HC-05 Bluetooth Module

Was es ist

Das HC-05 ist der einfachste Weg, einen Roboter kabellos zu machen. Es ist ein Bluetooth-Modul, das sich wie ein Seriellkabel ohne Kabel verhält: Dein Mikrocontroller liest und schreibt Bytes auf seinen TX/RX-Pins exakt wie über USB, aber das andere Ende ist ein per Bluetooth gekoppeltes Handy oder Laptop. Sende ein F aus einer Handy-App und dein Roboter fährt vorwärts – kein WLAN, kein Netzwerk, keine Konten.

Wie es funktioniert

Das HC-05 implementiert das Bluetooth-Serial-Port-Profile (SPP). Einmal gekoppelt erscheint alles, was das Modul über Funk empfängt, auf seinem TX-Pin, und alles, was du an seinen RX-Pin sendest, geht über Funk ans gekoppelte Gerät. Dein Code nutzt einfach den seriellen Port – Serial.read() / Serial.print() –, und die Funk­verbindung ist unsichtbar. Konfiguration (Name, Baud, Master/Slave-Rolle) geschieht per AT-Befehle in einem separaten Befehlsmodus, aber für die meisten Roboter tun es die Standards.

Wann man es verwendet

Greife zum HC-05, wenn du einen Roboter ohne Strippe befehligen oder beobachten willst:

• Handy-gesteuerte Roboter – eine Bluetooth-App sendet Fahrbefehle, die der Roboter über seriell liest und in Motor­steuerung verwandelt.
• Live-Telemetrie – Sensorwerte oder Odometrie zurück an einen Laptop streamen, während der Roboter läuft.
• Kabelloses Tuning – Parameter live anpassen statt neu zu flashen.

Wenn der Roboter schon einen ESP32 nutzt, brauchst du kein HC-05 – der ESP32 hat Bluetooth und WLAN eingebaut. Das HC-05 ist das Add-on, das einem Arduino Uno denselben kabellosen Trick gibt.

Verdrahtung und Fallstricke

• Serielle Leitungen kreuzen: Modul-TX → Board-RX, Modul-RX → Board-TX. Andersherum ist die Nr. 1 unter den „verbindet nicht“-Ursachen.
• Den RX-Pin von einem 5-V-Board wie dem Uno auf 3,3 V herunter­teilen.
• Den Hardware-Seriell-Port freihalten beim Code-Upload, oder ein Software-Seriell-Pinpaar nutzen – Modul und USB-Programmer können sich den einen Hardware-UART des Uno nicht teilen.
• Zuerst koppeln (PIN meist 1234/0000); die Bord-LED zeigt den Verbindungs­zustand.

Pinbelegung

Der STATE-Pin verdient Besseres. Ein Roboter, der ihn liest, weiß, wenn sein Handy aus der Reichweite läuft, was der Unterschied ist zwischen sicher anhalten und in eine Wand fahren, während er auf einen Befehl wartet, der nie kommt.

An einen Arduino verdrahten

Die zwei Fehler hier erklären die meisten „verbindet nicht“-Meldungen.

Serielle Leitungen kreuzen

TX spricht, RX hört zu. Zwei Geräte, die beide auf der verbundenen Leitung sprechen, erreichen nichts, und es gibt keinen Fehler – das Modul koppelt prima, die LED wird fest, und Daten bewegen sich nie. Modul-TX geht an Board-RX. Modul-RX geht an Board-TX.

Die RX-Leitung teilen

RXD ist ein 3,3-V-Eingang und ein Arduino Uno treibt 5 V. Zwei Widerstände:

Arduino TX ──── 1 kΩ ──┬── HC-05 RXD
                        │
                      2 kΩ
                        │
                       GND

TXD braucht andersherum keinen Teiler – die 3,3-V-Ausgabe des Moduls überschreitet die 3,0-V-High-Schwelle des Uno.

Pins 0 und 1 nicht nutzen

Der Uno hat einen Hardware-UART und der USB-Programmer besitzt ihn schon. Das Modul dorthin zu verdrahten, und Uploads scheitern im angeschlossenen Zustand, Monitor­ausgabe geht ans Modul, und Debugging wird unmöglich. Nutze SoftwareSerial auf zwei anderen Pins.

Minimaler funktionierender Code

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial bt(10, 11);      // RX (from module TX), TX (to module RX)
const int STATE_PIN = 8;

void setup() {
  Serial.begin(115200);         // USB, for debugging
  bt.begin(9600);               // HC-05 default in data mode
  pinMode(STATE_PIN, INPUT);
}

void loop() {
  // Lose the link, stop the robot. Do this before reading commands.
  if (digitalRead(STATE_PIN) == LOW) { stopMotors(); }

  if (bt.available()) {
    char c = bt.read();
    switch (c) {
      case 'F': driveForward();  break;
      case 'B': driveBackward(); break;
      case 'L': turnLeft();      break;
      case 'R': turnRight();     break;
      case 'S': stopMotors();    break;
    }
    Serial.print("cmd: "); Serial.println(c);   // echo to USB for debugging
  }
}

Die Verbindungs­prüfung oben in der Schleife ist der Teil, den die meisten Tutorials weglassen, und es ist der Teil, der einen Durchgänger stoppt. Bluetooth-Reichweite sind etwa 10 m und Wände kürzen scharf; ein Roboter, der nach Linkabriss seinen letzten Befehl weiter ausführt, fährt weiter, bis er irgendwo anstößt.

AT-Befehlsmodus

Name, Baudrate oder PIN des Moduls zu ändern braucht AT-Modus, und hineinzukommen hat eine eigene Sequenz, die nichts am Modul offensichtlich macht.

1. Modul ausschalten.
2. EN HIGH halten (oder die kleine Taste drücken und halten, wenn dein Board eine hat).
3. Einschalten, während EN gehalten wird.
4. Die LED blinkt nun langsam – grob alle zwei Sekunden – statt schnell.
5. Mit 38400 Baud sprechen, nicht 9600, mit Newline und Carriage Return.

AT                    -> OK
AT+NAME=LineBot       -> OK      set the name shown when pairing
AT+PSWD="1234"        -> OK      set the pairing PIN (quotes on newer firmware)
AT+UART=115200,0,0    -> OK      data-mode baud rate
AT+ROLE=0             -> OK      0 = slave (normal), 1 = master
AT+ADDR?              -> +ADDR   the module's own address

Zwei Fallstricke: AT-Modus ist immer 38400, egal welche Datenmodus-Baud du setzt, und die LED-Blinkrate ist der einzige verlässliche Hinweis, dass du drin bist. Schnelles Blinken heißt Datenmodus und deine AT-Befehle werden schlicht über Funk an das Gekoppelte gesendet.

HC-05 oder HC-06?

Sie sehen gleich aus und werden austauschbar verkauft, und es gibt einen echten Unterschied.

Wenn das Modul jemals nur eine Verbindung vom Handy annehmen muss, reicht ein HC-06. Wenn zwei Roboter je miteinander reden sollen oder ein Roboter sich mit einem Modul verbinden statt auf Verbindung warten soll, brauchst du die Master-Rolle des HC-05.

Fehlerbehebung

HC-05 oder ein ESP32?

Wenn du Bauteile wählst statt nimmst, was du hast, ist das die echte Entscheidung.

Das HC-05 ist die richtige Antwort, wenn du schon einen Arduino hast und den kürzesten Weg zu einem kabellosen Roboter willst. Es ist wirklich simpel: ein Byte hinein, ein Byte hinaus, gar keine Netzwerk­konzepte. Für einen Neubau, wo kabellos Pflicht ist, tut ein ESP32 mehr für weniger und braucht keine Extrateile – und ein Roboter, der seine eigene Steuerseite serviert, braucht keine installierte App auf irgendjemandes Handy.