BLE Bot 9000: Bluetooth-gesteuerter Arduino-Roboter (Arduino 101)

Komponenten (Kit)

Werkzeuge

• Lötkolben & Lötzinn (Headers auf Motorschield)
• Kreuzschlitzschraubendreher (im Kit)

Software

• Arduino IDE
• Node.js + Johnny-Five (Firmata-Client)
• ble-serial (BLE-Seriell-Brücke)
• keypress (Tastatureingabe)

Projektbeschreibung

Der BLE Bot 9000 nutzt den integrierten Bluetooth-Low-Energy-Chip des Arduino 101, um einen 4WD-Roboter vom Laptop aus zu steuern. Durch die Verlagerung der Steuerlogik auf den PC sind rechenintensive Verfahren (Computer Vision, autonomes Fahren, PID-Regler) möglich.

Hardware-Aufbau

1. Chassis zusammenbauen (Anleitung beachten). Arduino 101 auf Distanzbolzen im Deckel montieren.
2. Motorschield v2.3 bestücken: Header (am besten weiblich) auflöten. 6-poliger Female-Header neben BT-Logo zuletzt löten – er verbindet Shield und 101.
3. Motoren anschließen: Jumper-Kabel an die Motor-Ausgänge (M1–M4). Gelb = +, Grün = – (im Schema); reale Motoren: Rot = +, Schwarz = –.
4. WICHTIG: VIN-Jumper auf Motorschield entfernen (sonst 5 V vom Shield auf 101 → Zerstörung).
5. Stromversorgung: 5× AA an Motorschield (Motorstrom), 6× AA mit Hohlstecker an 101 (Logik).

Software-Übersicht

• Firmata-Server (Arduino 101): StandardFirmataBLE Sketch → erlaubt PC-Zugriff auf Pins.
• Firmata-Client (PC, Node.js): Johnny-Five + ble-serial stellt serielle BLE-Verbindung her.
• Steuerung: Tasten W/A/S/D → Vorwärts/Links/Rückwärts/Rechts.

Installation & Inbetriebnahme

1. Arduino IDE installieren, Board-Paket „Intel Curie Boards“ hinzufügen.
2. Adafruit Motor Shield v2 Library installieren.
3. Optional: Motortest-Sketch flashen (GitHub).
4. StandardFirmataBLE (Datei → Beispiele → Firmata → StandardFirmataBLE) auf 101 hochladen.
5. Python 2.7.13 installieren (für bluetooth-hci-socket Build).
6. Node.js installieren, Projektordner anlegen, Windows Build Tools (Admin): npm install --global --production windows-build-tools
7. Module installieren: npm install johnny-five keypress ble-serial bluetooth-hci-socket
8. Steuercode control.js von GitHub herunterladen.
9. Beide Akkupacks anschließen, node control.js starten. Bei Erfolg: Connected [object Object].

Alternative: Blynk-App

Falls Node.js/BLE Probleme macht: Blynk Library (v0.4.7+) nutzen, Sketch a101_blynk_base flashen, App-Interface erstellen (Joystick, Buttons).

Bekannte Probleme & Lösungen

• Fehlende Teile: 6× AA-Halter + Hohlstecker, Tank-Kit nur 2 Motoren.
• Tank-Kit Strom: 5× AA zu schwach → Bänder entfernen, 2S LiPo (7,4 V) oder USB-Powerbank für 101 nutzen.
• BLE-Kompatibilität: BT 4.0+, Win 8.1+. Smartphones oft besser. 101 braucht stabile 5 V (2 A).
• Schrauben passen nicht: Silberne Schrauben vom Chassis für 101 verwenden, oder Klett.
• Firmata Library ≥ 2.5.3 nötig (enthält BLE-Sketch).

Code & Ressourcen

• Touchscreen-Steuerung (Express Server): GitHub
• Roboter-Steuercode (Johnny-Five): GitHub

Kurzlinks für Workshops

• Tutorial: bit.ly/blebot1
• Motortest: bit.ly/blebot2
• Blynk-Version: bit.ly/blebot3