(SKU:DFR0305)RoMeo BLE控制器V1.0 兼容Arduino
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概述
RoMeo BLE控制器继承了RoMeo控制器的所有功能并在其基础上增加了蓝牙4.0无线通信功能，可以说是蓝牙4.0和Arduino激烈碰撞并完美融合
的众多结晶之一，所以容我将它描述为携带了蓝牙4.0基因又兼容Arduino的专为机器人应用而设计的控制主板，受益Arduino开源平台，因此受到成千上万
的开放源码的支持，并可以很容易地扩展arduino模块。
集成2路直流电动机驱动器和无线插座，给出了一个更简单容易的方式开始你的机器人项目。
性能描述
- BLE芯片: TI CC2540
- 传输距离： 空旷地带70m以内
- 支持蓝牙远程更新Arduino程序
- 支持蓝牙HID
- 支持iBeacons
- 支持AT指令配置BLE
- 支持串口透传
- 支持主从机切换
- 支持通过usb更新BLE芯片程序
- 微处理器:ATmega328P
- 引导装载程序：Arduino UNO
- 14 通道数字 I/O
- 6 PWM 通道 (Pin11,Pin10,Pin9,Pin6,Pin5,Pin3)
- 8通道10位模拟输入
- USB接口
- 自动切换输入电源
- ICSP下载程序接口
- 串行接口TTL电平
- 支持AREF
- 具有排母和排针接口
- 具有APC220射频模块插座
- 具有3组I2C接口
- 2路2A电流的H桥马达驱动接口
- 模拟5键输入
- 直流电源：USB供电或外部5V〜23V直流。
- DC输出：5V/3.3V直流电源输出
- 尺寸：94x80mm
管脚定义
上面的图片显示RoMeo BLE控制器上所有的I/O线和连接器，其中包括：
- 电源：使用USB供电或电机电源供电，当使用电机电源供电时将图中电源切换开关拨到ON，电机电源供电通过板载DC-DC电源转换输出稳定5V电压，将控制板上5V电源电流输出能力提高到2A，而USB供电时5V最大输出电流只有500mA，当接入电机时，需要接入电机电源才能使电机驱动部分正常工作。
- 电机电源输入端子（5V to 23v）
- 一个非稳压伺服电源输入端子（5V至20V）
- 一个串行的APC220模块接口
- 两个直流电动机的接线端子 -电机电流可高达2A
- 一个I2C/TWI接口的SDA，SCL，5V，GND
- 内部连接到一个模拟端口，8个模拟输入 - 输入电源电压
- 一个通用的I/O端口和13个I/O线 - 4,5,6,7可用于控制马达
- 一个复位按键
- 五个按键输入
- 启用/禁用电机控制跳线
- 启用/禁用按键功能开关
- 启用/禁用电机电源开关
注意:使用USB口调试电机的时候，请关闭电机开关！
控制器应用
电源
这是RoMeo控制器与主机控制器通信的最重要步骤之一。你必须确保你接通电源的电力终端使用正确的极性。反接会损坏RoMeo控制器。 “人为造成损坏我们将不负责保修，可以提供有偿维修。请确保你使用正确适用的电源。否则，后果自负！”
从USB电源： 只需插上USB线，RoMeo控制器就能够工作。请注意，USB只能提供500毫安的电流。它应该能够满足大多数需求，比如LED背光应用。然而，它是没有足够的功率推动直流电动机或伺服。
电机电源输入： 你可以从Motor Power In的接线柱端子连接线，标示“M_VIN”为电源正，当电机电源小于12V时，控制器可以和电机共用一个电源，Power In Selection 开关拨到ON；当电机电源大于12V时，Power In Selection 开关必须拨到OFF，同时控制器需要单独供电。
注意:最大供电电压不能超过24V直流
软件
RoMeo BLE控制器可以使用编程环境Arduino IDE 0022及以上。 您可以在Arduino.cc下载，请选择“硬件”的Arduino UNO“。
RoMeo BLE配置
伺服电源外接接口
由于大多数舵机电流大于USB电源可提供的电流。所以设计有1个独立的舵机供电接线端口（Servo Power）。
当Servo Power端口接电源大于5V时，数字口电源将自动断开控制器的5V供电。
电机控制针跳线
电机控制针跳线，将分配用于电机控制引脚为数字口4,5,6,7。
拔掉跳线将释放数字口，电机控制器将被禁用。
使用教程
新功能速递
RoMeo BLE是RoMeo的升级，在其基础上添加了新的元素-蓝牙4.0，使得RoMeo BLE在继承了RoMeo家族强大的电机驱动能力的基础上又具备了蓝牙4.0无线通信的能力，在机器人控制板的路上越走越远，越来越完善。RoMeo BLE具有更强大的电压电流吞吐能力，电压输入范围拓宽到5V-23V，电流输出能力达到2A，从而使控制板可以适应更多需求。Sheild接口增加了I2C,IOREF，AREF口，能兼容更多的Sheild模块。按键也替换成了舒适稳定的按钮，而按钮使能也由跳线方式改为了开关，使得控制板使用起来简单方便。
新功能实验室
下面来做一个BLE-Link与RoMeo BLE蓝牙通信的小实验，通过这个实验我们大概能了解到如何驾驭它的新功能-蓝牙4.0无线传输。
- 1.实验效果预览：电脑通过BLE-Link向RoMeo BLE发送蓝牙无线数据指令，RoMeo BLE收到指令后根据指令开或关指示灯L。
- 2.硬件准备：BLE-Link一枚，RoMeo BLE一个，电脑一台，micro USB线一根。
- 3.软件准备：串口调试助手，Arduino编译器。
- 4.实际操作：
- 第一步：将两个蓝牙设备分别配置为主机和从机（蓝牙的通信需建立在主机和从机之间），这里我们将BLE-Link配置为主机，RoMeo BLE配置为从机。具体操作首先将BLE-Link通过USB线连接到电脑，BLE-Link被识别为串口设备，打开串口调试助手（这里以BLE-Link中的固件为V1.8版为例），发送+++到BLE-Link，当返回Enter AT Mode表示进入AT指令模式，然后向BLE-Link发送AT+SETTING=DEFCENTRAL(记得选中新行发送)，当返回OK表示BLE-Link已被设置为蓝牙主机。然后我们把RoMeo BLE设为从机，首先将RoMeo BLE连接电脑，同样打开串口调试助手，发送+++并进入AT指令模式，再发送AT+SETTING=DEFPERIPHERAL（记得选中新行发送)，返回OK表示RoMeo BLE 被设置为蓝牙从机。
- 第二步：RoMeo BLE上的Arduino程序，该程序用于解析数据指令来开或关指示灯L。
- 代码如下：
int led = 13; // 定义LED为 pin 13
char rcv_buf[10]; //接收指令数组
void setup()
{
pinMode(led, OUTPUT); // 设置数字端口13为输出模式
Serial.begin(115200); // 设置串口波特率为115200
}
void loop()
{
int data_len=0;
while(1)
{
while(Serial.available())
{
rcv_buf[(data_len++)%10] =Serial.read(); // 当串口有数据时，将数据读出存放到接收数组
}
if(rcv_buf[data_len-2]== '\r' && rcv_buf[data_len-1]=='\n') // 遇到指令结束标志符，结束串口读取
break;
}
if ((data_len==4)&&(!strncmp(rcv_buf,"ON",2))) // 发送的指令为ON时，打开L指示灯
{
digitalWrite(led, HIGH); // 将D13引脚置高，使指示灯L点亮
Serial.println("LIHGT ON"); // 返回指示灯已经打开报告信息
}else if((data_len==5)&&(!strncmp(rcv_buf,"OFF",3))) // 发送的指令为OFF时，关闭L指示灯
{
digitalWrite(led, LOW); // 将D13引脚置低，使指示灯L熄灭
Serial.println("LIHGT OFF"); // 返回指示灯已经关闭报告信息
}
}
- 第三步：将BLE-Link和电脑连接，RoMeo BLE也上电运行，等待几秒后两个蓝牙设备会自动连接，连接上后两个设备上的LINK灯会变亮提示已连接，即表示两个设备可进行无线通信了，然后打开电脑上的调试助手，在发送框输入ON并选中新行发送（开灯指令）点击发送，此时指令从串口发出，在经由BLE-Link通过蓝牙发送给RoMeo BLE，RoMeo BLE收到指令后由Arduino程序解析，然后打开L指示灯。当发送OFF并新行发送时，RoMeo BLE关掉L灯。
按钮
RoMeo BLE集成了5个按键S1～S5，通过模拟口7控制。使用模拟按键需要时，如下图中所示，把开关拨到"ON"状态。
演示代码1：
int potPin = 7; //定义输入模拟口7
int ledPin = 13; //定义LED 为Pin13
int val = 0;
void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT); //设置LED Pin13为输出
}
void loop() {
val = analogRead(potPin); //读模拟口
digitalWrite(ledPin, HIGH); //点亮LED
delay(val); //延时
digitalWrite(ledPin, LOW); //关闭LED
delay(val); //延时
}
程序功能：分别按住S1到S5键，会看见LED闪烁的频率不同，这因为按键接入电阻不同，分到模拟口的电压就不同，AD采集到的数据也就不同。
演示代码2：
int adc_key_val[5] ={50, 200, 400, 600, 800 }; //定义一个数组 存放模拟键值比较值
int NUM_KEYS = 5;
int adc_key_in;
int key=-1;
int oldkey=-1;
void setup(){
pinMode(13, OUTPUT); //LED13用来测试是否有按键按下
Serial.begin(9600); //波特率为9600bps
}
void loop(){
adc_key_in = analogRead(7); // 读取模拟口7的值
digitalWrite(13,LOW);
key = get_key(adc_key_in); //调用判断按键程序
if (key != oldkey){ // 判断是否有新键按下
delay(50); // 延时去抖
adc_key_in = analogRead(7); // 再次读模拟口7
key = get_key(adc_key_in); //调用判断按键程序
if (key != oldkey) {
oldkey = key;
if (key >=0){
digitalWrite(13,HIGH);
switch(key){ // 确认有键按下，就通过串口发送数组相应字符
case 0:Serial.println("S1 OK");
break;
case 1:Serial.println("S2 OK");
break;
case 2:Serial.println("S3 OK");
break;
case 3:Serial.println("S4 OK");
break;
case 4:Serial.println("S5 OK");
break;
}
}
}
}
delay(100);
}
// 该函数判断是哪个按键被按下，返回该按键序号
int get_key(unsigned int input){
int k;
for (k = 0; k < NUM_KEYS; k++){
if (input < adc_key_val[k]){ //循环对比比较值，判断是否有键按下，有返回键号
return k;
}
}
if (k >= NUM_KEYS)k = -1; // //没有键按下k =-1
return k;
}
程序功能：打开IDE串口助手，波特率选择9600，分别按下S1～S5，会看见IDE串口助手里显示按键对应的字符串。
按键1-5使用范例
char msgs[5][15] = {
"Right Key OK ",
"Up Key OK ",
"Down Key OK ",
"Left Key OK ",
"Select Key OK" };
char start_msg[15] = {
"Start loop "};
int adc_key_val[5] ={
30, 150, 360, 535, 760 };
int NUM_KEYS = 5;
int adc_key_in;
int key=-1;
int oldkey=-1;
void setup() {
pinMode(13, OUTPUT); //we'll use the debug LED to output a heartbeat
Serial.begin(9600);
/* Print that we made it here */
Serial.println(start_msg);
}
void loop()
{
adc_key_in = analogRead(7); // read the value from the sensor
digitalWrite(13, HIGH);
/* get the key */
key = get_key(adc_key_in); // convert into key press
if (key != oldkey) { // if keypress is detected
delay(50); // wait for debounce time
adc_key_in = analogRead(7); // read the value from the sensor
key = get_key(adc_key_in); // convert into key press
if (key != oldkey) {
oldkey = key;
if (key >=0){
Serial.println(adc_key_in, DEC);
Serial.println(msgs[key]);
}
}
}
digitalWrite(13, LOW);
}
// Convert ADC value to key number
int get_key(unsigned int input)
{
int k;
for (k = 0; k < NUM_KEYS; k++)
{
if (input < adc_key_val[k])
{
return k;
}
}
if (k >= NUM_KEYS)
k = -1; // No valid key pressed
return k;
}
双直流电动机调速
RoMeo BLE上集成了2路电机驱动，这是为了让机器人爱好者节约大量制作硬件的时间，而把开发重点放在软件上。电机驱动电路采用L298芯片，峰值电流可达2A。当使用电机驱动时，又会涉及到电源供电问题，如下图所示的接线方法，M_VIN接正极，GND接负极。还有就是记得把开关拨到"ON"端。
PWM控制模式
| 引脚 | 功能 |
|---|---|
| 4 | 电机1方向控制 |
| 5 | 电机1PWM控制 |
| 6 | 电机2PWM控制 |
| 7 | 电机2方向控制 |
电机驱动电路控制端使用短路跳线选通，用的时候接通，不用就断开。
演示代码：
int E1 = 5; //定义M1使能端
int E2 = 6; //定义M2使能端
int M1 = 4; //定义M1控制端
int M2 = 7; //定义M1控制端
void stop(void){ //停止
digitalWrite(E1,LOW);
digitalWrite(E2,LOW);
}
void advance(char a,char b){ //前进
analogWrite (E1,a); //PWM调速
digitalWrite(M1,HIGH);
analogWrite (E2,b);
digitalWrite(M2,HIGH);
}
void back_off (char a,char b) { //后退
analogWrite (E1,a);
digitalWrite(M1,LOW);
analogWrite (E2,b);
digitalWrite(M2,LOW);
}
void turn_L (char a,char b) { //左转
analogWrite (E1,a);
digitalWrite(M1,LOW);
analogWrite (E2,b);
digitalWrite(M2,HIGH);
}
void turn_R (char a,char b) { //右转
analogWrite (E1,a);
digitalWrite(M1,HIGH);
analogWrite (E2,b);
digitalWrite(M2,LOW);
}
void setup(void) {
int i;
for(i=6;i<=9;i++)
pinMode(i, OUTPUT);
Serial.begin(19200); //设置串口波特率
}
void loop(void) {
if(Serial.available()>0){
char val = Serial.read();
if(val!=-1){
switch(val){
case 'w'://前进
advance (255,255); //PWM调速
break;
case 's'://后退
back_off (255,255);
break;
case 'a'://左转
turn_L (255,255);
break;
case 'd'://右转
turn_R (255,255);
break;
}
delay(40);
}
else stop();
}
}
程序功能：串口输入"w","s","a","d"，电机会有相应的动作。
PLL控制模式
Romeo BLE也支持PLL[[相位锁相环]]控制模式。
- 实际使用效果为：
- 启动控制引脚输出高电平电机才能启动，为低电平时则电机禁止启动；
- 方向控制引脚pwm信号为中位值时（约100左右，不同电机需要测试得出），电机停止；
- 方向控制引脚pwm信号偏离中位值越多速度越大；
- 方向控制引脚pwm信号大于中位值正转，小于中位值则反转。
| 引脚 | 功能 |
|---|---|
| 4 | 电机1启用控制 |
| 5 | 电机1方向控制 |
| 6 | 电机2方向控制 |
| 7 | 电机2启用控制 |
演示代码：
//Standard DLL Speed control
int E1 = 4; //M1 Speed Control
int E2 = 7; //M2 Speed Control
int M1 = 5; //M1 Direction Control
int M2 = 6; //M1 Direction Control
///For previous Romeo, please use these pins.
//int E1 = 6; //M1 Speed Control
//int E2 = 9; //M2 Speed Control
//int M1 = 7; //M1 Direction Control
//int M2 = 8; //M1 Direction Control
//When m1p/m2p is 127, it stops the motor
//when m1p/m2p is 255, it gives the maximum speed for one direction
//When m1p/m2p is 0, it gives the maximum speed for reverse direction
void DriveMotorP(byte m1p, byte m2p) { //Drive Motor Power Mode
digitalWrite(E1, HIGH);
analogWrite(M1, (m1p));
digitalWrite(E2, HIGH);
analogWrite(M2, (m2p));
}
void setup(void) {
int i;
for(i=4;i<=7;i++)
pinMode(i, OUTPUT);
Serial.begin(19200); //Set Baud Rate
}
void loop(void) {
if(Serial.available()){
char val = Serial.read();
if(val!=-1){
switch(val){
case 'w'://Move Forward
DriveMotorP(0xff,0xff); // Max speed
break;
case 'x'://Move Backward
DriveMotorP(0x00,0x00);
; // Max speed
break;
case 's'://Stop
DriveMotorP(0x7f,0x7f);
break;
}
}
}
}
程序功能：串口输入"w","x","s",电机会有相应的动作。
串口端口的使用
RoMeo BLE和RoMeo的串口相同，只是增加了一个蓝牙4.0无线透传的串口。蓝牙相关的指令设置请参考。
Arduino语言提供了几个函数Serial.begin ()、Serial.read()、Serial.print()、Serial.println()，实现串口的通讯操作，下面做个串口输入通讯的实验，通过USB接口和RoMeo串口通讯，将USB电缆插到USB口上并与电脑连接。
RoMeo BLE与手机连接示例
RoMeo BLE的手机连接示例请参考Bluno手机连接示例Bluno 手机连接示例
通过BLE进行无线编程
RoMeo BLE无线编程下载请参考Bluno 无线编程下载Bluno 无线编程下载
通过AT指令配置BLE设备
RoMeo BLE AT 命令的配置方式也与Bluno相同，请参考Bluno AT 命令：Bluno AT 命令表
部分AT指令列表指令：
<CR+LF> 即回车+换行，所有的AT指令都是以windows下的回车作为结束符
不要把“<CR+LF>”这几个字符当做AT指令的一部分
1. "AT+FSM" 设置BLE芯片工作模式
| AT+FSM=FSM_TRANS_USB_COM_BLE<CR+LF> | 设置USB转串口模式，开启BLE功能。 |
| AT+FSM=FSM_HID_USB_COM_BLE_AT<CR+LF> | 设置USB转串口模式，开启BLE HID功能 |
| AT+FSM=?<CR+LF> | 查询当前BLE芯片的工作模式（默认：FSM_TRANS_USB_COM_BLE） |
2. "AT+ROLE" 设置BLE芯片主从机状态
| AT+ROLE=ROLE_CENTRAL<CR+LF> | 设置BLE工作在主机状态下 |
| AT+ROLE=ROLE_PERIPHERAL<CR+LF> | 设置BLE工作在从机状态下 |
| AT+ROLE=?<CR+LF> | 查询当前BLE芯片的主从机状态。 （默认值为ROLE_PERIPHERAL） |
3. "AT+MIN_INTERVAL" 设置BLE芯片最小通信间隔，以毫秒为单位
| AT+MIN_INTERVAL=10<CR+LF> | 对于PC和Android，建议设为为10。 |
| AT+MIN_INTERVAL=20<CR+LF> | 对于iOS设备，建议设置为20。 |
| AT+MIN_INTERVAL=?<CR+LF> | 查询当前BLE芯片的通信间隔。 默认值为10 |
4. "AT+MAX_INTERVAL" 设置BLE芯片最大通信间隔，以毫秒为单位
| AT+MAX_INTERVAL=10<CR+LF> | 对于PC和Android，建议设为为10。 |
| AT+MAX_INTERVAL=40<CR+LF> | 对于iOS设备，建议设置为40。 |
| AT+MAX_INTERVAL=?<CR+LF> | 查询当前BLE芯片的通信间隔。 默认值为10 |
5. "AT+UART" 设置物理串口波特率
| AT+UART=115200<CR+LF> | 设置物理串口波特率为115200 |
| AT+UART=?<CR+LF> | 查询当前BLE芯片物理串口的波特率。 默认值为115200 |
6. "AT+BIND" 设置BLE芯片绑定蓝牙地址
| AT+BIND=0x0017ea9397e1<CR+LF> | 设置BLE芯片绑定的蓝牙地址为0x0017ea9397e1 |
| AT+BIND=?<CR+LF> | 查询当前BLE芯片绑定蓝牙地址。 默认值为0x000000000000 |
7. "AT+CMODE" 设置BLE芯片连接模式
| AT+CMODE=UNIQUE<CR+LF> | 设置连接模式为指定蓝牙地址连接模式（指定蓝牙地址由BIND命令设置，见"AT+BIND" ） |
| AT+CMODE=ANYONE<CR+LF> | 设置连接模式为任意蓝牙地址连接模式（不受BIND命令设置地址的约束，见"AT+BIND"） |
| AT+CMODE=?<CR+LF> | 查询当前BLE芯片连接模式。 默认值为ANYONE |
8. "AT+MAC"查询BLE芯片MAC地址
| AT+MAC=?<CR+LF> | 查询当前BLE芯片MAC地址 |
9. "AT+NAME" 设置和查询当前设备名称
| AT+NAME=DFBLEduinoV1.0<CR+LF> | 设置模块名称为“DFBLEduinoV1.0”。ascii码形式，小于等于13字节 |
| AT+NAME=?<CR+LF> | 查询当前模块名称， 默认值为DFBLEduinoV1.0 |
10. "AT+RESTART" 重启BLE芯片
| AT+RESTART<CR+LF> | 重启BLE芯片 |
升级RoMeo BLE上的BLE固件（AT+VERSION查询版本）
RoMeo BLE升级固件的方法和Bluno相似,请参考Bluno的Wiki中"升级Bluno上的BLE固件"章节(这是链接)
A. 串口监视器的串口输入
演示代码：
int ledPin = 13;
int val;
void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT); //定义 L灯端口为输出
Serial.begin(9600); //初始化串口并设置波特率为9600
}
void loop() {
val = Serial.read(); //读串口数据
if (-1 != val) { //判断数据有效
if ('A' == val) { //判断数据 为 A
digitalWrite(ledPin, HIGH); //L灯亮
delay(500);
digitalWrite(ledPin, LOW); //L灯灭
}
}
}
程序功能：使用IDE的串口助手发送字母“A”，RoMeo接收到后判断是不是“A”，如果是，则让L灯闪烁一下，否则不进行任何操作。
也可以配合BLE-LINK做蓝牙无线收发，BLE-LINK设置为主机，然后和RoMeo BLE配上对，即可使用IDE的串口助手收发。
B. 串口监视器的串口输出
演示代码：
void setup() {
Serial.begin(9600); //初始化串口并设置波特率为9600
}
void loop() {
Serial.print("Hello!"); //串口向外发送字符串
Serial.println(" DFRobot"); //串口向外发送字符串 ，并带回车
delay(1000); //延时
}
程序功能：RoMeo BLE从串口间隙性的发送字符串“Hello！ DFRobot”。下面用IDE的串口助手观察结果。注意：代码的波特率与串口波特率保持一致。
C. RoMeo串口无线数传(APC220)实验
RoMeo BLE的串口无线数传(APC220)实验请参考RoMeo V2串口无线数传(APC220)实验
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