RoMeo BLE控制器V1.0 兼容Arduino
<img alt="" src="http://images.ncnynl.com/arduino/2016/650px-Romeo_BLE.jpg" width="650" height="488" class="thumbimage" /> <img src="http://images.ncnynl.com/arduino/2016/magnify-clip.png" width="15" height="11" alt="" />RoMeo BLE V1.0
目录
1 概述
2 性能描述
3 管脚定义
4 控制器应用
4.1 电源
4.2 软件
5 RoMeo BLE配置
5.1 伺服电源外接接口
5.2 电机控制针跳线
6 使用教程
6.1 新功能速递
6.1.1 新功能实验室
6.2 按钮
6.2.1 按键1-5使用范例
6.3 双直流电动机调速
6.3.1 PWM控制模式
6.3.2 PLL控制模式
6.4 串口端口的使用
6.4.1 RoMeo BLE与手机连接示例
6.4.2 通过BLE进行无线编程
6.4.3 通过AT指令配置BLE设备
6.4.4 升级RoMeo BLE上的BLE固件（AT+VERSION查询版本）
6.4.5 A. 串口监视器的串口输入
6.4.6 B. 串口监视器的串口输出
6.4.7 C. RoMeo串口无线数传(APC220)实验
7 相关文档
8 老版本
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
Fig1: RoMeo BLE Pin Out
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
}
}
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
}
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;
}
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
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();
}
}
PLL控制模式
RoMeo BLE也支持PLL相位锁相环控制模式。
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;
}
}
}
}
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
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
}
}
}
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
}
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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