合肥工业大学——蓝牙智能遥控小车——竺定舟

1、L/O/G/O答辩人：竺定舟答辩人：竺定舟项目：蓝牙智能遥控小车项目：蓝牙智能遥控小车2目录目录各功能模块展现各功能模块展现3整体设计方案整体设计方案2作品简介作品简介1软件程序流程图软件程序流程图4作品整体展现作品整体展现蓝牙智能遥控小车蓝牙智能遥控小车 随着物联网的兴起，随着物联网的兴起，AndroidAndroid手机以其独有的开手机以其独有的开放性优势正在为我们提供更多优质便捷的技术成果。放性优势正在为我们提供更多优质便捷的技术成果。本次我们研究的是基于安卓手机蓝牙控制的智能小本次我们研究的是基于安卓手机蓝牙控制的智能小车设计，基于手机平台车设计，基于手机平台, ,借助于蓝牙技术借助于

2、蓝牙技术, ,设计和实设计和实现了一种无线遥控小车新的解决方案。设计以手机现了一种无线遥控小车新的解决方案。设计以手机控制平台、蓝牙通讯模块、电机驱动模块、测速模控制平台、蓝牙通讯模块、电机驱动模块、测速模块、块、LEDLED显示模块等硬件模块组成的遥控小车。实显示模块等硬件模块组成的遥控小车。实现小车的前进、后退、前左转弯、前右转弯等实时现小车的前进、后退、前左转弯、前右转弯等实时控制功能，并通过控制功能，并通过OLED12864OLED12864显示器实时显示小车显示器实时显示小车的运动速度。的运动速度。 作品简介：作品简介：4目录目录各功能模块展现各功能模块展现3整体设计方案整体设计方案

3、2作品简介作品简介1软件程序流程图软件程序流程图4作品整体展现作品整体展现蓝牙智能遥控小车蓝牙智能遥控小车 整体设计方案：整体设计方案： 通过查找资料进行方案论证和选择，确定出该系统的整体构成。本设计是通过查找资料进行方案论证和选择，确定出该系统的整体构成。本设计是以以MSP430F5529单片机为核心，以设置手机界面来单片机为核心，以设置手机界面来实现实现前进、后退、左转、前进、后退、左转、右转、停止等功能。单片机控制电机驱动来控制电机的正反转以实现小车的右转、停止等功能。单片机控制电机驱动来控制电机的正反转以实现小车的前进、后退、左转、右转、停止。前进、后退、左转、右转、停止。HC-06为

4、蓝牙接收模块，通过与手机端的为蓝牙接收模块，通过与手机端的蓝牙进行连接配对，从而接收从手机端发送过来的动作指令。接收到的指令蓝牙进行连接配对，从而接收从手机端发送过来的动作指令。接收到的指令再传递给单片机，单片机通过分析传递过来的指令不同，而跳转到不同的子再传递给单片机，单片机通过分析传递过来的指令不同，而跳转到不同的子程序来控制电机驱动，从而实现小车的前进、后退、左转、右转、停止等不程序来控制电机驱动，从而实现小车的前进、后退、左转、右转、停止等不同的动作。电源提供给驱动板同的动作。电源提供给驱动板5V直流电，单片机电源由驱动板提供，以并直流电，单片机电源由驱动板提供，以并联的形式与驱动板相

5、连接以保证单片机能正常供电，联的形式与驱动板相连接以保证单片机能正常供电，LED显示模块和蓝牙模显示模块和蓝牙模块都由单片机提供电源。测速码盘可以检测小车轮子运动速度并将信号反馈块都由单片机提供电源。测速码盘可以检测小车轮子运动速度并将信号反馈到单片机上，并由单片机到单片机上，并由单片机CPU处理后将信号传输到处理后将信号传输到LED显示器上，从而让显示器上，从而让我们直观的了解小车实时运行速度。我们直观的了解小车实时运行速度。蓝牙智能遥控小车蓝牙智能遥控小车 系统框图系统框图蓝牙智能遥控小车蓝牙智能遥控小车 单片机开发板的选择单片机开发板的选择 MSP430F5529 Launchpad为M

6、SP430F5529单片机的最小系统实验板，利用该实验板可便于进行MSP430F5529单片机的系统拓展，与MSP-EXP430F5529实验板相比，外围硬件资源较少，但MSP430F5529单片机的引出引脚更多，外部设备可利用的单片机内部资源更多。蓝牙智能遥控小车蓝牙智能遥控小车 电源的选择电源的选择 电源给单片机及电机驱动等使用电源给单片机及电机驱动等使用5V直流电的器件提供电源，供系统正直流电的器件提供电源，供系统正常工作。常工作。方案一：用变压器降压经整流桥整流和方案一：用变压器降压经整流桥整流和7805稳压后给系统供电。变稳压后给系统供电。变压器相对比较重，但他的电路稳定，适宜长时间

7、供电。能做到交流电供电压器相对比较重，但他的电路稳定，适宜长时间供电。能做到交流电供电正常时就能给系统正常供电。但在交流电失电时系统会停止工作，这时的正常时就能给系统正常供电。但在交流电失电时系统会停止工作，这时的时钟也会停止走时。在重新供电时系统会重启，从而造成原先设置的数据时钟也会停止走时。在重新供电时系统会重启，从而造成原先设置的数据丢失。故此方案存在漏洞，不适宜使用。丢失。故此方案存在漏洞，不适宜使用。方案二：使用交流电和干电池混合给系统供电。在交流电不失效的方案二：使用交流电和干电池混合给系统供电。在交流电不失效的情况下由交流电转情况下由交流电转5V直流电供电，在交流电失效情况下由干

8、电池供电。这直流电供电，在交流电失效情况下由干电池供电。这样就能解决运行成本过高或者在交流电失效时丢失原先设置数据的问题。样就能解决运行成本过高或者在交流电失效时丢失原先设置数据的问题。方案三：使用干电池给系统供电。干电池供电能让系统稳定的工作，方案三：使用干电池给系统供电。干电池供电能让系统稳定的工作，时钟的走时不受交流电的影响。干电池的价格相对交流电而言较贵，用干时钟的走时不受交流电的影响。干电池的价格相对交流电而言较贵，用干电池单独供电会造成使用成本提高的问题。但综合情况考虑到小车要前进、电池单独供电会造成使用成本提高的问题。但综合情况考虑到小车要前进、后退、左转、右转等问题，因此不可能

9、采用交流电源来供电，最终决定两后退、左转、右转等问题，因此不可能采用交流电源来供电，最终决定两个电源都采用干电池供电比较合理，因此采用方案三提供电源。个电源都采用干电池供电比较合理，因此采用方案三提供电源。L/O/G/O蓝牙智能遥控小车蓝牙智能遥控小车LED显示器的选择显示器的选择 由于由于1602LED显示器的所需的数据显示器的所需的数据传输线比较多，但是开发板没有可用的传输线比较多，但是开发板没有可用的完整的端口，经过仔细查阅各类显示器完整的端口，经过仔细查阅各类显示器及比较它们之间的优劣，最终我们选择及比较它们之间的优劣，最终我们选择显示分辨率更高所需传输线少的显示分辨率更高所需传输线少

10、的OLED12864液晶显示器。液晶显示器。10目录目录各功能模块展现各功能模块展现3整体设计方案整体设计方案2作品简介作品简介1软件程序流程图软件程序流程图4作品整体展现作品整体展现蓝牙智能遥控小车蓝牙智能遥控小车功能模块展现功能模块展现蓝牙模块蓝牙模块测速模块测速模块显示模块显示模块电机驱动电机驱动蓝牙智能遥控小车蓝牙智能遥控小车 电机驱动模块电机驱动模块 本项目我们采用的是本项目我们采用的是L298N型驱动器，型驱动器，L298N芯片可以驱动两个二相芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动一个四相电机，输出电压最高可达电机，也可以驱动一个四相电机，输出电压最高可达50V，可以直接通过，可以直

11、接通过电源来调节输出电压；可以直接用单片机的电源来调节输出电压；可以直接用单片机的IO口提供信号；而且电路简单，口提供信号；而且电路简单，使用比较方便。使用比较方便。L298N可接受标准可接受标准TTL逻辑电平信号逻辑电平信号VSS，VSS可接可接457 V电压。电压。4脚脚VS接电源电压，接电源电压，VS电压范围电压范围VIH为为2546 V。输出电流可达输出电流可达25 A，可驱动电感性负载。，可驱动电感性负载。1脚和脚和15脚下管的发射极分别脚下管的发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻，形成电流传感信号。单独引出以便接入电流采样电阻，形成电流传感信号。L298可驱动可驱动2个电个电动机

12、，动机，OUT1，OUT2和和OUT3，OUT4之间可分别接电动机，本实验装置之间可分别接电动机，本实验装置我们选用驱动两台电动机。我们选用驱动两台电动机。5，7，10，12脚接输入控制电平，控制电机的脚接输入控制电平，控制电机的正反转。正反转。EnA，EnB接控制使能端，控制电机的停转。接控制使能端，控制电机的停转。 蓝牙智能遥控小车蓝牙智能遥控小车 电动机驱动模块实图电动机驱动模块实图L/O/G/O蓝牙模块蓝牙模块 本模块分主机和从机，主机能和从机配对通信，本模块分主机和从机，主机能和从机配对通信，从机与从机之间或主机与主机之间不能通信，从机能从机与从机之间或主机与主机之间不能通信，从机能

13、和电脑、手机等的蓝牙配对通信，购买时默认为从机。和电脑、手机等的蓝牙配对通信，购买时默认为从机。我们在做智能小车控制时，蓝牙模块主要是实现接收我们在做智能小车控制时，蓝牙模块主要是实现接收从手机端发送过来的指令，所以我们需要的是从机模从手机端发送过来的指令，所以我们需要的是从机模块。块。本小车选用的是版本较早的本小车选用的是版本较早的HC-06模块模块。HC-06模块只记忆最后一次配对过的从机，并只与该从机配模块只记忆最后一次配对过的从机，并只与该从机配对，直到对，直到KEY（26脚）高电平触发时放弃记忆，脚）高电平触发时放弃记忆，26脚脚默认应该为低电平。默认应该为低电平。蓝牙智能遥控小车蓝

14、牙智能遥控小车蓝牙智能遥控小车蓝牙智能遥控小车 蓝牙模块与单片机的连接蓝牙模块与单片机的连接蓝牙智能遥控小车蓝牙智能遥控小车 手机蓝牙平台连接手机蓝牙平台连接1、手指去点击、手指去点击“HC-06”字的位置，字的位置，进行蓝牙设备连接进行蓝牙设备连接2、连接成功显示、连接成功显示蓝牙智能遥控小车蓝牙智能遥控小车 手机蓝牙遥控信号发送给蓝牙模块，蓝牙模块通过手机蓝牙遥控信号发送给蓝牙模块，蓝牙模块通过P3.0 P3.1把数据把数据给单片机，单片机解析蓝牙指令后发出给单片机，单片机解析蓝牙指令后发出IO口控制信号给电机驱动，口控制信号给电机驱动，电机驱动输出给带有电机的小车，从而实现前进后退左右转

15、弯的效电机驱动输出给带有电机的小车，从而实现前进后退左右转弯的效果。果。蓝牙智能遥控小车蓝牙智能遥控小车 槽型光耦也称作直射式光电传感器或对射式光电开光，槽型光耦也称作直射式光电传感器或对射式光电开光，其工作原理是经过对红外发射光的阻断和导通，在红外其工作原理是经过对红外发射光的阻断和导通，在红外接收管感应出的电流变化来实现开和关的判别。槽型光接收管感应出的电流变化来实现开和关的判别。槽型光耦通常也称作槽式光电开关通常是耦通常也称作槽式光电开关通常是U U型结构，其发射器型结构，其发射器和接收器分别位于和接收器分别位于U U型槽的两边，并构成一光轴，当被型槽的两边，并构成一光轴，当被检测物体经

16、过检测物体经过U U型槽且阻断光轴时，光电开关就产生了型槽且阻断光轴时，光电开关就产生了检测到的开关量信号。槽式光电开关能够比较安全可靠检测到的开关量信号。槽式光电开关能够比较安全可靠地检测高速变化，并区分透明与半透明物体，使所测得地检测高速变化，并区分透明与半透明物体，使所测得的信号更加精确可靠。的信号更加精确可靠。测速模块测速模块蓝牙智能遥控小车蓝牙智能遥控小车 测速模块实物图测速模块实物图蓝牙智能遥控小车蓝牙智能遥控小车 LED液晶显示器液晶显示器 OLED12864显示模块显示屏为显示模块显示屏为128列、列、64行，使用行，使用1片有片有64行输出行输出的行驱动器和的行驱动器和2片列

17、驱动控制器，其中每片列驱动器有片列驱动控制器，其中每片列驱动器有64路输出。行驱路输出。行驱动器与动器与MCU没有关系，只要提供电源就能产生驱动信号和同步信号，没有关系，只要提供电源就能产生驱动信号和同步信号，模块的外部信号仅与列驱动器有关。列驱动器内置模块的外部信号仅与列驱动器有关。列驱动器内置6464位显示存储位显示存储器，器，RAM被分为被分为 8页，每页页，每页8行行;显示屏上各像素点显示状态与显示存显示屏上各像素点显示状态与显示存储器各位数据一一对应，显示存储器的数据直接作为图形显示的驱动储器各位数据一一对应，显示存储器的数据直接作为图形显示的驱动信号，为信号，为“1”显示，为显示，为“0”不显示。不显示。 通过通过LED液晶显示器将小车的速度实时显示，客观真实的反应小车液晶显示器将小车的速度实时显示，客观真实的反应小车的运