Bluetooth 4.0 Shield for Arduino

酸酸苹果汁 发布于 2014/01/09 16:02
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Arduino BLE Shiled是一个使用ZBmodule蓝牙4.0模块(采用TICC2541芯片)的arduino shield。 在SIG发布的蓝牙4.0标准规范当中,蓝牙4.0 加入了低能耗(Bluetooth Low Energy,BLE)技术,其峰值能耗仅为传统蓝牙设备的一半。蓝牙4.0单模芯片(BLE)可以用单节钮扣电池(如3V、220mAh的CR2032)工作很长时间(几个月甚至几年)。相反,标准蓝牙技术通常要求使用至少两节AAA电池,最多只能工作几天或几周的时间。 此前蓝牙版本为人诟病的地方就在于启动速度太慢,蓝牙2.1版本的启动速度需要约4秒钟时间,而现在的蓝牙4.0版本仅仅需要3毫秒即可完成,几乎是瞬间连接。 如果说蓝牙2.1是普通的“功能手机”,那么最新的蓝牙4.0就是一个“智能手机”。

BLE shield介绍

你只需要使用ZBmodule模块,就可以轻松运用蓝牙4.0(BLE)低功耗技术,让你的Arduino,iPhoneipad进行通讯。ZBmodule拥有ADCPWMIOSPIUART等接口,它支持所有主要的开发平台和MCU,甚至可以单独一个模块使用。 BLE Shield是把ZBmodule应用在Arduino平台的扩展板。使用Arduino的串口与ZBmodule模块进行通讯,可以单独测试ZBmodule模块的独立功能,也能配合Arduino平台,做更多传感器应用。

ZBmodule基本参数:

  • 工作频段2.4GHz2402MHz~2480MHz
  • 发送功率:0 dBm-23 dBm
  • 接收灵敏度-93dBm1Mbps
  • 传输速率最大1Mbps
  • 最低工作电压2.0V
  • 最高工作电压3.6V
  • 工作模式19.6mA
  • 待机电流少于1uA
  • 最大电流20mA(发送数据-6dBm
  • 遥控范围:目视范围25米半径,有遮挡10
  • 模块尺寸:26.7mm * 18.3mm * 8.8mm
  • 板载PCB天线/外接天线
  • 可以通过串口升级固件
  • 默认工作方式:串口透明传输
  • 预定义接口,可通过App修改接口功能
  • 3路ADC
  • 4个可编程IO
  • 4路可编程PWM SPI PWM不能同时使用)
  • 1SPI接口(SPI PWM不能同时使用
  • 1个UART串口
  • 1个USB接口

BLE Shield说明 :

  • 用排针的形式引出Arduino全部IO口,并在IO旁边附带电源5VGND连接,更方便使用舵机等设备
  • 附带I2C接口电平转换,可以使用5V电平和3.3V电平的I2C接口,方便连接各类传感器;
  • 附带SPI接口电平转换,引脚直接兼容nRF24L01
  • 引出ZBmodule模块全部IO口,可以方便调试ZBmodule模块
  • 并带全彩LED和可调电阻,测试ZBmodule模块自带的PWM输出和ADC采样
  • 带有ZBmodule模块状态LED,快闪(3Hz)代表离线状态,慢闪(1Hz)代表在线状态
  • 板载3.3V LDOZBmodule模块、I2CSPI3.3V接口提供独立电源;可输出约300mA电流
  • 5V输入接口,可通过外接5V电源,为数字IO口的电源提供更强大的电流,以驱动大功率舵机
  • 预留XBEE引脚。兼容XBEE模块的串口通讯
BLE shield功能引脚图

图片1

硬件准备

Arduino UNO   x1

BLE Shield(带有ZBmodule模块) x1

iPhone/iPad mini  x1

Linker_LED     x1

Servo     x1

wire  x2

“-”或者“+”小螺丝刀(调节电位器用) x1

软件下载及蓝牙连接

(1)将BLE Shield插在Arduino UNO上,Arduino连接USB上电、下载代码到Arduino UNO上(代码可以在附件中下载):

注意:正确选择使用的arduino型号,此时ZBmodule在等待连接、BLE Shield上的LED3闪烁频率为3/秒。

图片2

图片3

(2)用iphone/ipadApp Store上搜索“ControlMore”应用程序,并下载安装(下载地址)。

图片4    图片5

(3)首先打开iphone/ipad的蓝牙功能(可在设置中打开),然后打开 ControlMore,点击“Connect”搜索周围的蓝牙4.0设备,如图所示:搜索到了ZBModule01,既是当前测试使用的BLE Shield,接着点击ZBModule01即可连接BLE Shield,当连接成功后显示测试功能显示页,此时BLE shield上面的LED31秒闪烁一次:

图片6  图片7

Arduino Pin Map测试

进入Arduino Pin Map 测试页面

(1)测试Digital Output 

接线:Linker_LED SIG –> BLE_SHD D2 Linker_LED GND –> BLE_SHD GND

D2 Output关闭、输出低电平,Linker_LED熄灭:

图片8

D2 OUTPUT打开、输出高电平,Linker_LED点亮:

图片9

(2)测试pwm输出:

接线:Linker_LED SIG –> BLE_SHD D6 Linker_LED GND –> BLE_SHD GND

pwm占空比为0的时候、Linker_LED熄灭:

图片10

pwm占空比为28%的时候,Linker_LED微亮:

图片11

pwm占空比为100%的时候,Linker_LED最亮:

图片12

(3)测试ADC

2根线分别将ADC0短接到5V上面,ADC1短接到GND上面,并且在iphone/ipad打开A0和A1通道。

图片13

Arduino Motor Control测试

进入Arduino Pin Map 测试页面

(1)测试Digital Output 

接线:Linker_LED SIG –> BLE_SHD D2 Linker_LED GND –> BLE_SHD GND

D2 Output关闭、输出低电平,Linker_LED熄灭:

图片8

D2 OUTPUT打开、输出高电平,Linker_LED点亮:

图片9

(2)测试pwm输出:

接线:Linker_LED SIG –> BLE_SHD D6 Linker_LED GND –> BLE_SHD GND

pwm占空比为0的时候、Linker_LED熄灭:

图片10

pwm占空比为28%的时候,Linker_LED微亮:

图片11

pwm占空比为100%的时候,Linker_LED最亮:

图片12

(3)测试ADC

2根线分别将ADC0短接到5V上面,ADC1短接到GND上面,并且在iphone/ipad打开A0和A1通道。

图片13

BLE sheild Test测试

(6)进入BLE Shield Test测试页面(ZBmodule模块功能控制):

 当前状态:

没有滑动LED的滑动条,RGB LED熄灭

没有调节电位器、当前电压值为1.61V

没有按下按键、BUTTON状态为Off

图片17

调试后的状态:

用手滑动ipad上的LED滑动条,RGB LED点亮,显示颜色为当前设置RGB值的颜色

用螺丝刀调节BLEShield上的电位器,测试电压值显示为 “3.30V

按下BLE Shield上的按键,BUTTON此时的状态变为“On

图片18

附件下载

附件下载:

BLE_Shield_UNO_V12

BLE_Shield_SCH

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