无线模块让Arduino更自由.docx

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无线模块让Arduino更自由

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导读：

 Arduino的简单宜用，使得更多的人能够将自己想法变成现实，但仅仅依靠Arduino是不够的，各种各样的外围模块也是必不可少的。

上期杂志为大家介绍了Arduino的部分传感器模块，它们可以构成以Arduino开发板为基础的机器人的器官世界，本期笔者整理了4种应用于Arduino..

   Arduino的简单宜用，使得更多的人能够将自己想法变成现实，但仅仅依靠Arduino是不够的，各种各样的外围模块也是必不可少的。

上期杂志为大家介绍了Arduino的部分传感器模块，它们可以构成以Arduino开发板为基础的机器人的器官世界，本期笔者整理了4种应用于Arduino开发板的无线模块，它们是APC220、DFduinowireless、BluetoothV3和XBee1mw，4种模块均可直接插在Xbee传感器扩展板V5（曾在2010年第11期及上一期《无线电》杂志中介绍过）上使用。

就让我们以遥控小车为应用平台，走近这几种无线模块吧。

应用平台 

    先来简单介绍一下无线模块的应用平台——遥控小车。

这款遥控小车也是基于Arduino设计制作的，它通过接收无线模块的命令来决定运行轨迹，程序流程见图2所示。

程序写好后，先在PC上用串口调试工具验证一下小车是否能按流程图做出动作，然后就可以接入无线模块了。

            图1 基于Arduino的遥控小车                       图2  遥控小车的程序流程图 

APC220

    APC220模块是一款半双工微功耗无线数据传输模块，提供多个频道的选择，具有丰富便捷的软件编程设置功能，可设置7种速率和3种接口校验方式，对外为UART/TTL接口。

传输距离可达到1000m（开阔地可视距离）。

     模块的设置通过本身的UART/TTL接口完成，所以在计算机端需要连接USBTOUART/TTL接口转换板（图3中最下面带有USB接口的小板子）。

     将两个模块设置好后，就可以使用了。

     1．将一个APC220模块连接到遥控小车上，见图4。

     2．将另一个APC220模块通过USBTOUART/TTL接口转换板连接到PC上，见图5。

     3．或者将另一个模块连接到基于Arduino的遥控器上。

遥控器上有一个摇杆，改变摇杆的位置，遥控器就会发送一条控制命令，见图6。

     4．通过遥控器或PC机发送命令就能够控制遥控小车了，见图7。

                      图3 APC220模块

                           图4                                     图5

                           图6                                            图7

DFduinowireless         

     在调试遥控小车的程序时，发现程序有问题，又觉得小车跑得太远不想过去拿，这个时候DFduinowireless模块就显示出它的优势了。

DFduinowireless模块除了可以像APC220模块一样进行无线数据传输外，其独有的无线编程模式非常适用于Arduino不便连接或根本就无法连接USB线缆的情况下，当对Arduino进行无线编程时，要注意模块的时限设置，具体设置值可以查看相关的技术手册。

模块上有两个拨码开关，分别用于设置模块的模式和出厂编程模式。

DFduinowireless模块可设置10种速率，但其传输距离较短，室外理论传输距离为20m。

其用法与APC220模块类似。

                       图8  DFduinowireless模块                         图9

BluetoothV3

    BluetoothV3模块基于蓝牙通信协议研制，自带高效板载天线，信号质量好，可与各种蓝牙适配器、蓝牙手机配对使用，使我们可以用手机控制小车。

BluetoothV3蓝牙模块通过USBtoSerial模块进行简单设置后就可以“上岗”了，这里我们重点讲讲如何使用Andriod系统的智能手机控制遥控小车。

A．在PC上通过USBtoSerial模块对BluetoothV3蓝牙模块进行设置，见图10。

                                             图10

B．将设置好的BluetoothV3蓝牙模块连接到遥控小车上，见图11。

                                                图11

C．先用PC机通过蓝牙控制遥控小车，见图12。

                                                图12

D．选择一部Android系统的手机，安装Amarino软件。

运行Amarino软件后能够搜索到蓝牙设备Bluetooth_V3，选择connet按钮，见图13。

                                              图13

E．打开遥控小车电源，在手机上输入指令就可以控制遥控小车了，见图14。

                                            图14

F．在Amarino软件上能够实时查看到手机发送的数据。

另外软件内有许多的Event可以选择，比如我们选择CompassSensor，手机就会发送罗盘数据，可以编写一个程序通过手机的方向来控制小车的速度，见图15。

还有更多的应用读者可以自己去尝试。

                                                  图15

XBee1mw

    XBee1mw模块的点对点传输距离为100m，但它的强大之处在于多个模块可以形成一个多跳的自组织Zigbee网络（基于IEEE802.15.4协议），在网络中的各个节点均可移动，网络的拓扑结构也会随着节点的移动而不断地动态变化，有兴趣的读者可以查看Zigbee应用的相关文章和资料。

PC上使用X-CTU就可轻易地对模块进行设置，合理地应用XBee1mw模块，就可以实现多个设备的远距离控制。

                                       图16 XBee1mw模块

                                   图17 Zigbee网络的拓扑结构

    最后，我们将4种无线模块进行简单地对比，大家可以挑选适合自己的模块应用到自己的Arduino项目中。

其实还有很多基于Arduino的外围模块让开发变得更加简单，有兴趣的读者可以多关注一下。

APC220

DFduinowireless

BluetoothV3

XBee1mw

工作频率（bit/s）

433M

2.4G

2.4G

2.4G

调制方式

GFSK

GFSK

GFSK

Q-QPSK

工作电压

3.3V～5.5V

2.7V～3.6V

3.5V～8V或3.3V/50mA

2.8V～3.4V

工作温度

-20℃～70℃

-30℃～70℃

-20℃～55℃

-40℃～85℃

接口

UART/TTL

UART/TTL

UART/TTL

UART/TTL

传输距离（开阔地）

1000m

20m

20m

100m

特点

传输距离较远

无线程序下载

与手机配对使用

组网通信

关键词：

无线 模块 Arduino 自由