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基于安卓系统下的手机蓝牙遥控车设计

2014-7-24 21:54| 发布者: dzly| 查看: 954| 评论: 0|原作者: 张建强 孟 浩 李红喜

摘要: 系统以蓝牙串口模块和单片机为 核心,以Android 小车遥控器软件、蓝 牙接收模块、单片机模块、电机驱动 模块共四部分组成。系统通过蓝牙实 现小车前进、后退、左转、右转实时遥 控。

  0 引言
  随着科技进步以及人民生活水平提高,智能手机得到飞速发展。我们借助安卓平台,运用蓝牙传输技术,实现对小车实时遥控,完成前进,后退,左转,右转等动作。同时也为遥控玩具的制作提供新的路径。蓝牙开发工具为Eclipse 集成,用Java 语言开发。该系统在实际生活中有很大的开发潜力。
  1 手机蓝牙遥控系统组成
  1.1 元器件例化
  (1)HC-06
  HC-06 是无线串口通讯模块,引出接口包括VCC,GND,TXD,RXD, 预留LED 状态输出脚,单片机可通过该脚状态判断蓝牙是否已经连接。led 指示蓝牙连接状态,闪烁表示没有蓝牙连接,常亮表示蓝牙已连接并打开了端口。输入电压3.6 ~ 6V,接口电平3.3V,可以连接各种单片机(51,AVR,PIC,ARM,MSP430 等),5V 单片机也可直接连接,无需MAX232 也不能经过MAX232。
  (2)STC89C52RC
  STC89C52RC 单片机是新一代高速/低功耗/ 超强抗干扰的单片机,指令代码完全兼容传统8051 单片机,6 时钟/ 机器周期和12 时钟/ 机器周期可以任意选择。普遍来说,单片机是在一块芯片中集成了CPU(中央处理器)、RAM(数据存储器)、ROM(程序存储器)、定时器/ 计数器和多种功能的I/O(输入/ 输出) 接口等基本功能部件,可以完成运算、逻辑控制、通信等功能。工作电压:3.3V ~ 5.5V。工作频率范围:0-40MHZ。
  (3)L298N
  L298N 是一种高电压、大电流电机驱动芯片。该芯片采用15 脚封装。主要特点是:工作电压高,最高工作电压可达46V ;输出电流大,瞬间峰值电流可达3A,内含两H 桥的高电压大电流全桥式驱动器,用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载;具有两个使能控制端,在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端,使内部逻辑电路部分在低电压下工作。
  1.2 模块组成
  (1)Android 小车遥控器软件
  该软件传输蓝牙指令,通过触屏或重力感应发送指令,所用开发工具为Eclipse集成开发环境,用Java 语言开发,在Android2.2 及以上系统运行。
  (2)蓝牙接收模块
  该模块接受手机发过来的命令指令,传给单片机,实现无线串口通讯。该链接为从机,从机能与带蓝牙功能的电脑、蓝牙主机、手机等智能终端配对。该模块使用HC-06 从机模块,引出接口包括VCC,GND,TXD,RXD, 预留LED 状态输出脚,单片机可通过该脚状态判断蓝牙是否已经连接。
  (3)单片机模块
  该模块以STC89C52RC 单片机为主,包括输入输出设备,时钟电路。它有6 时钟/ 机器周期和12 时钟机器周期可以选择。其指令代码完全兼容传统8051。
  工作电压:5.5V ~ 3.3V(5V 单片机)/3.8V ~ 2.0V(3V 单片机)。
  (4)电机驱动模块
  该模块以L298N 芯片为核心,是15脚Multiwatt 封装,内部包含4 通道逻辑驱动电路。通过单片机I/O 输入高低电平改变芯片控制端的电平,对电机进行正反转的操作。最高工作电压可达46V, 瞬间峰值电流可达3A。
  2 设计思路
  通过搜集资料权衡比较,可以确定出该系统的结构。该车是以STC89C52单片机为核心,以手机界面屏幕触屏按钮遥控小车。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。HC-06 为蓝牙接收模块,通过与手机的Android 小车遥控 器连接 配对,从而接收从手机发过来的 动作指令。接到 的指令传递给单片机,单片机分析传递过来的指令,跳 转到不同 子程序 来 控 制电机驱动,实现小车的前进、后退、左转、右转等动作。电源提供给单片机5V 直流电,L298 需要从外部接两个电压,分给电机和L298 芯片。
  2.1 设计流程图
  该系统的系统框图如图2.1 所示。


  3 功能特点
  (1)该系统借助蓝牙传输命令指令,实时控制小车的前进、后退、左转、右转等动作。
  (2)在10 米范围内,手机蓝牙软件与蓝牙模块发送,接收信号稳定,且良好,随着距离的加长,信号不理想。
  (3)该系统实现了手机软件与单片机通过蓝牙实现有机结合,在重力感应模式倾斜手机即可控制小车,操作简单。
  4 结束语
  该系统结构简明清晰,实用性强,具有不错的发展前景。也为智能玩具的研发提供一个新的方法。制作工程中,通讯模块模块完好,快速识别连接,驱动模块出现问题,经过一步一步的排除,确定单片机程序编码出现失误后经过反复修改最终运行成功。该系统锻炼我们知识的学以致用以及遇见问题解决问题的能力。
  【参考文献】
  [1] 康光华. 电子技术基础(模拟部分)(M). 北京: 高等教育出版社,1998
  [2] 胡辉. 原理与应用(M). 北京:中国水利水电出版社,2007
  [3] 田俊静.Android 基础教程(M). 北京: 人民邮电出版社,2007
  
  

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