEL	Aktivieren/Taste	Wird zum Wechseln verwendet das Modul zwischen Befehlsmodus (AT-Modus) und Datenmodus.Wann Wird der Wert auf HIGH gesetzt, bevor das Modul mit Strom versorgt wird, wechselt es in den AT-Befehlsmodus.
2. VCC	Stromversorgung	An +5V anschließen (Einige Platinen akzeptieren auch 3,6 V–6 V).Versorgt das Modul mit Strom.
3. Masse	Boden	Verbinden Sie sich mit dem Systemmasse (0V).Gemeinsame Referenz für Leistung und Signal.
4. TXD (Senden)	Daten übertragen	Sendet seriell Daten vom HC-05 an den RX-Pin (Empfangspin) des Mikrocontrollers.
5. RXD (Empfangen)	Daten empfangen	Empfängt seriell Daten vom TX-Pin (Übertragung) des Mikrocontrollers.Verwenden Sie eine Spannung Teiler, wenn Ihr Mikrocontroller 5V-Logik verwendet.
6. STAAT	Verbindung Status	Zeigt an Bluetooth-Verbindungsstatus (HIGH, wenn verbunden, LOW, wenn nicht).Nützlich für Debugging oder LED-Anzeige.
7. LED	Statusanzeige	Zeigt Bluetooth an Status: blinkend (nicht gekoppelt), konstant (gepaart/verbunden).
8. Knopf	AT-Modus-Taste	Gewöhnt an manuell Aktivieren Sie den AT-Befehlsmodus, indem Sie ihn drücken, während Sie das Modul mit Strom versorgen.

Standardeinstellungen des Bluetooth-Moduls HC-05

Einstellung	Standard Wert/Beschreibung
Standard Bluetooth-Name	„HC-05“
Standardpasswort (PIN)	1234 oder 0000
Standard Kommunikationsrolle	Slave-Modus (kann geändert werden zum Master mit AT-Befehlen)
Standard Betriebsmodus	Datenmodus (für normal serielle Kommunikation)
Datenmodus Baud Bewerten	9600 bps, 8 Datenbits, Keine Parität, 1 Stoppbit (9600, 8, N, 1)
Befehl (AT) Modus Baudrate	38400 bps, 8 Datenbits, Keine Parität, 1 Stoppbit (38400, 8, N, 1)
Standard-Firmware	LINVOR-Firmware Version (Standard-HC-05-Firmware)

Technische Daten des HC-05-Moduls

Kategorie	Spezifikation
Produktname	HC-05 Bluetooth zum seriellen Port-Modul
Bluetooth Version	Bluetooth V2.0 + EDR (Erweiterte Datenrate)
Kommunikation Schnittstelle	UART (Seriell Kommunikation)
Standardeinstellungen	Baudrate: 38400 bps, Datenbits: 8, Stoppbit: 1, Parität: Keine
Unterstützte Baudrate Preise	9600, 19200, 38400, 57600, 115200, 230400, 460800 bps
Empfindlichkeit	Typisch –80 dBm
RF-Übertragung Macht	Bis zu +4 dBm
Betrieb Spannung	Geringer Stromverbrauch: 1,8 V Betrieb;I/O unterstützt 1,8–3,6 V
Stromversorgung (Breakout-Version)	Akzeptiert 3,6 V–6 V (mit integriertem 3,3-V-Regler)
Kontrolle Schnittstelle	PIO (Programmierbare Eingabe/Ausgabe) Steuerung
Anzeige-LEDs	PIO10 und PIO11 Rote und blaue LEDs des Laufwerks zeigen den Verbindungs- und Kopplungsstatus an
Antennentyp	Integriert Onboard-Antenne
Steckertyp	Randverbinder (Kernversion) oder Stiftleisten (Breakout-Version)
Standard-PIN-Code	„0000“
Automatische Funktionen	Automatisch verbinden mit Letztes Gerät, automatisches Pairing standardmäßig aktiviert, automatische erneute Verbindung innerhalb von 30 Minuten, wenn außerhalb des Bereichs
PIO Funktionalität	- PIO0: Steigender Impuls trennt Gerät – PIO1: Verbindungsstatusausgang (Low). = getrennt, High = verbunden)
UART-Funktion Stifte	TX (Senden), RX (Empfangen), CTS, RTS
Audio-Interface (PCM)	PCM_CLK, PCM_OUT, PCM_IN, PCM_SYNC für Bluetooth-Audioanwendungen
Andere Schnittstellen	SPI (CSB, MOSI, MISO, CLK), USB (D+/D–) für Programmierung/Debugging
Reset-Funktion	Active Low-Reset Pin für Modulneustart
Abmessungen (Kern Modul)	27,0 mm × 12,7 mm × 1,5 mm
Äquivalent Module	HC-02, HC-06, SPP-C, HM-10, RN-42
Betriebsmodi	Master-Modus / Slave-Modus
LED-Anzeigen	- Gepaart: Rot und blaue LEDs blinken einmal alle 2 Sekunden – Getrennt: Blaue LED blinkt zweimal pro Sekunde zweitens
Automatisches Pairing Sicherheit	Standardpaarung PIN „0000“, unterstützt die erneute Kopplung beim nächsten Einschaltzyklus
Status-Pin (STAAT)	Hoch wann verbunden, Low, wenn nicht verbunden
Temperatur Reichweite	–20°C bis +75°C (typischer Betriebsbereich)
Zertifizierungen	Bluetooth BQB, CE, FCC (je nach Anbieter)
Modulversionen	Kernmodul (Bare Platine): Für die direkte PCB-Integration – Breakout-Modul (mit Baseboard): Für Einfache Arduino/Raspberry Pi-Schnittstelle
Abmessungen (Breakout-Board)	Ca.37 mm × 15 mm (einschließlich Header und LED-/Tastenschaltung)

HC-05 Bluetooth-Modul funktioniert

Das Bluetooth-Modul HC-05 arbeitet in zwei Modi: Datenmodus und AT-Befehlsmodus. Im Datenmodus sendet und empfängt das Modul serielle Daten drahtlos und fungiert so als transparente Brücke zwischen dem Mikrocontroller und dem angeschlossenen Gerät.Im AT-Befehlsmodus können Benutzer Parameter wie den Bluetooth-Namen, das Passwort, die Baudrate und die Rolle (Master oder Slave) konfigurieren.Das Umschalten zwischen diesen Modi erfolgt über den KEY (EN)-Pin;Wenn der Pin geerdet oder schwebend bleibt, wechselt das Modul standardmäßig in den Datenmodus, und wenn er beim Einschalten hoch gehalten wird, aktiviert es den Befehlsmodus.

Um das HC-05-Modul zu verwenden, versorgen Sie es zunächst mit einer +5-V-Versorgung (oder 3,3 V, wenn Sie das bloße Modul verwenden).Verbinden Sie den TX-Pin (Senden) des Moduls mit dem RX-Pin (Empfangen) Ihres Mikrocontrollers und den RX-Pin des Moduls mit dem TX-Pin des Mikrocontrollers.Es ist wichtig, einen Spannungsteiler auf der RX-Leitung zu verwenden, wenn Ihr Mikrocontroller mit einer 5-V-Logik arbeitet, da die I/O-Pins des HC-05 3,3 V tolerant sind.Verbinden Sie den GND-Pin des Moduls mit der Masse des Mikrocontrollers, um den Stromkreis zu vervollständigen.Nach dem Einschalten beginnt die integrierte LED schnell zu blinken und zeigt damit an, dass sich das Modul im Pairing-Modus befindet und zur Verbindung bereit ist.

Aktivieren Sie nach der Verkabelung Bluetooth auf Ihrem Computer oder Smartphone und suchen Sie nach Geräten in der Nähe.Das Modul wird als „HC-05“ angezeigt.Wählen Sie es aus und geben Sie das Standard-Pairing-Passwort ein, das normalerweise 1234 oder 0000 lautet. Nach der Kopplung blinkt die LED-Anzeige am Modul langsamer oder bleibt konstant und zeigt damit an, dass die Verbindung hergestellt ist.Sie können jetzt eine serielle Kommunikationsanwendung (z. B. den Arduino Serial Monitor oder eine Bluetooth-Terminal-App) öffnen, um Daten drahtlos zu senden und zu empfangen.Alle vom Mikrocontroller gesendeten Daten werden an das angeschlossene Gerät übertragen und alle empfangenen Daten werden auf der seriellen Schnittstelle angezeigt.

Um die Konfiguration des Moduls zu ändern, wechseln Sie in den AT-Befehlsmodus, indem Sie die SCHLÜSSELTASTE gedrückt halten, während Sie das Modul einschalten.In diesem Modus können Sie über die serielle Schnittstelle AT-Befehle ausgeben, um den Bluetooth-Namen zu ändern, die Baudrate anzupassen oder zwischen Master- und Slave-Rollen zu wechseln.Diese Flexibilität ermöglicht es Ihnen, den HC-05 an verschiedene Kommunikationsanforderungen anzupassen.

HC-05 mit PC (serielle Schnittstelle)

Das Diagramm zeigt, wie das Bluetooth-Modul HC-05 mithilfe eines USB-zu-Seriell-Konverters an einen Computer angeschlossen werden kann.Das HC-05-Modul ermöglicht die drahtlose Kommunikation zwischen einem Smartphone und dem Computer über Bluetooth.In diesem Setup werden die TXD- und RXD-Pins des Moduls mit den RX- und TX-Pins des USB-zu-Seriell-Konverters (FTDI) verbunden, der dann über ein USB-Kabel mit dem Computer verbunden wird.Die Stromversorgung des HC-05 erfolgt über die 5V- und GND-Pins des Konverters.Diese Verbindung ermöglicht es dem Computer, Daten drahtlos über Bluetooth zu senden und zu empfangen, was sie zum Testen, Konfigurieren oder Kommunizieren mit dem HC-05-Modul mithilfe von Terminalsoftware auf einem PC nützlich macht.

HC-05 Bluetooth-Modulverkabelung mit Arduino

Das Diagramm zeigt, wie das Bluetooth-Modul HC-05 zur drahtlosen Kommunikation mit einem Arduino Uno verbunden wird.Der VCC-Pin des HC-05 ist mit dem 5V-Pin des Arduino verbunden und der GND-Pin ist mit der Masse des Arduino verbunden.Der TXD-Pin des Moduls ist mit dem RX-Pin des Arduino verbunden, während der RXD-Pin über einen Spannungsteiler aus 1-kΩ- und 2-kΩ-Widerständen mit dem TX-Pin des Arduino verbunden ist.Dieser Spannungsteiler sorgt dafür, dass das 5-V-Signal vom Arduino sicher auf 3,3 V für den HC-05 reduziert wird.Das Setup ermöglicht es dem Arduino, Daten drahtlos über Bluetooth zu senden und zu empfangen und so die Kommunikation mit Geräten wie Smartphones oder Computern zu ermöglichen.

Anwendungen des HC-05-Moduls

Drahtlose Datenkommunikation: Ermöglicht die kabellose serielle Kommunikation zwischen Mikrocontrollern, Sensoren und Computern mithilfe von Bluetooth SPP (Serial Port Protocol).

IoT-Projekte (Internet der Dinge).: Wird häufig in intelligenten Geräten verwendet, um Sensordaten drahtlos an mobile Apps oder Cloud-Plattformen zu übertragen.

Hausautomationssysteme: Ermöglicht Benutzern die Fernsteuerung von Lichtern, Geräten und Sicherheitssystemen über Smartphones oder Tablets.

Robotik: Bietet drahtlose Steuerung für Roboter und ermöglicht Bewegungsbefehle und den Austausch von Telemetriedaten über Bluetooth-Verbindungen.

Industrielle Automatisierung: Wird zur Überwachung und Steuerung von Industrieanlagen ohne physische Verkabelung verwendet, wodurch die Komplexität der Einrichtung verringert wird.

Drahtlose Programmierung: Erleichtert das drahtlose Hochladen oder Debuggen von Code für Mikrocontroller wie Arduino ohne Verwendung von USB-Kabeln.

Medizinische Geräte : Wird in tragbaren und tragbaren Gesundheitsüberwachungssystemen verwendet, um Daten an mobile oder cloudbasierte Gesundheitsplattformen zu übertragen.

Drahtlose Sensornetzwerke: Verbindet mehrere Sensorknoten mit einem zentralen Controller für die Erfassung von Umweltdaten in Echtzeit.

Bildungsprojekte: Ideal für Studenten und Bastler, um mehr über serielle Kommunikation, eingebettete Systeme und drahtlose Konnektivität zu erfahren.

Prototyping und Forschung: Bietet eine schnelle und flexible Möglichkeit, die Bluetooth-Kommunikation in Produktentwicklungs- und Forschungsanwendungen zu testen.

HC-05 vs. HC-06 Bluetooth-Module

Funktion	HC-05 Bluetooth-Modul	HC-06 Bluetooth-Modul
Bluetooth Version	Bluetooth V2.0 + EDR	Bluetooth V2.0 + EDR
Kommunikation Protokoll	Serieller Port Protokoll (SPP)	Serieller Port Protokoll (SPP)
Betriebsmodi	Meister und Sklave	Nur Sklave
AT-Befehlsmodus	Unterstützt (via KEY-Stift oder -Knopf)	Begrenzt (fest Slave-Konfiguration)
Standardrolle	Sklave (kann sein per AT-Befehl zum Master gewechselt)	Sklave (kann nicht sein geändert)
Standardname	„HC-05“	„HC-06“
Standardpasswort (PIN)	1234 oder 0000	1234 oder 0000
Standard-Baud Bewerten	9600 oder 38400 bps	9600 bps
Spannungspegel (Logik)	3,3 V (5 V tolerant mit Sockelleiste)	3,3 V (5 V tolerant mit Sockelleiste)
Stromversorgung (VCC)	3,6V – 6V	3,6V – 6V
Kommunikation Schnittstelle	UART (TX, RX, Masse, VCC)	UART (TX, RX, Masse, VCC)
Konfiguration Modus	Datenmodus & AT-Befehlsmodus	Nur Datenmodus
Meister-Sklave Wechseln	Ja (über AT Befehle)	Nein
Pin-Anzahl (Kern Modul)	~34 Pins (mit zusätzliche PIOs)	~6 Stifte (vereinfacht)
Kompatibilität	Arduino, Raspberry Pi, Mikrocontroller	Arduino, Raspberry Pi, Mikrocontroller
Typische Verwendung Fälle	IoT-Projekte, drahtlose Steuerung, Robotik, serielle Kommunikationstests	Einfaches Bluetooth Datenübertragung, Hobbyprojekte
Benutzerfreundlichkeit	Etwas komplex (aufgrund der Modusumschaltung)	Einfacher (Plug-and-Play)
Firmware	LINVOR-Firmware (unterstützt AT-Befehle)	Vereinfacht Firmware (eingeschränkte AT-Unterstützung)
LED-Anzeigen	Dual-LED (Verbindung + Status)	Einzelne LED (nur Status)
Preisspanne	Etwas höher	Etwas niedriger
Geeignet für	Fortgeschrittene Benutzer Sie benötigen eine konfigurierbare Bluetooth-Kommunikation	Anfänger bzw einfache drahtlose serielle Verbindungen

Mechanische Zeichnung des HC-05-Moduls

Fazit

Zusammenfassend bietet das HC-05 Bluetooth-Modul eine leistungsstarke und kostengünstige Lösung für die Implementierung drahtloser serieller Kommunikation in eingebetteten und IoT-Systemen.Seine Fähigkeit, sowohl als Master als auch als Slave zu fungieren, kombiniert mit der flexiblen AT-Befehlskonfiguration, ermöglicht es Benutzern, die Leistung an spezifische Projektanforderungen anzupassen.Das Modul verfügt über eine unkomplizierte UART-Schnittstelle, stabile Verbindungsfunktionen und Kompatibilität mit gängigen Plattformen wie Arduino und Raspberry Pi.

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Wie ändere ich den Namen oder das Passwort des Bluetooth-Moduls HC-05?

Sie können den Namen oder die PIN des Moduls im AT-Befehlsmodus mit Befehlen wie AT+NAME=NewName und AT+PSWD=1234 ändern.Um in den AT-Modus zu wechseln, halten Sie die SCHLÜSSEL-Taste gedrückt, während Sie das Modul einschalten.

2. Warum stellt mein HC-05 Bluetooth-Modul keine Verbindung zu meinem Telefon oder Computer her?

Häufige Gründe sind falsche PIN-Kopplung, Spannungsunterschiede an den RX/TX-Pins oder der falsche Modus.Stellen Sie sicher, dass sich Ihr HC-05 im Datenmodus befindet, ordnungsgemäß mit Strom versorgt wird und in Ihrer Bluetooth-Liste als „HC-05“ angezeigt wird.

3. Kann das Bluetooth-Modul HC-05 mit einem 5-V-Mikrocontroller verwendet werden?

Ja, aber verbinden Sie den RX-Pin über einen Spannungsteiler, um das 5-V-Logiksignal auf 3,3 V zu reduzieren.Der TX-Pin kann direkt angeschlossen werden, da er einen sicheren 3,3V-Logikpegel ausgibt.

4. Wie setze ich das Bluetooth-Modul HC-05 auf die Werkseinstellungen zurück?

Rufen Sie den AT-Befehlsmodus auf und verwenden Sie den Befehl AT+ORGL.Dadurch werden der Standardname („HC-05“), die PIN (1234) und die Baudrate (38400 bps) des Moduls wiederhergestellt.

5. Kann das HC-05-Modul Daten gleichzeitig an mehrere Geräte senden?

Nein. Der HC-05 unterstützt jeweils eine aktive Bluetooth-Verbindung, entweder als Master oder Slave.Um mit mehreren Geräten zu kommunizieren, benötigen Sie mehrere Module oder einen zentralen Controller.

6. Wie groß ist die maximale Reichweite des Bluetooth-Moduls HC-05?

Unter idealen Bedingungen hat der HC-05 eine Reichweite von etwa 10 Metern (33 Fuß).Die Reichweite kann jedoch je nach Hindernissen, Leistungspegel und Störungen durch andere 2,4-GHz-Geräte variieren.

7. Wie hoch ist der Stromverbrauch des HC-05-Moduls?

Im Normalbetrieb verbraucht der HC-05 typischerweise 30–40 mA Strom während der Datenübertragung und weniger als 10 mA im Leerlaufmodus, was ihn für die meisten eingebetteten Anwendungen energieeffizient macht.