无线模块让Arduino更自由

无线模块让Arduino更自由

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、DFduino wireless、Bluetooth V3和XBee 1mw，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USB TO UART/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USB TO UART/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

DFduino wireless

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DFduino wireless模块就显示出它的优势了。DFduino wireless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。DFduino wireless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 DFduino wireless模块 图9

Bluetooth V3

Bluetooth V3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。Bluetooth V3蓝牙模块

通过USB to Serial

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USB to Serial模块对Bluetooth V3蓝牙模块进行设置，见图10。

图10

B．将设置好的Bluetooth V3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Compass Sensor，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

XBee 1mw

XBee 1mw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IEEE 802.15.4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XBee 1mw模块，就可以实现多个设备的远距离控制。

图16 XBee 1mw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 工作频率 (bit/s) 调制方式 工作电压 工作温度 接口 传输距离(开阔 地) 特点 传输距离较远 GFSK 3.3V~5.5V -20℃~70℃ UART/TTL 1000m 433M

DFduino wireless 2.4G GFSK 2.7V~3.6V -30℃~70℃ UART/TTL 20m 无线程序下载

Bluetooth V3 2.4G GFSK 3.5V~8V 或 3.3V/50mA -20℃~55℃ UART/TTL 20m 与手机配对使用

XBee 1mw 2.4G Q-QPSK 2.8V~3.4V -40℃~85℃ UART/TTL 100m 组网通信

关键词：无线 模块 Arduino 自由