37款傳感器與執行器的提法，在網絡上廣泛流傳，其實Arduino能夠兼容的傳感器模塊肯定是不止這37種的。鑒於本人手頭積累了一些傳感器和執行器模塊，依照實踐出真知（一定要動手做）的理念，以學習和交流為目的，這里准備逐一動手嘗試系列實驗，不管成功（程序走通）與否，都會記錄下來---小小的進步或是搞不掂的問題，希望能夠拋磚引玉。
【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（資料代碼+仿真編程+圖形編程）
實驗九十六：BT-05藍牙4.0BLE 模塊 串口引出 CC2541兼容HM-10 藍牙AT09模塊
CC2541
是一款針對低能耗以及私有 2.4GHz 應用的功率優化的真正片載系統 (SoC) 解決方案。 它使得使用低總體物料清單成本建立強健網絡節點成為可能。 CC2541 將領先 RF 收發器的出色性能和一個業界標准的增強型 8051 MCU、系統內可編程閃存存儲器、8kB RAM 和很多其它功能強大的特性和外設組合在一起。 CC2541 非常適合應用於需要超低能耗的系統。 這由多種不同的運行模式指定。 運行模式間較短的轉換時間進一步使低能耗變為可能 。
CC2540/41特性
（1）射頻
–2.4GHz藍牙符合低能耗規范和私有的RF片載系統
–支持250kbps，500kbps，1Mbps，2Mbps的制器內核數據速率–出色的鏈路預算，不使用外部前段而支持長距離應用–高達0dBm的可編程輸出功率
–出色的接收器靈敏度（1Mbps時為-94dBm），可選擇性，和阻擋性能
–適合於針對符合世界范圍內的無線電頻率調節系統：ETSIEN300328和EN3004402類（歐洲），FCCCFR4715部分（美國），和ARIBSTD-T66（日本）
（2）布局
–極少的外部組件–提供參考設計支持
–6mm×6mm方形扁平無引腳（QFN）-40封裝
–與CC2540引腳兼容（當不使用USB或者I2C時）（ADC）
（3）低功率
–工作模式RX低至：17.9mA
–工作模式TX（0dBm）：18.2mA–功率模式1（4μs喚醒）：270μs–功率模式2（睡眠定時器打開）：1μs–功率模式3（外部中斷）：0.5μs
（4）工作模式下TPS62730兼容低功率
–RX低至：14.7mA（3V電源）–TX（0dBm）：14.3mA（3V電源）
（5）微控制器
–具有代碼預取功能的高性能和低功率8051微控制器內核
–系統內可編程閃存，128或者256KB
–在所有功率模式下具有保持功能的8KBRAM
–支持硬件調試
–擴展基帶自動化，包括自動確認和地址解碼
–所有功率模式中對所有相關寄存器的保持
（6）外設
–功能強大的5通道直接內存訪問（DMA）
–通用定時器（1個16位，2個8位）
–紅外（IR）生成電路
–具有捕捉功能的32kHz睡眠定時器
–精確數字接收到的數字信號強度指示器（RSSI）支持
–電池監視器和溫度感應器
–含8通道和可配置分辨率的12位模數轉換器（ADC）
–高級加密標准（AES）安全協處理器
–2個功能強大的支持幾個串行協議的通用異步接收發器（UART）
–23個通用I/O引腳（21×4mA，2×20mA）
–I2C接口
–2個具有LED驅動功能的I/O引腳
–安全裝置定時器
–集成的高性能比較器（7）開發工具
–CC2541評估模塊工具包（CC2541EMK）
–CC2541小型開發工具包（CC2541DK-MINI）
–SmartRF™軟件
–提供IAR嵌入式Workbench™
CC2540/41軟件特性
（1）符合針對單模式藍牙低能耗（BLE）解決方案的符合藍牙4.0協議的堆棧器
–完全功率優化堆棧，包括控制器和主機
–GAP-中心設備，外設，或者廣播器（包括組合角色）
–屬性協議（ATT）/通用屬性配置文件（GATT）
–客戶端和服務器
–L2CAP說明
（2）示例應用和配置文件
–針對GAP中心和外圍作用的一般應用
–距離臨近，加速計，簡單關鍵字，和電池GATT服務
–BLE軟件棧內支持更多應用
（3）多重配置選項
–單芯片配置，允許應用運行在CC2541上
–用於運行在一個外部微處理器接口
–BTool-用於評估、開發和測試的視窗（Windows）PC應用
應用范圍
•2.4GHz藍牙低能耗系統
•私有的2.4GHz系統
•人機接口器件（鍵盤，鼠標，遙控）
•體育和休閑設備1個HWI2C接口。
•移動電話附件•消費類電子產品
CC2540/41經典應用電路
CC2540/41
射頻部分： 支持BLE協議棧及私有2.4G RF片載系統；
傳輸速率：250kbps,500kbps,1Mbps,2Mbps;
輸出功率：0dBm(支持可編程輸出功率)
接收靈敏度：-94dBm@1Mbps；
適合針對符合世界范圍內的無線電頻率應用系統 出色的鏈路預算，支持超長距離應用；
低功耗： 工作模式RX低至17.9mA; 工作模式TX(0dBm):18.2mA; 功率模式1（4us喚醒）：270uA; 功率模式2（睡眠定時器開）：1uA; 功率模式3（外部中斷）：0.5uA;
寬電源電壓范圍（2V-3.6V）;
MCU: 具有代碼預取功能的高性能和低功耗8051內核；
可編程Flash：CC2541F128 128KB 和CC2541F256 256KB;
支持硬件調試；
擴展基帶自動化，包括自動確認和低至解碼；
各個功率模式下，相關寄存器數據保持；
外設： 功能強大的5通道直接內存訪問（DMA）;
通用定時器（1個16bit,2 個8bit）;
紅外生產電路；
32kHz 具有捕獲功能的睡眠定時器；
支持RSSI（數字信號強度指示器）；
電池監視器和溫度傳感器 8通道12位模數轉化器（可配置分辨率）；
高級加密標准安全協處理器；
2個功能強大的支持多個串口協議的異步串口通信接口（UART）；
23個通用I/O接口（21*4mA;2*20mA）;
IIC 接口；
2個大電流I/O(直接驅動LED)；
安全裝置定時器；
集成的高性能比較器；
開發工具： CC2541 評估模塊工具包（CC2541EMK）; CC2541 小型開發工具包（CC2541DK-MINI）; SmartRF 軟件； 提供IAR嵌入式Workbench。
BT05藍牙4.0BLE模塊亮點：
1.超低待機功耗 90uA~400uA
2.超遠連接距離32.8英尺/10米
3.超快反應速度0.4秒
4.安卓、蘋果、PC、MAC全通用.
5.收發無字節限制，最高可達3K Bytes/秒
6.不需要做MFI
7.IOS系統完美支持
8.Android4.3系統完美支持.
9.主從一體模塊，具透傳、遠控、PIO采集三種功能，通過AT指令集進行切換和設置，
與您之前用過的藍牙串口模塊一樣，在不改PCB和下位機程序的情況下輕松升級到藍4.0！
模塊電原理圖
BT09藍牙4.0BLE模塊特點：
使用條件：蘋果手機限定：4S及以上型號，系統版本iOS6及以上
安卓手機限定：系統為4.3版本及以上，手機藍牙版本為4.0。
1、核心模塊使用BT05從模塊，引出接口包括VCC,GND,TXD,RXD,STATE。預留LED狀態輸出腳，單片機可通過該腳狀態判斷藍牙是否已經連接，
2、LED指示藍牙連接狀態，閃爍表示沒有藍牙連接，常亮表示藍牙已連接並打開了端口，STATE腳輸出高電平為已連接，其他狀態為低電平。
3、設置模塊為主模式：模塊已經為軟件設置主從模塊，通過串口發送AT+ROLE1(回車或者加\r\n），返回OK，則表示設置成功，此時模塊LED燈進入快閃。主模塊連接從模塊需要通過AT指令進行連接(詳情請參照BT05 AT指令集）。
4、底板3.3V LDO,輸入電壓3.6~6V，輸入電壓禁止超過7V！
5、接口電平3.3V，可以直接連接各種單片機（51，AVR,PIC,ARM,MSP430等），5V單片機也可直接連接，無需MAX232也不能經過MAX232!
6、空曠地有效距離7-10米，超過10米也是可能的，但不對此距離的連接質量做保證
7、配對以后當全雙工串口使用，無需了解任何藍牙協議，但僅支持8位數據位、1位停止位、無奇偶校驗的通信格式，這也是最常用的通信格式，不支持其他格式。
8、在未建立藍牙連接時支持通過AT指令設置波特率、名稱、配對密碼，設置的參數掉電保存。藍牙連接以后自動切換到透傳模式
9、體積小巧（3.57cm*1.52cm），工廠貼片生產，保證貼片質量。並套透明熱縮管，防塵美觀，且有一定的防靜電能力。
10、該鏈接為從機，從機能與各種帶藍牙功能的電腦、藍牙主機、大部分帶藍牙的手機、PDA、PSP等智能終端配對，從機之間不能配對。
模塊接線
輸入電壓：3.3V/5V 只需要一組電源供電。
內置電平轉換功能。
如果用5.0V MCU與藍牙模塊通訊，5.0V電源端口供電，RX TX 邏輯電平5V
如果用3.3V MCU與藍牙模塊通訊，3.3V電源端口供電，RX TX 邏輯電平3.3V
RX，藍牙模塊串口接收端與MCU的TXD連接。
TX，藍牙模塊串口發送端與MCU的RXD連接。
GND，地端電源負極
3.3V，電源端3.3V電源
5V，電源端5V電源
模塊使用注意事項
MLT-BT05 4.0 藍牙模塊工作在 2.4G 無線頻段，應盡量避免各種因素對無線收發
的影響，注意以下幾點：
1、包圍藍牙模塊的產品外殼避免使用金屬，當使用部分金屬外殼時，應盡量讓模塊天線部分遠離金屬部分。
2、產品內部金屬連接線或者金屬螺釘，應盡量遠離模塊天線部分。
3、模塊天線部分應靠載板 PCB 四圍放置，不允許放置於板中，且天線下方載板銑空，與天線平行的方向，不允許鋪銅或走線。直接把天線部分直接露出載板，也是比較好的選擇。
4、模塊下方盡量鋪大片 GND，走線盡量往外圍延伸。
5、建議在基板上的模塊貼裝位置使用絕緣材料進行隔離，例如在該位置放一個
整塊的絲印（TopOverLay）。
小常識（非常重要）
TXD：發送端，一般表示為自己的發送端，正常通信必須接另一個設備的RXD。
RXD：接收端，一般表示為自己的接收端，正常通信必須接另一個設備的TXD。
正常通信時候本身的TXD永遠接設備的RXD!
自收自發：正常通信時RXD接其他設備的TXD，因此如果要接收自己發送的數據顧名思義，也就是自己接收自己發送的數據，即自身的TXD直接連接到RXD，用來測試本身的發送和接收是否正常，是最快最簡單的測試方法，當出現問題時首先做該測試確定是否產品故障，也稱回環測試。
藍牙4.0BLE
藍牙發展至今經歷了8個版本的更新，1.1、1.2、2.0、2.1、3.0、4.0、4.1、4.2。那么在1.x~3.0之間的我們稱之為傳統藍牙，4.x開始的藍牙我們稱之為低功耗藍牙也就是藍牙ble，當然4.x版本的藍牙也是向下兼容的。android手機必須系統版本4.3及以上才支持BLE API。低功耗藍牙較傳統藍牙，傳輸速度更快，覆蓋范圍更廣，安全性更高，延遲更短，耗電極低等等優點。（現在的穿戴設備都是使用BLE藍牙技術的）
傳統藍牙與低功耗藍牙通信方式也有所不同，傳統的一般通過socket方式，而低功耗藍牙是通過Gatt協議來實現。
主要優點
低功耗，使用標准有機電池，可運行一年乃至數年，成本低，可以完全實現兼容，速度支持1M的數據傳輸，可以最大程度的減少4G的串擾，更加智能，最大可以在3毫秒內完成數據的傳輸，安全性采用加密算法，會有數據包的加密和認證。所以藍牙4.0的優點就是3種規格於一體，包括傳統藍牙的技術，與3.0的版本最大的區別就是功耗更低了，4.0的版本比老版本的功耗低了90%，隨着藍牙技術由手機，游戲，電腦，汽車等傳統領域向物聯網，醫療等新領域的發展，對用戶的要求也就會越來越高，4.0的版本強化了數據傳輸的技術，又更注重了低功耗的性能。
實驗開源代碼
/*
【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（資料代碼+仿真編程+圖形編程）
實驗九十六：BT-05藍牙4.0BLE 模塊 串口引出 CC2541兼容HM-10模塊
1、實驗項目：Arduino 調試源代碼
2、實驗接腳：
TXD = D0
RXD = D1
GND = GND
VCC = 3.3V
*/
void setup(){
Serial.begin(9600);
}
void loop(){
while(Serial.available())
{
char c=Serial.read();
if(c=='A')
{
Serial.println("Hello I am eagler8");
}
}
}
實驗串口返回情況
實驗開源圖形編程（Mind+、Mixly、編玩邊學）
實驗場景圖
這幾天在網上一直搜索藍牙4.0BLE的電腦端調試軟件和手機上調試app，也去了微信平台查詢相關調試小程序，感覺比傳統藍牙（2.0，3.0）模塊要復雜一些，老是不得要領.......
實驗開源代碼
/*
【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（資料代碼+仿真編程+圖形編程）
實驗九十六：BT-05藍牙4.0BLE 模塊 串口引出 CC2541兼容HM-10模塊
1、實驗項目：通過BLE藍牙模塊與Arduino通信控制LED
2、實驗接腳：
CC2541模塊與Uno：
VCC——3.3V
GND——GND
TXD——RX
RXD——TX
*/
#include <SoftwareSerial.h>
char c=' ';
const byte led=13;
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("BT is ready!");
pinMode(led, OUTPUT);
}
void loop(){
if(Serial.available())
{
c=Serial.read();
Serial.println("Got input:");
Serial.println(c);
//1的ASCII為49，0的ASCII為48
if(c==49)
{
Serial.write("Serial--13--high");
digitalWrite(13, HIGH);
}
if(c==48)
{
Serial.write("Serial--13--low");
digitalWrite(13, LOW);
}
}
}
實驗串口返回情況
