BLE Bot 9000: Geavanceerde Bluetooth-robotkit met Arduino 101

Onderdelen en benodigdheden

Benodigde tools

• Solderbout + soldeer
• Kruiskopschroevendraaier (bij SparkFun-kit)

Apps en online services

• Arduino IDE
• Johnny-Five (Node.js robotics framework)
• Arduino Firmata

Over dit project

Belangrijke mededelingen

Update 5-12-2016: Controleer Known Issues voordat je begint. Sommige kits hebben ontbrekende onderdelen of voedingsproblemen.

⚠ Verwijder de VIN-jumper op de Motor Shield! Anders beschadig je de Arduino 101. Zie "Powering the Arduino and Shield".

Inleiding

Deze robot gebruikt de ingebouwde BLE-chip van de Arduino 101 om vanuit je laptop (via Node.js/Johnny-Five) de robot te besturen. Hierdoor kun je zware rekenwerk (computer vision, autonomenavigatie, PID-regeling) op de laptop uitvoeren.

Hardware-assemblage

1. Chassis: Volg de SparkFun-handleiding. Monteer de Arduino 101 op stand-offs op de bovenplaat voordat je de plaat op het chassis bevestigt.
2. Motor Shield v2.3: Soldeer headers. Gebruik female-headers (uit componentenpakket) voor de 6-pins grid naast het Bluetooth-logo. Soldeer deze laatst: steek de plastic kant in de Arduino 101, zet de shield erbovenop, soldeer de male-kant van de 6-pins grid.



3. Motoren aansluiten: Gebruik jumper-draden naar de motor-uitgangsblokken. Let op polariteit: Geel = positief (schema), Rood = positief (motor); Groen = negatief (schema), Zwart = negatief (motor).
4. VIN-jumper: VERWIJDER DEZE voordat je verdergaat.
5. Voeding motoren: Sluit de 5×AA-houder (bij kit) aan op de VM/GND-blokken op de shield.



6. Voeding Arduino 101: Soldeer de barrel-jack op de 6×AA-houder leads (rood op centrum). Plak de houder met velcro achterop. Stek de barrel-jack in de Arduino 101.

Software-overzicht

• Firmata-server op Arduino 101: stelt pins beschikbaar via BLE-seriële verbinding.
• Firmata-client (Johnny-Five) op laptop: stuurt motoren aan via Firmata.
• ble-serial (Node.js): opent seriële verbinding over BLE.
• keypress (Node.js): leest toetsenbord-invoer.

Arduino-sketch laden (StandardFirmataBLE)

1. Installeer Arduino IDE + "Intel Curie Boards" via Boards Manager.
2. Selecteer Board: Arduino/Genuino 101, juiste poort.
3. Installeer bibliotheek: Adafruit Motor Shield v2 via Library Manager.
4. (Optioneel) Test motoren met a101_motortest.ino – let op: wielen gaan direct draaien!
5. Open Bestand → Voorbeelden → Firmata → StandardFirmataBLE en upload.

Python 2.7.13 installeren

Nodig voor compilatie van bluetooth-hci-socket (Node.js). Download van python.org.

Firmata-client (Node.js) opzetten

1. Installeer Node.js (nodejs.org).
2. Maak projectmap, open Node.js command prompt (Admin op Windows 10).
3. Windows 10: npm install --global --production windows-build-tools
4. Installeer modules:

   npm install johnny-five
   npm install keypress
   npm install ble-serial
   npm install bluetooth-hci-socket
   

5. Download control-code van GitHub (plaats control.js in projectmap).

Robot besturen

Zorg dat beide batterijpakketten aangesloten zijn. Start:

node control.js

Succes: Connected [object Object]. Besturing: W=vooruit, S=achteruit, A=links, D=rechts.

Geen Bluetooth 4.0? Controleer Device Manager → "Bluetooth Radios".

Blynk-alternatief

Werkt Firmata/BLE niet? Gebruik Blynk (mobiele app, cross-platform).

1. Installeer Blynk-bibliotheek via Library Manager (v0.4.7+).
2. Flash a101_blynk_base.ino.
3. Maak in Blynk-app interface met knoppen/joystick.

Bekende problemen

• Ontbrekende onderdelen: 6×AA-houder + barrel jack; Tank-kit heeft 2 motoren ipv 4.
• Voeding Tank-kit: 5×AA reikt niet voor rupsbanden. Oplossing: banden verwijderen, 2S LiPo (7,4V, ≥750mAh), of Intel USB powerbank voor Arduino 101.
• BLE-problemen: Vereist Bluetooth 4.0+, Windows 8.1+. Sommige laptops hebben driver-issues. Smartphones werken beter. Zorg voor stevige 5V/2A voeding op Arduino 101.
• Schroefjes: Componentenkit-schroefjes passen niet op Arduino 101. Gebruik zilveren schroefjes van robotkit of velcro.
• Firmata-bibliotheek: Minimaal v2.5.3 (ouder = geen StandardFirmataBLE).

Korte links voor workshops

• Deze tutorial: bit.ly/blebot1
• DC-motortest: bit.ly/blebot2
• Blynk-versie: bit.ly/blebot3

Code

• Touchscreen-besturing (Express server): GitHub
• Robot-besturingscode (Johnny-Five): GitHub

Schema's

PDF voor chassis-assemblage (bij SparkFun-kit).