BLE Bot 9000：基于 Arduino 101 的蓝牙机器人套件

组件与材料

所需工具

• 电烙铁
• 焊锡
• 十字螺丝刀 (随底盘附带)

软件与服务

• Arduino IDE
• Johnny-Five (Node.js 机器人框架)
• Arduino Firmata

项目简介

重要提示

更新 (2016-12-05)：请务必查看“已知问题”。部分套件缺件或有电源缺陷，文中已列出解决方案。

⚠ 切记移除 Motor Shield 上的 VIN 跳线帽！ 否则会损坏 Arduino 101。详见“供电”章节。

简介

利用 Arduino 101 内置 BLE（低功耗蓝牙），从电脑远程控制 4WD 小车。将控制逻辑移至电脑端，可引入计算机视觉、自主导航、PID 等高级算法。

硬件组装

1. 底盘组装：按说明书组装 SparkFun 4WD 底盘。将 Arduino 101 用铜柱固定在顶板（盖子）上，再盖合。



2. Motor Shield 焊接排针：需焊接排针/排母。建议使用套件附带的排母，最后焊接靠近蓝牙标志的 6Pin 排母（用于堆叠 Arduino 101）。详见 Adafruit 官方教程。
3. 堆叠：将焊好排针的 Shield 插在 Arduino 101 顶部。
4. 电机接线：用跳线将 4 个电机接到 Shield 的 M1~M4 端子。注意：原理图黄线=正极(实物红线)，绿线=负极(实物黑线)。



5. 供电：必须移除 VIN 跳线帽。用 5×AA 电池盒（随底盘）接 Shield 电源端子（红正黑负）；另用 6×AA 电池盒焊接 DC 插头供电 Arduino 101（中心正极）。



6. 用魔术贴将 6×AA 电池盒固定车尾，插上 DC 插头，确认 VIN 跳线帽已移除。

软件架构

• 固件端：Arduino 101 运行 StandardFirmataBLE，通过 BLE 暴露引脚控制。
• 主控端：电脑运行 Node.js + Johnny-Five，通过 ble-serial 建立 BLE 串口连接，用 keypress 读取键盘控制电机。

环境搭建

1. 安装 Arduino IDE，通过板卡管理器安装 “Intel Curie Boards”，选择 “Arduino/Genuino 101”。
2. 安装库：Adafruit Motor Shield v2。
3. 上传 StandardFirmataBLE 例程到 Arduino 101。
4. 安装 Python 2.7.13（编译 bluetooth-hci-socket 所需）。
5. 安装 Node.js，创建项目文件夹，Windows 需以管理员运行 npm install --global --production windows-build-tools。
6. 安装依赖：npm install johnny-five keypress ble-serial bluetooth-hci-socket。
7. 下载控制代码：Firmata-BLE-Bot，放入 control.js。

运行

双电池盒接通电源，运行 node control.js。成功连接显示 Connected [object Object]。键盘 W 前进，S 后退，A 左转，D 右转。

若提示 “No compatible USB Bluetooth 4.0 device found”，检查电脑是否支持蓝牙 4.0+ (Win 8.1+)，设备管理器查看 “Bluetooth Radios”。

Blynk 替代方案

若 Node.js 方案不稳定，可用 Blynk App：

1. 安装 Blynk 库 (v0.4.7+)。
2. 刷入 a101_blynk_base 固件。
3. 手机端创建对应控件界面。

已知问题

• 缺件：6×AA 电池盒+DC插头、坦克履带版仅 2 电机。
• 坦克版供电不足：5×AA 无法驱动履带，建议改用 2S (7.4V) 锂聚合物电池或 Intel USB 移动电源供电 Arduino 101。
• BLE 兼容性：需蓝牙 4.0+、Win 8.1+，部分电脑驱动栈仍有问题。手机兼容性更好。
• 供电不稳导致 BLE 失效：建议给 Arduino 101 供电 ≥2A 的 5V USB 电源。
• 螺丝孔位不匹配：组件包螺丝头太大，可用底盘自带银色螺丝替代，或用魔术贴固定。
• Firmata 库版本：需 ≥2.5.3 才包含 BLE 例程。

研讨会短链接

• 本教程：bit.ly/blebot1
• 电机测试脚本：bit.ly/blebot2
• Blynk 手机控制：bit.ly/blebot3

代码仓库

• 触摸屏控制版 (Express 服务器)：https://github.com/monofuel/blebot9000
• 主控制代码：https://github.com/martinkronberg/Firmata-BLE-Bot

原理图

底盘组装 PDF 说明书。