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基于蓝牙遥控的智能小车设计.docx
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《嵌入式系统设计》项目设计报告
题 目: 基于蓝牙技术的智能遥控小车的设计
专 业:
自动化
班 级:
姓 名:
指导老师:
成 绩:
学号:
( 2015.12)
摘要
随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。遥控小
车起源于美国,由于政府对无线遥控小车研发的资助以及相关资助的推动作用,
日本、美国、德国等工业大国在遥控小车技术上占据着明显优势.我国的无线遥
控小车研究工作始于 20 世纪中后期,在国家的 863、973 等技术发展计划的重
点支持下,国内已大范围地进行无线遥控小车的研究。全国电子大赛和省内电
子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的
研究,但是与国际先进还存在一定的差距。可见其研究意义很大.本设计就是在
这样的背景下提出的.设计的智能电动小车能够实现无线遥控,串口通讯,实时
检测速度,避障碍等功能。无线遥控实现方法包括蓝牙、红外、射频几种,其
中蓝牙技术具有一定优势,目前在信息家电方面应用正在铺设.各种家电共用遥
控,并可组网与公众互联网相接,共享有用信息。目前蓝牙技术实现无线遥控
的短板在于传输距离短和芯片价格高方面.但随着科技发展,这些问题正在逐步
得以解决。 无线遥控机器人有着广阔的应用前景。
无线遥控的小车,可以在危险的环境作业,人员搜索,可以在各类领域中发
挥着它特殊的作用,本次设计是选择基于蓝牙遥控的多功能智能小车为对象.控
制系统以 C51 单片机为主控芯片,采用 L298N 为电机驱动芯片、HC-06 蓝牙无线
模块、12864 液晶显示模块、四路循迹模块等构成外围扩展电路。将自制的控
制电路、控制程序和四轮小车机械相结合,制作多功能智能小车。实验调试实
现了智能小车的蓝牙无线遥控、自动避障、自动测距及各种灯光的功能.
关键词:51 单片机;蓝牙遥控;智能小车
目录
摘要............................................................1
1. 绪论............................................错误!未定义书签。
1.1 课题目的 ...................................................4
1.2 课题研究内容 ...............................................4
2 .方案论证.........................................................4
2.1 总体方案设计...............................................4
2.2 设计系统的功能要求 .........................................5
2.3 系统硬件方案...............................................5
3.系统硬件设计......................................................5
3.1STC89C52 芯片简介 ...........................................6
3.2 STC89C52 最小系统 ..........................................7
3.3 电机驱动设计 ...............................................7
3.4 显示电路设计 ...............................................8
3.5 蓝牙模块设计...............................................8
3.6 PCB 图设计 .................................................9
3.7 智能车结构分析............................................10
3.7.1 底板设计 ...........................................10
3.7.2 电机与底板的连接支架设计 ............................ 10
3..7.3 整体装配图 ......................................... 11
4.系统软件设计.....................................................11
4.1 系统的程序流程 ............................................11
4.2 蓝牙模块参数设置程序 ......................................12
4.3 蓝牙发送程序接收程序和中断程序 ............................12
4.4 自动避障及灯光声音控制程序设计 ............................13
4.5 液晶显示程序设计 ..........................................15
5 . 调试结果分析..................................................18
5.1 蓝牙遥控调试及结果分析 ....................................18
5.2 避障功能调试及结果分析 ....................................18
6.参考文献\ 附录程序...............................................18
1.绪论
1.1 课题目的
本次设计的小车是具有无线遥控功能的。小车可以无人驾驶和人为控
制两种模式,可以随意控制小车的前进后退,转向时有方向灯闪烁,前方
有障碍物时,有自动报警功能,实现了自动控制。
1。2 课题研究内容
本次设计的蓝牙遥控小车要实现的功能有基于安卓手机的蓝牙遥控,
可以让小车前进、后退、左转、右转,以及重力感应控制小车切换为无人
驾驶模式时,可以让小车自动驾驶,同时小车具备自动避障,转弯灯,报
警灯以及即时显示小车信息等功能。系统设计主要有两个部分,软件部分
和硬件部分.软件部分:C 语言编程和 keil uVison4 软件。在硬件方面:
采用 STC89C52 单片机。
2. 方案论证
2.1 总体方案设计
本次设计的小车采用的是以 51 单片机为主控制器,开始由手机发送蓝牙无线信
号来启动并复位小车,由四路循迹模块进行障碍检测,通过单片机控制小车行
驶,显示,避障和转向,采用 4wd 驱动,以提高整车运动的平稳性;最后通过蓝牙
无线传输功能将智能车的行驶信息实时地传给显示器,实现监控,也可以通过
蓝牙无线来控制小车的行驶状态。这就是本次的总体设计思路.该方案如图 2—
2 小车设计结构图所示.
液晶显示模块
方向灯蜂鸣器
图 2-2—1 STC89C52 芯片小车结构设计图 1
电机驱动模块
传感器模
块
自动驾驶模式
方向灯蜂鸣灯
图 2—2-2 STC89C52 芯片小车结构设计图 2
2。2 设计系统的功能要求
蓝牙控制的智能小车是基于 STC89C52 单片机实现的。STC89C52 简单易学,
有丰富的资源,让人们学习的效率大大提高。
该基于安卓系统的蓝牙小车的功能是蓝牙控制,重力感应驾驶,自动避
障,即时显示小车状况,报警灯转向灯等。
2.3 系统硬件方案
如图 2-3 系统结构框图所示。
手机方向键
驱动电机
液晶显示
报警灯
传感器
无人驾驶模式
图 2—3 系统结构框图
在图 2—3 系统结构图中,STC89C52 输入部分:安卓系统手机,蓝牙,切换
为无人驾驶模式时为传感器;输出部分有:方向控制,驱动控制,液晶显示,灯
光,本次小车为四轮驱动,可以前进,后退,转弯,转弯灯,避障报警灯,液晶
显示小车即时状况
3 系统硬件设计
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