Enviar mensajes desde celular a matriz LED con Arduino y Bluetooth

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Este tutorial explica cómo configurar un sistema que permite enviar mensajes desde tu teléfono móvil a una matriz LED utilizando comunicación Bluetooth. Además, se detalla el proceso de conexión del módulo Bluetooth al Arduino, la programación necesaria para interpretar y mostrar los datos en la matriz, y consejos prácticos para solucionar problemas comunes. Aprenderás a diseñar tanto la parte de hardware como la lógica del software, lo que te permitirá personalizar y expandir este proyecto para diferentes aplicaciones interactivas.

Componentes necesarios

  • Arduino UNO
  • Módulo Bluetooth HC-05
  • Matriz LED 8x32 con controlador MAX7219
  • Cables de conexión
  • Smartphone Android con la aplicación "Serial Terminal Bluetooth"
  • Cable USB para programar el Arduino

Conexiones del hardware

Según el esquema compartido, las conexiones son las siguientes:

Módulo Bluetooth HC-05 a Arduino

  • VCC del HC-05 → 5V del Arduino
  • GND del HC-05 → GND del Arduino
  • TXD del HC-05 → Pin 3 del Arduino (RX)
  • RXD del HC-05 → Pin 2 del Arduino (TX)

Matriz LED a Arduino

  • VCC de la matriz → 5V del Arduino
  • GND de la matriz → GND del Arduino
  • DIN de la matriz → Pin 12 del Arduino (cable verde)
  • CS de la matriz → Pin 10 del Arduino (cable amarillo)
  • CLK de la matriz → Pin 11 del Arduino (cable magenta)

Configuración del Bluetooth y la aplicación

Pasos para conectar el smartphone con el HC-05:

  1. Emparejar el dispositivo Bluetooth:
    • Ve a Configuración > Bluetooth en tu smartphone
    • Activa el Bluetooth si no está activado
    • Busca dispositivos nuevos
    • Selecciona el módulo HC-05 cuando aparezca
    • Ingresa el código PIN (generalmente "1234" o "0000")
    • Espera a que se complete el emparejamiento
  2. Configurar la aplicación Serial Terminal Bluetooth:
    • Instala la aplicación "Serial Terminal Bluetooth" desde Google Play Store
    • Abre la aplicación
    • Ve a la sección "Devices" o "Dispositivos"
    • Selecciona el HC-05 de la lista de dispositivos emparejados
    • Espera a que se establezca la conexión (debería aparecer un indicador "Connected" o "Conectado")
  3. Configurar los ajustes de envío:
    • En la aplicación, ve a "Settings" o "Configuración"
    • Luego a "Send" o "Enviar"
    • Selecciona "LF" (Line Feed) como el terminador de línea
    • Esta configuración es crucial para que Arduino reconozca correctamente el fin de cada mensaje

Código para Arduino

#include 
#include 
#include 
#include 

SoftwareSerial bt(3,2);     // donde Rx = 3, Tx = 2

// Define the number of devices we have in the chain and the hardware interface
#define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW
#define MAX_DEVICES 4
#define CLK_PIN   11
#define DATA_PIN  12
#define CS_PIN    10

// SOFTWARE SPI
MD_Parola P = MD_Parola(HARDWARE_TYPE, DATA_PIN, CLK_PIN, CS_PIN, MAX_DEVICES);

// Scrolling parameters
uint8_t scrollSpeed = 75;    // default frame delay value
textEffect_t scrollEffect = PA_SCROLL_LEFT;
textPosition_t scrollAlign = PA_LEFT;
uint16_t scrollPause = 5000; // in milliseconds

// Global message buffers shared by Serial and Scrolling functions
#define	BUF_SIZE	75
char curMessage[BUF_SIZE] = { "" };
char newMessage[BUF_SIZE] = { "Listo para recibir..." };
bool newMessageAvailable = true;

void readSerial(void)
{
  static char *cp = newMessage;
  while (Serial.available())
  {
    *cp = (char)Serial.read();
    if ((*cp == '\n') || (cp - newMessage >= BUF_SIZE-2)) // end of message character or full buffer
    {
      *cp = '\0'; // end the string
      // restart the index for next filling spree and flag we have a message waiting
      cp = newMessage;
      newMessageAvailable = true;
    }
    else  // move char pointer to next position
      cp++;
  }
}

void setup()
{
  Serial.begin(57600);
  bt.begin(9600);   // 9600 es la velocidad de transferencia serial por defecto del módulo bluetooth HC05
  Serial.print("\n[Parola Scrolling Display]\nType a message for the scrolling display\nEnd message line with a newline");

  P.begin();
  P.displayText(curMessage, scrollAlign, scrollSpeed, scrollPause, scrollEffect, scrollEffect);
  P.setIntensity(15);
}

void loop()
{
  if (P.displayAnimate())
  {
    if (newMessageAvailable)
    {
      strcpy(curMessage, newMessage);
      newMessageAvailable = false;
    }
    P.displayReset();
  }
  readSerial();
  readBT();
}

void readBT(){
   static char *cp = newMessage;
  while (bt.available())
  {
    *cp = (char)bt.read();
    if ((*cp == '\n') || (cp - newMessage >= BUF_SIZE-2)) // end of message character or full buffer
    {
      *cp = '\0'; // end the string
      // restart the index for next filling spree and flag we have a message waiting
      cp = newMessage;
      newMessageAvailable = true;
    }
    else  // move char pointer to next position
      cp++;
  }
}

Explicación del código

Este código realiza las siguientes funciones:

  1. Inicialización de bibliotecas y hardware:
    • Configura la comunicación Bluetooth a través de SoftwareSerial en los pines 2 y 3
    • Establece los parámetros para la matriz LED de 4 dispositivos MAX7219
    • Define los parámetros de desplazamiento para el texto (velocidad, efecto, pausa)
  2. Funciones principales:
    • readSerial(): Lee mensajes del monitor serial del Arduino (útil para pruebas)
    • readBT(): Lee mensajes enviados desde el smartphone a través del módulo Bluetooth
    • Ambas funciones almacenan el mensaje recibido en el buffer newMessage
  3. Flujo del programa:
    • En setup(), inicializa la comunicación serial, el Bluetooth y la matriz LED
    • En loop(), anima el texto en la pantalla y verifica si hay nuevos mensajes del serial o Bluetooth
    • Cuando se recibe un nuevo mensaje (terminado con '\n'), se copia al mensaje actual y se muestra

Envío de mensajes

  1. Una vez conectado el HC-05 y configurada la aplicación:
    • Escribe tu mensaje en el área de texto de la aplicación
    • Presiona el botón "Send" o "Enviar"
    • El mensaje aparecerá desplazándose en la matriz LED
    • Puedes enviar múltiples mensajes, cada uno reemplazará al anterior

Solución de problemas comunes

El teléfono no detecta el módulo Bluetooth

  • Verifica que el HC-05 esté correctamente alimentado (LED parpadeando)
  • Asegúrate de que el módulo no esté ya emparejado con otro dispositivo

La matriz no muestra los mensajes

  • Verifica todas las conexiones según el esquema
  • Comprueba que estés usando las bibliotecas correctas
  • Asegúrate de que la matriz esté correctamente alimentada

El mensaje se muestra con caracteres extraños

  • Verifica la configuración de baudios (9600 para el Bluetooth)
  • Comprueba que hayas seleccionado "LF" en los ajustes de envío
  • Reinicia tanto el Arduino como la aplicación

Personalización

Puedes modificar varios aspectos:

  • Cambiar la velocidad de desplazamiento ajustando el valor scrollSpeed
  • Ajustar el brillo de la matriz modificando el valor en P.setIntensity()
  • Cambiar los efectos de animación (PA_SCROLL_LEFT puede cambiarse por otros efectos disponibles en la biblioteca MD_Parola)
  • Modificar el tiempo de pausa entre animaciones ajustando scrollPause

Bibliotecas necesarias

Para este proyecto, debes instalar las siguientes bibliotecas desde el Gestor de Bibliotecas de Arduino:

  • MD_Parola
  • MD_MAX72xx
  • SPI (incluida por defecto)
  • SoftwareSerial