Беспроводное соединение для передачи данных на ПК в мультиметрах (BRYMEN, UNI-T и т.д.)

Мультиметров с передачей данных на ПК существует достаточно большое количество и практически все они “передают данные по проводам”. В кавычках потому, что фактически это “проводное соединение” осуществляется через оптический интерфейс, но кабель связи так или иначе присутствует. Конструкции встречаются самые разнообразные.
Полностью от проводов можно избавиться с помощью вот такого комплекта:
Это модули Bluetooth с низким энергопотреблением (технология BLE — Bluetooth Low Energy).

JDY-19. Ultra-low Power Consumption Bluetooth 4.2 BLE Module. Потребление в активном режиме менее 1 mA. Устанавливается непосредственно в мультиметр. Ультра-низкое потребление позволяет подключать этот модуль без всяких коммутационных элементов (выключателей). Этот модуль может работать только в режиме slave.
JDY-16. High Speed Transparent Transmission Bluetooth Module. Может работать в режиме master. Потребление чуть больше (до 5 mA), но это не критично, потому как этот модуль устанавливается на стороне ПК с питанием от USB. Подключается модуль через преобразователь USB-UART. Можно использовать готовый преобразователь, а можно собрать по приведенной схеме.
Настраиваются модули с помощью AT команд. Описание команд есть в ДШ для каждого модуля. Настройки не хитрые. Для модуля JDY-19 нужно выбрать скорость передачи (на которой передает данные мультиметр) и считать MAC адрес для дальнейшего сопряжения модулей. Для модуля JDY-16 нужно выбрать туже скорость передачи и перевести его в режим мастера. Вот и все настройки. Очередность команд не принципиальна. Подробности в примерах.

Пример 1. UNI-T UT61E.
Скорость передачи данных 19200. Перед установкой модуля JDY-19 в мультиметр его нужно настроить. Для настройки модуль JDY-19 подключается к компьютеру через преобразователь USB-UART.
Вариант переходника с преобразователем USB-UART.

При подключении к USB порту компьютера в системе должен появиться виртуальный СОМ порт.
Разумеется драйвер должен быть установлен заранее.
Драйвер можно скачать по ссылке.
Настройку модулей можно делать из командной строки операционной системы, но удобней через терминальную программу, в которой сразу виден и ответ от модуля.
Пошагово:
1.Считать МАС адрес.
Команда: AT+MAC
В ответ модуль JDY-19 должен прислать свой МАС адрес.
Для того чтобы модуль принимал команды, они должны заканчиваться спец символами CR и LF. Это делается соответствующими настройками в терминальной программе.
2.Установить скорость передачи 19200.
Команда: AT+BAUD3
Изменение вступит в силу только после перезагрузки модуля, которую можно сделать кратковременно замкнув входы RST и GND.
Для проверки запросим МАС адрес на скорости 19200.
Модуль JDY-19 готов к установке в мультиметр UNI-T UT61E.

Установка модуля JDY-19 в мультиметр UNI-T UT61E.
GND – минусовой контакт батареи VB-, VCC – контактная площадка ниже обозначения VB+, RxD – контактная площадка SDO.

Модуль JDY-16 с преобразователем USB-UART.

Настройка модуля JDY-16 для работы с мультиметром UT61E.
Пошагово:
1.Перевод модуля JDY-16 в режим мастера.
Команда: AT+HOSTEN1
(в ДШ на модуль JDY-16 указана другая команда, что не соответствует действительности!!!).
Если модуль принял команду, то должно прийти подтверждение.
2.Установить скорость передачи данных 19200.
Команда: AT+BAUD5
Модуль JDY-16 в отличии от JDY-19 не надо перезагружать, настройки вступают в силу сразу. Для продолжения работы с модулем нужно изменить скорость передачи в терминальной программе.
Пошагово:
1.Поиск устройств. Мультиметр, в котором установлен модуль JDY-19, должен быть включен.
Команда: AT+SCAN
Ответ: список найденных устройств (для каждого уникальный МАС адрес, уровень сигнала, название). В данном примере обнаружено несколько устройств. Нас интересует JDY-19 с МАС адресом 20042511456F.
2.Подключение к устройству.
Команда: AT+CONN20042511456F
При успешном соединении модуль выдаст соответствующий ответ и светодиод на плате переходника перестанет мигать. После чего польется поток данных с мультиметра (при условие, что в мультиметре активирована передача данных).
Осталось только запустить программу, которая работает с мультиметром, выбрать соответствующий СОМ порт и наслаждаться всеми прелестями беспроводного соединения.

Терминальная программа удобна для настройки, но выполнять процедуру соединения перед запуском программы таким образом не очень удобно. Решением может быть создание скрипта, файла сценария для командной строки. Сценарий создается в текстовом редакторе.
Чтобы система выполнила этот сценарий, расширение текстового файла нужно поменять на bat.
После запуска Start DMM Tool.bat будут выполнены следующие действия:
— настройка СОМ порта;
— пауза 1 секунда;
— передача через СОМ порт команды на соединение JDY-16 с устройством, у которого МАС адрес 20042511456F;
— пауза 1 секунда;
— запуск основной программы.
В данном случае в качестве основной программы используется не штатный софт UT61E, а PeakTech DMM Tool. В мультиметре UT61E тот же чипсет, что и в PeakTech 3430.
*При потере связи процедуру соединения необходимо выполнить заново.

Чтобы соединение происходило автоматически в модуль JDY-16 нужно послать команду AT+BAND20042511456F. Где 20042511456F — МАС адрес подключаемого устройства.
Это позволит отказаться от скрипта вообще. Модуль JDY-16 настраивается один раз (хоть через терминальную программу, хоть через командную строку), а дальше все происходит автоматически. При подключении к компьютеру модуль сам установит соединение с нужным устройством и нам останется запустить только штатный софт.

К сведению! Преобразователи на микросхемах WCH (CH340T, CH340E) не корректно работают с командной строкой (на маленьких скоростях посылка обрезается). Через терминальную программу работают корректно. С преобразователями FTDI (FT232RL) и Prolific (PL2303HX, PL2303SA) вопросов нет.

Мобильное приложение для UNI-T UT61E.
Собственно, с чего все и началось, попалось на глаза приложение UT61E Toolkit – Multimeter Logging over Bluetooth. В описании приложения на Google Play есть ссылки, где автор подробно описывает подключение модуля Bluetooth HM-11, настройку модуля и самого приложения. Это приложение нормально работает и с модулем JDY-19. Таким образом, установка одного маленького модуля Bluetooth BLE дает шикарную возможность передавать данные с UT61E как на ПК, так и на смартфон.
К сведению! Обязательно нужно включать геолокацию, без этого смартфон не видит модуль JDY-19.

Пример 2. Brymen BM-257.
Скорость передачи данных 9600. Эта скорость по default у модуля JDY-19 и МАС адрес можно узнать постфактум, через Bluetooth, поэтому модуль не нуждается в предварительной настройке.
Установка модуля JDY-19 в мультиметр Brymen BM-257.
GND — катод СМД светодиода D21 (левый контакт), VCC — коллектор транзистора Q1 (верхний контакт), RxD – R85 (левый контакт).

Модуль JDY-16 с преобразователем USB-UART.

При подключении к USB порту компьютера в системе должен появиться виртуальный СОМ порт (см.пример1).
Настройка модуля JDY-16 для работы с мультиметром Brymen BM-257.
Пошагово:
1.Установить скорость передачи данных. Поскольку нам подходит скорость по умолчанию (9600), пропускаем этот пункт.
2.Перевод модуля JDY-16 в режим мастера.
Команда: AT+HOSTEN1
(в ДШ на модуль JDY-16 указана другая команда, что не соответствует действительности!!!).
Если модуль принял команду, то должно прийти подтверждение.
3.Поиск устройств. Мультиметр, в котором установлен модуль JDY-19 должен быть включен.
Команда: AT+SCAN
Ответ: список найденных устройств (для каждого уникальный МАС адрес, уровень сигнала, название). В данном примере обнаружено только одно устройство с МАС адресом 200427150905 и названием JDY-19.
4.Подключение к устройству.
Команда: AT+CONN200427150905
При успешном соединении модуль выдаст соответствующий ответ и светодиод на плате переходника перестанет мигать. После чего польется поток данных с мультиметра (при условие, что в мультиметре активирована передача данных).
Сценарий для командной строки.
Чтобы система выполнила этот сценарий, расширение текстового файла нужно поменять на bat.
После запуска Start BM25x.bat будут выполнены следующие действия:
— настройка СОМ порта;
— пауза 1 секунда;
— передача через СОМ порт команды на соединение JDY-16 с устройством, у которого МАС адрес 200427150905;
— пауза 1 секунда;
— запуск штатного софта.
*При потере связи процедуру соединения необходимо выполнить заново.

Чтобы соединение происходило автоматически в модуль JDY-16 нужно послать команду AT+BAND200427150905. Где 200427150905 — МАС адрес подключаемого устройства.
Это позволит отказаться от скрипта вообще. Модуль JDY-16 настраивается один раз (хоть через терминальную программу, хоть через командную строку), а дальше все происходит автоматически. При подключении к компьютеру модуль сам установит соединение с нужным устройством и нам останется запустить только штатный софт.

Для подключения к разным мультиметрам можно использовать один и тот же модуль JDY-16, но при этом возможно придется перенастраивать его под конкретный мультиметр. Дело в том, что если команды подаются на скорости не той, что установлена в модуле, то эти команды не будут выполнены. Поэтому в сценариях из предыдущих примеров нужно добавить несколько команд.
Варианты сценариев.
К примеру, нужно подключить мультиметр на скорости 9600, а у модуля JDY-16 установлена скорость 19200 (осталась от предыдущего подключения к другому мультиметру) и команды он понимает только на этой скорости. Поэтому сначала СОМ порт настраивается на скорость 19200, посылается команда модулю установить скорость 9600 и только потом СОМ порт настраивается на скорость 9600.

Архив с gerber файлами для изготовления ПП по схеме из топика доступен по ссылке.

Спустя время…

«Всё течёт и ничто не остаётся на месте».
Появились новые модули, весьма интересные. Спасибо msl_272 за подсказку.

JDY-23A тоже имеет низкое потребление и может работать в режиме BLE и поддерживает протокол SPP, т.е. может работать с Bluetooth ноутбуков или внешними модулями BT, которые подключаются к компьютеру через USB.
Проверено с BT4.0 и BT5.0 модулями.

Как подключал.
Модуль JDY-23A должен быть включен.



Код сопряжения по умолчанию – 1234 (этот код можно посмотреть командой AT+PIN).


Готово.




После этого в диспетчере устройств появиться дополнительный COM порт.


Теперь с этим портом можно работать как с обычным COM портом.

Получается, как бы дополнительный модуль мастера (JDY-16) и не нужен, но…
Если нужно принимать данные с нескольких устройств одновременно, то такое подключение не годится, поскольку через BT устанавливается связь только с одним устройством. В описанном выше варианте (с использованием JDY-16) количество подключаемых устройств ограничено только количеством свободных USB портов.


На JDY-23A документацию не нашел. Я не проверял, но msl_272 акцентировал, что SPP работает только в «А».