蓝牙小车课程设计纪实
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蓝牙控制智能小车课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解蓝牙技术在物联网中的应用,掌握智能小车的基本工作原理。
2. 学会使用编程软件对智能小车进行控制,了解蓝牙数据传输的过程。
3. 掌握智能小车组装过程中所涉及的基本电子元件和电路知识。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能独立完成智能小车的组装和调试。
2. 培养学生编程思维,能运用所学知识编写简单的程序,实现对智能小车的控制。
3. 提高学生团队协作能力,能在小组合作中发挥个人优势,共同完成项目任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对科技的兴趣和热爱,激发学习动力,提高创新意识。
2. 培养学生面对问题积极思考、解决问题的能力,增强自信心。
3. 培养学生遵守实验规程,养成良好的实验习惯,注重安全意识。
课程性质:本课程属于实践性较强的信息技术课程,注重理论联系实际,培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:五至六年级学生具备一定的信息技术基础,好奇心强,喜欢动手实践,但注意力集中时间较短。
教学要求:结合学生特点,采用项目式教学,注重引导学生主动探究,激发学习兴趣。
课程目标分解为具体学习成果,以便在教学过程中进行有效评估和调整。
二、教学内容1. 理论知识:- 蓝牙技术原理与应用- 智能小车的基本工作原理- 编程控制原理及编程软件使用- 常用电子元件及电路知识2. 实践操作:- 智能小车的组装与调试- 蓝牙模块的连接与配置- 编程软件的使用与程序编写- 智能小车控制程序的实际应用3. 教学大纲安排:- 第一课时:介绍蓝牙技术原理、智能小车基本工作原理,引导学生了解课程背景。
- 第二课时:学习常用电子元件及电路知识,进行智能小车组装实践。
- 第三课时:讲解编程控制原理,学习编程软件的使用,编写简单的控制程序。
- 第四课时:连接蓝牙模块,配置智能小车,实现无线控制。
- 第五课时:小组合作,完成智能小车控制程序的设计与优化,进行调试与展示。
4. 教材章节关联:- 《信息技术》第五章:物联网技术及应用- 《信息技术》第六章:编程控制技术- 《电子技术》第二章:常用电子元件及电路教学内容注重科学性和系统性,结合实践操作,让学生在动手实践中掌握知识,提高技能。
蓝牙小车毕业设计蓝牙小车毕业设计在现代科技的快速发展下,我们身边的各种智能设备越来越多。
而作为工程师的我们,不仅需要掌握相关的理论知识,更需要具备实践能力。
因此,在我即将毕业的这个时候,我决定选择一个有挑战性的毕业设计项目——蓝牙小车。
蓝牙小车是一种可以通过蓝牙技术进行遥控的智能车辆。
它不仅可以实现基本的前进、后退、左转、右转等动作,还可以通过手机或其他蓝牙设备进行遥控。
这种小车的设计不仅需要了解电子电路的原理,还需要掌握编程技术,以实现与蓝牙设备的通信。
首先,我需要设计一个电子电路来控制小车的运动。
这个电路主要由电机驱动模块、蓝牙模块、电源模块和微控制器组成。
电机驱动模块用于控制小车的轮子转动,蓝牙模块用于接收来自蓝牙设备的指令,电源模块提供电能给整个系统,而微控制器则负责控制整个电路的运行。
接下来,我需要编写一段代码来实现与蓝牙设备的通信。
这段代码将通过蓝牙模块接收来自手机的指令,并将这些指令转化为电机驱动模块可以理解的信号,从而控制小车的运动。
在编写代码的过程中,我需要了解蓝牙通信的协议和相关的编程语言,以确保代码的正确性和稳定性。
当电路和代码都完成后,我将进行系统的调试和测试。
我会使用手机或其他蓝牙设备来发送指令,观察小车的反应。
如果小车能够按照指令正确地运动,那么说明我的设计和实现是成功的。
如果出现问题,我将通过排除法来找出问题所在,并进行修复。
除了基本的运动控制,我还计划给蓝牙小车添加一些附加功能。
比如,我可以在小车上安装一个摄像头,通过蓝牙设备来实时观察小车周围的情况。
我还可以添加一个避障传感器,以便小车能够自动避开障碍物。
这些附加功能将进一步提升小车的智能化水平。
在整个毕业设计的过程中,我将面临很多挑战和困难。
但是,我相信通过不断学习和努力,我一定能够克服这些困难,并成功完成这个项目。
蓝牙小车毕业设计不仅是对我所学知识的检验,也是对我的能力和创新思维的考验。
通过这个毕业设计项目,我将不仅仅是理论的学习者,更是实践的探索者。
课程设计报告
葛元凯14 测控 1 班 2014330301072 159********
目录
一、整体方案设计
1.1 整体方案设计的思路
1.2 整体方案的流程图
二、小车系统概况
2.1 小车电路连接简介
2.2 电源和电机驱动系统简介
2.3 蓝牙遥控系统简介
2.4 直流电机简介
三、车体设计
四、软件的简单介绍
4.1keil 的简介
4.2stc-isp 的简介
五、程序清单
六、部分实验电路图
1.1 整体方案的设计思路
利用无线发射和无线接收模块控制单片机,让单片机翻译传输指令,从而实现相应的功能。
具体的过程如下:无线发射模块发出指令,无线接收模块接收信号后,传输给单片机,
单片机接收到信号后翻译并传输给电机驱动模块驱动电机旋转,从而实现小车的前进、左转、右转、后退、停止、加速和减速。
1.2 整体方案的流程图
2.1 小车电路连接简介
本实验采用stc89c52 单片机作为控制小车的主体,采用hc06 蓝牙模块为单片机收集信
号,采用以 L298n 芯片为核心的电机驱动模块(下文简称 L298n 模块)为单片机、蓝牙模块、电机供电,采用干电池组( 7.2v)为 L298n 模块供电间接为整个小车系统供电。
Stc89c52 使用了 11.0592M 的晶振,上图省略了晶振电路,但是实际存在。
Stc89c52 的vcc 接 L298n 模块 +5v 接口, gnd 接 L298ngnd 接口, P3^0 和 P3^1 接 hc06 蓝牙模块的
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一、实习背景随着科技的发展,单片机技术逐渐成熟,各种智能设备层出不穷。
蓝牙作为一种无线通信技术,因其传输速度快、距离远、功耗低等优点,被广泛应用于各类智能设备中。
本实习报告以蓝牙技术为核心,设计并实现了一款蓝牙控制的多功能智能小车。
二、实习目的1. 熟悉单片机原理及编程方法;2. 掌握蓝牙通信技术;3. 学习传感器应用及小车控制算法;4. 提高动手实践能力,培养创新思维。
三、实习内容1. 蓝牙小车系统设计(1)硬件设计蓝牙小车硬件主要包括以下部分:1)单片机:选用STC89C52单片机作为核心控制器;2)蓝牙模块:选用HC-05蓝牙模块,实现手机与单片机的无线通信;3)驱动电路:采用L298N电机驱动器,驱动两个直流电机;4)传感器模块:包括红外传感器、超声波传感器、光电传感器等,用于检测小车周围环境;5)其他元件:如电源模块、按键、蜂鸣器等。
(2)软件设计蓝牙小车软件设计主要包括以下部分:1)主程序:初始化蓝牙模块、传感器模块、电机驱动器,实现小车的基本功能;2)蓝牙通信模块:实现手机与单片机的数据传输,控制小车前进、后退、左转、右转等功能;3)传感器数据处理模块:对传感器采集到的数据进行处理,实现避障、循迹等功能;4)电机控制模块:根据蓝牙接收到的指令和传感器数据处理结果,控制电机转速,实现小车运动。
2. 蓝牙小车功能实现(1)蓝牙控制通过蓝牙模块,用户可以使用手机发送指令,实现小车的前进、后退、左转、右转等功能。
具体操作如下:1)连接蓝牙:打开手机蓝牙功能,搜索并连接HC-05蓝牙模块;2)发送指令:在手机上输入相应的指令(如“前进”、“后退”等),蓝牙模块将指令发送给单片机;3)执行指令:单片机接收到指令后,控制电机驱动器,使小车按照指令进行运动。
(2)避障功能当小车遇到障碍物时,超声波传感器会检测到障碍物距离,并将距离信息发送给单片机。
单片机根据距离信息,控制小车进行避障。
具体实现如下:1)检测障碍物距离:超声波传感器发射超声波,当超声波遇到障碍物反射回来时,计算反射时间,得到障碍物距离;2)判断障碍物距离:根据预设的距离阈值,判断是否需要避障;3)控制小车运动:如果需要避障,单片机控制小车进行相应的转向,绕过障碍物。
一、实习背景随着科技的发展,单片机技术得到了广泛应用。
为了提高自己的动手能力,拓宽知识面,我们选择了单片机蓝牙小车作为实习项目。
本项目旨在利用单片机技术,通过蓝牙通信实现小车的无线遥控,使其具备基本移动和避障功能。
二、实习目的1. 掌握单片机的基本原理和编程方法。
2. 熟悉蓝牙通信技术及其应用。
3. 培养团队合作精神和动手能力。
4. 提高解决实际问题的能力。
三、实习内容1. 硬件设计(1)主控芯片:选用STC89C52单片机作为小车的主控芯片,具有丰富的I/O口,便于扩展。
(2)蓝牙模块:选用HC-05蓝牙模块,实现手机与单片机的无线通信。
(3)电机驱动:采用L293D电机驱动芯片,为直流电机提供足够的驱动能力。
(4)传感器:选用红外传感器作为避障传感器,检测前方障碍物。
(5)电源:采用两节3.7V锂电池为小车提供电源。
2. 软件设计(1)主控程序:编写单片机主程序,实现蓝牙通信、电机控制、避障等功能。
(2)手机端程序:编写手机端蓝牙控制程序,实现小车的无线遥控。
3. 系统调试(1)硬件调试:检查电路连接,确保各模块正常工作。
(2)软件调试:通过串口调试助手,观察程序运行状态,发现问题并修改。
四、实习过程1. 硬件制作(1)根据电路图,焊接各元器件,包括单片机、蓝牙模块、电机驱动芯片、红外传感器等。
(2)组装小车底盘,将各模块安装到位。
2. 软件编程(1)编写单片机主程序,实现蓝牙通信、电机控制、避障等功能。
(2)编写手机端蓝牙控制程序,实现小车的无线遥控。
3. 系统调试(1)硬件调试:检查电路连接,确保各模块正常工作。
(2)软件调试:通过串口调试助手,观察程序运行状态,发现问题并修改。
五、实习成果1. 成功制作了一台单片机蓝牙小车,具备基本移动和避障功能。
2. 掌握了单片机编程、蓝牙通信、电机控制等技术。
3. 提高了动手能力和团队合作精神。
4. 为今后的学习和工作打下了基础。
六、实习总结通过本次单片机蓝牙小车实习,我们深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
C51蓝牙小车课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握C51蓝牙小车的基本原理和制作方法,培养学生的电子技术应用能力和创新思维。
具体分为以下三个部分:1.知识目标:学生需要了解C51蓝牙小车的硬件组成、工作原理以及相关的电子技术知识。
2.技能目标:学生能够熟练使用相关工具和设备,独立完成C51蓝牙小车的组装和编程。
3.情感态度价值观目标:通过课程的学习,学生能够培养对科技创新的热爱,增强团队合作意识,提高解决问题的能力。
二、教学内容教学内容主要包括以下几个部分:1.C51蓝牙小车的硬件组成和工作原理。
2.蓝牙模块的原理和使用方法。
3.控制系统的编程和调试。
4.实验操作和项目实践。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式:1.讲授法:用于讲解基本原理和知识点。
2.实验法:通过动手实践,使学生更好地理解理论知识。
3.案例分析法:分析实际案例,培养学生的应用能力和创新思维。
4.讨论法:鼓励学生积极参与讨论,提高团队合作和沟通能力。
四、教学资源为了支持教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:提供详细的学习指导和实践操作步骤。
2.参考书:为学生提供更多的学习资料和扩展知识。
3.多媒体资料:通过视频、图片等形式,丰富学生的学习体验。
4.实验设备:提供足够的实验设备和工具,确保学生能够顺利进行实践操作。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
评估主要包括以下几个方面:1.平时表现:通过课堂参与、提问、小组讨论等环节,评估学生的学习态度和参与度。
2.作业:布置相关的编程练习和实验报告,评估学生的理解和应用能力。
3.考试:期末进行一次理论知识考试,评估学生对课程知识的掌握程度。
4.项目实践:评估学生在实践项目中的表现,包括蓝牙小车的组装、编程和调试能力。
六、教学安排本课程的教学安排将根据学生的实际情况和教学需求进行调整。
教学进度将合理安排,确保在有限的时间内完成教学任务。
实习报告一、实习背景随着科技的不断发展,无线通信技术在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。
蓝牙作为一种无线通信技术,已经广泛应用于各种设备之间的高速数据交换。
本次实习,我选择了蓝牙控制小车这一课题,旨在掌握蓝牙通信技术,并将其应用于实际项目中。
二、实习目的1. 学习蓝牙通信原理,了解蓝牙模块的工作原理及应用。
2. 掌握单片机编程技术,实现对小车的远程控制。
3. 培养动手实践能力和团队协作精神。
三、实习内容1. 蓝牙模块选型:根据项目需求,选择合适的蓝牙模块,本实习选用HC-05蓝牙模块。
2. 硬件设计:设计小车硬件电路,包括蓝牙模块、单片机、电机驱动模块等。
3. 软件设计:编写单片机程序,实现对小车的远程控制。
4. 系统调试:对整个系统进行调试,确保蓝牙通信稳定,小车运行正常。
四、实习过程1. 蓝牙模块选型:通过查阅资料,了解HC-05蓝牙模块的性能参数,确认其符合项目需求。
2. 硬件设计:(1)搭建小车骨架,选用四轮驱动结构。
(2)将蓝牙模块、单片机、电机驱动模块等元器件固定在小车上。
(3)连接电源模块,为蓝牙模块、单片机等提供电源。
(4)连接电机驱动模块,实现对小车的驱动。
3. 软件设计:(1)学习单片机编程原理,掌握Keil、Proteus等软件的使用。
(2)编写单片机程序,实现对小车的远程控制。
(3)通过HC-05蓝牙模块,实现手机与单片机的通信。
4. 系统调试:(1)对蓝牙模块进行配对,确保手机与单片机通信正常。
(2)通过手机APP发送控制指令,观察小车响应情况。
(3)调整电机驱动模块,使小车运行稳定。
五、实习成果通过本次实习,我成功实现了用蓝牙控制小车的研究目标,掌握了蓝牙通信技术,并将其应用于实际项目中。
在实习过程中,我学会了单片机编程技术,提高了动手实践能力和团队协作精神。
六、实习总结本次实习让我对蓝牙通信技术和单片机编程有了更深入的了解,锻炼了我的实践能力。
同时,我也认识到无线通信技术在未来的广泛应用,以及其在智能家居、智能交通等领域的重要性。
蓝牙小车报告小组成员:班级:联系方式:目录一、引言------------------------------1 二、总体方案------------------------------1 三、电路与程序设计------------------------------3 四、调试方案和调试结果------------------------------7 五、遇到的问题和解决方案------------------------------7 六、工程管理方案------------------------------8 七、总结和体会------------------------------8 八、实物图------------------------------9 九、源程序-----------------------------10一、引言蓝牙作为一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波)。
蓝牙自从被创制以来就得到了广泛的关注与应用,现代许多移动设备和固定设备上都安装了蓝牙,进行文件传输、无线控制等。
蓝牙传输范围大,可穿透不同物质以及在物质间扩散;采用跳频展频技术,抗干扰性强;功耗小,成本低等等。
蓝牙的这些优势使得它在控制技术领域备受青睐。
本小组的选题是蓝牙控制小车,意思就是以蓝牙作为无线控制的载体,通过手机上的蓝牙APP对蓝牙芯片发出控制命令,通过串口传输指令给小车的核心STC89C51单片机,51单片机再通过对蓝牙传送的信息进行处理,控制小车各元件,LED灯、静态数码管、蜂鸣器、电机,来指导小车完成指定动作。
二、总体方案本小组设计的蓝牙小车的控制机制是:以STC89C51单片机作为控制核心,通过手机上的蓝牙APP对小车发出控制命令,小车上的蓝牙芯片接收到APP发出的指令后通过串口传输给STC89C51单片机,单片机通过对指令的一系列处理,控制小车上相关元件,LED灯、静态数码管、蜂鸣器、电机,来指导小车完成指定动作。
蓝牙小车课程设计报告一、实验目的通过设计进一步掌握51单片机的应用,特别是在嵌入式系统中的应用。
进一步学习51单片机在系统中的控制功能,能够合理设计单片机的外围电路,并使之与单片机构成整个系统。
二、设计方案该智能车采用蓝牙模块对单片机进行控制,单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态,通过电机驱动芯片L298N发出控制命令,控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制。
本次设计的蓝牙小车可实现5种状态:前进、后退、左转、右转、停止。
三、设备选型1、STC89C54单片机1个2、L298N驱动模块1个3、HC06蓝牙模块1个4、18RP 稳压芯片1个5、104电容2个6、带自锁开关1个7、发光二极管(工作指示灯)1个8、尼龙柱4根9、车模1个10、排针、杜邦线若干11、四个装电池盒1个四、硬件电路设计1、最小系统本次小车实验采用的是STC89C54单片机模块,已自带时钟电路和复位电路,无需再接。
STC89系列芯片是51芯片的加强版。
STC89C54RD+单片机具有提高MCU的运行速度,运行稳定,价格便宜,良好的性价比等特点,其支持的最高时钟为80M,这样能最大限度地提高MCU的运行速度;具有双倍速功能,支持6时钟周期模式运行;具有ISP在线系统编程功能,大大缩短开发复杂度,同时可节省购买编程器的额外投入;STC89C54RD+单片机内部包括16KB的Flash程序存储器ROM、1KB 的数据存储器RAM,与普通的8051单片机完全兼容,而51单片机的开发环境也很成熟:如KeilC语言广泛地应用于新产品的开发,这对于缩短系统开发周期有着很重要的意义,管脚图如下所示。
2、电源装置小车通过蓝牙接收控制信号传递给单片机,由单片机给出指令控制其前进转向等动作,各部分都需要由电路支持,电源管理尤为重要。
在本设计中,采用4节干电池供电,额定电压为7.2V,考虑到L298N 驱动模块与单片机、蓝牙模块所需的电压不同,蓝牙与单片机直接通过电池供电,L298N驱动模块需通过稳压电路稳压后供电。
智能小车实训课程设计记录日期:XXXX年XX月XX日课程设计目标:本次智能小车实训课程设计的目标是让学生通过实践了解和掌握智能小车的基本原理、控制方法和应用场景,培养学生的动手能力和问题解决能力。
课程设计分为以下几个阶段:阶段一:理论基础知识讲解(2课时)1.介绍智能小车的基本原理和组成结构,包括传感器、控制单元、电机等。
2.介绍常用的控制方法,如PID控制、模糊控制等。
3.介绍智能小车的应用场景,如自动驾驶、环境检测、物流等。
阶段二:硬件搭建和调试(4课时)1.学生分组,每组配备一台智能小车套件,进行硬件组装。
2.讲解智能小车的基本控制电路和连接方式。
3.学生完成电路的连接和调试,确保小车基本功能正常。
阶段三:传感器应用实验(6课时)1.介绍智能小车常用的传感器,如红外线传感器、超声波传感器、摄像头等。
2.学生按照指导完成传感器的连接和代码编写。
3.学生进行各种传感器应用实验,比如避障、线路跟踪等。
阶段四:控制算法实验(8课时)1.介绍常用的控制算法,如PID控制、模糊控制等。
2.学生按照指导完成不同算法的代码编写和调试。
3.学生进行控制算法的实验,比如线路跟踪、自动驾驶等。
阶段五:综合实战项目(10课时)1.学生自由组队,根据自身兴趣和能力选择一个智能小车应用场景进行设计。
2.学生进行项目规划和功能设计,并完成代码编写和硬件搭建。
3.学生展示和演示自己的项目,展示实践成果。
课程评估:1.平时表现和实验报告(40%)2.综合实践项目成果展示(60%)本次课程设计旨在提高学生的动手能力和问题解决能力,培养学生的创新思维和团队合作精神。
同时,注重理论与实践相结合,使学生能够将所学知识运用到实际项目中。
教师要在课程设计中提供充分的指导和支持,引导学生独立思考和解决问题。
蓝牙小车课程设计纪实(包括源代码)1.1蓝牙技术国外发展概况随着现代通信技术和家用电子电器的发展,无论办公室还是居室到处都充满了各种各样的电缆为解决有限电缆固有的缺点如使用不方便、连线频出故障,各种电缆之间不通用等诸多伤脑筋的问题“蓝牙”技术应运而生。
蓝牙是小产品、大市场。
影响蓝牙普及的基础是价格问题,目前业界普遍认为能否将蓝牙的应用成本降低至5美元,关系到蓝牙能否得到广泛应用。
为了抢战庞大的蓝牙市场,包括爱立信、Texas Instruments、 Alcatel、 Atmel、 National Semiconductor 等在内的国际知名芯片厂商纷纷投入蓝牙芯片的开发。
英国CSR公司在2000的时候,利用高频CMOS制造工艺,打破单芯片蓝牙低于8美元的价格,让业界感到震惊,但也激发了开发商和投资者的信心。
为了实现低于5美元,目前,许多公司都在致力于一些特殊的蓝牙芯片的发展(如蓝牙耳机应用)。
随着技术的发展,芯片制造商将最终允许用户使用其内部的单片机和大容量闪存的嵌入式开发,为用户提供一个低成本的单CPU的解决方案。
现在,全球获得蓝牙认证的产品已有100多种。
其中,用于笔记本电脑的蓝牙PCMCIA卡,是各大厂商争先开发的一个热点,是目前比较成熟的蓝牙产品;此外是各种基于蓝牙的网络接入设备、自动售货机、自动导游系统、蓝牙相机、打印机等产品。
蓝牙的发展过程分为三个时期:第一阶段:2000-2002年,蓝牙以配件或附件形式出现,体积较大,价格较贵,主要面向公司团体和商业人士的高档手机和便携式PC。
第二阶段:2003-2005年,蓝牙进入应用时期,以单芯片形式出现并嵌入到PC、移动电话和PDA等设备中,体积小,价格适中,相关的应用经得起考验,与蓝牙相关的认证和测试也都完善起来,蓝牙产品的需求量急剧增加。
第三阶段:2005年以后,基于蓝牙的行业应用大量涌现,由蓝牙技术构成的个人无线网(WPAN)随处可见,届时蓝牙价格已经不是问题,其应用就如今天的因特网一样普遍。
蓝牙营造的全球一体化市场将取得可观的效益。
1.2 蓝牙技术国内发展概况从国内整体情况来看,目前参与蓝牙特殊兴趣小组的国内企业还为数不多,蓝牙产品也大多处于研发阶段。
在这种情况下,国内厂家要摆脱这种相对落后的状况,达到与国际技术同步发展的水平还需要很大的路要走。
蓝牙组织也制定了一个新的游戏规则,它只适用于加入世界蓝牙组织(SIG)的公司。
按照规定的标准和规范的规定,为了获得蓝牙SIG授权使用这项技术,通过蓝牙产品测试开发和认证。
蓝牙技术是全球性的,开放的技术标准的灵魂,和世界知识产权组织蓝牙共享策略。
当代世界经济一体化发展的趋势日益明显,随着大众传播技术的广泛应用,不使用统一的技术标准和开放,科技不会有广阔的应用前景。
所有生产的产品,不能实现互操作性,仅限于技术在其自身内部的领域的应用。
许多通信产品的快速上升和下降,这是不是一个统一的、开放的技术标准。
当PC 机,互联网可以迅速蔓延,并具有广阔的前景,是基于统一的技术标准和开放。
一种新的技术标准,有活力,看它是否已被广泛接受,蓝牙技术也不例外。
在短短的3年时间里,世界蓝牙组织SIG 已经成为世界组织的标准具有世界知名企业的2491名成员。
一个开放的全球技术规范一直关心和支持这样一个广泛的行业是罕见的。
这表明,基于蓝牙技术的产品有着广阔的前景和巨大的潜在市场。
1.3设计的总体要求及方案选择手机蓝牙控制的智能车系统的总体组成框图如图1所示,由带蓝牙功能的智能手机和小车控制系统组成,小车控制系统通过蓝牙模块HC-06与智能手机建立蓝牙通信,并将蓝牙信号转换成串口信号,小车控制系统接收蓝牙模块传送的信号,通过单片机的程序处理输出控制信号控制电机,驱动电机做相应的运行。
蓝牙传输信号稳定,传输距离短。
无线传输虽然传输距离长,但是稳定性低。
蓝牙摇控小车的控制系统主要由单片机模块、电源模块、蓝牙模块、电机驱动模块和手机遥控平台等组成。
工作流程为:手机端控制平台通过安卓手机蓝牙与车载蓝牙进行串口通信,实时发送控制命令到车载蓝牙,车载蓝牙把信号传输给车载单片机进行处理,单片机根据指令控制电机模块的运行,实现对小车的实时控制,系统总体设计框如下:机械系统电机驱动模块 MCUSTC89C52 车载蓝牙模块 手机控制端 电源图1.1系统总体设计框图1.4设计说明书的结构安排针对毕业设计说明书的要求,对论文的内容和结构将做如下安排:(1)初步整体方案的论证和选择搜集题目的有关资料,并参照目前通用的设计思想和设计方法拟定几套设计方案进行分析比较。
最终选定了以8位51系列单片机为核心控制器件,外加驱动电路来设计方案满足设计要求。
(2)方案实现以设计要求为指导思想选择合适的器件来实现这一思想,选择器件时要从功能和电气特性两方面来选择和论证。
经过对比选择选定STC89S52单片机为核心控制器件,并应用LM7805进行稳压电源的产生,单片机通过控制L298N控制电机的运行。
论文列出了详细的器件参数和在系统中的连接使用方法。
(3)软件编写根据硬件特点和设计要求,手机上位机软件选用汇编语言编写。
单片机软件选用C语言进行编程。
按照所划分的功能模块逐个编写程序,最后将独立的模块整合起来。
(4)验证与测试测试分为硬件测试、软件测试和系统联合测试几步来进行。
在硬件测试中发现有于技术问题焊点有虚焊漏焊等现行。
为了避免出现电路不通使设计功能不能实现,可以在每焊接一个模块的时候用万用表进行测量检测。
并且发现单片机有些端口驱动能力不足、驱动电路工作不稳定、LED显示不正常等问题。
在软件测试中发现程序部能完全实现设计功能,比如蓝牙连接的突然中断,或者是前进和后退的逻辑功能反了等一系列问题。
通过分析,查找出问题的原因并设法解决。
(5)结论毕业设计作品完成后对设计中所遇到的问题、经验教训、以及自己的想法进行总结分析。
查找不足吸取教训。
以便于为将来的设计提供宝贵的借鉴经验。
(6)致谢针对设计中所遇到的问题和难处,解决的方法来自指导老师的讲解和点拨,以及同学的探讨和帮助,对此表示衷心的感谢!2 系统总体方案设计本节是该设计的方案论证部分,对设计中所采用的芯片从多方面综合的进行比较,最后经过仔细的研究后决定所器件、编程软件和仿真电路绘制软件的选取。
2.1任务要求1.手机采用安卓系统,能和小车进行蓝牙通信对接;2.上位机控制程序能够发出小车动作指令;3.蓝牙模块和小车采用串口通信;4.小车控制系统收到上位机发出的指令后能执行;5.控制小车的前进、后退、前左转弯、前右转弯。
2.2系统总体硬件方案选择2.2.1车载控制系统选择控制部分是整个系统的核心部分,其功能可以实现与上位机通信接收上位机发送的数据通过单片机处理控制电机驱动模块,控制小车运行。
其常用的电子设计方法有单片机、DSP、及EDA技术.方案论证如下:方案一:单片机单片机是集成了CPU,ROM,RAM和I/ O口的微型计算机。
它有很强的接口性能,非常适合于工业控制,因此又叫微控制器(MCU)。
单片机品种齐全,型号多样 CPU 从8,16,32到64位,多采用RISC 技术,单片机上I/O非常丰富,有的单片机集成有A/ D,函数发生器,键盘控制等。
它们的价格也高低不等,这样极大地满足了开发者的选择自由。
除此之外单片机还具有低电压和低功耗的特点。
随着超大规模集成电路的发展,单片机在便携式产品中大有用武之地。
在工程实践中,软件抗干扰研究的内容主要是:一、消除模拟输入信号的噪声(如数字滤波技术);二、程序运行混乱时使程序重入正轨的方法。
单片机系统因干扰复位或掉电后复位均属非正常复位,应进行故障诊断并能自动恢复非正常复位前的状态。
方案二:DSP 芯片也被称为数字信号处理器DSP。
顾名思义,DSP主要应用在数字信号处理领域,在高密度非常合适,信号处理和重复操作的数据量大。
它已广泛应用与通信,便携式计算机和便携式仪器,雷达,图像,航空,家用电器,医疗设备等领域。
DSP的另外一个重要的标志是不同于一般微处理器的硬件乘法器和特殊的指令,乘法运算的通用微处理器的软件实现,执行指令,速度慢。
基于DSP的硬件乘法器单周期乘法,但也有特殊的信号处理指令。
它的强大数据处理能力和高运行速度,是最值得称道的两大特色。
芯片内置544字的高速SRAM。
外部可寻址64K字程序/数据及I/O,令周期在25ns~50ns之间,实时性处理比16位单片机快2倍以上,可取代一般的单片机。
方案三:EDAEDA(即Electronic Design Automation) 即电子设计自动化,它是以计算机为工具,对EDA软件平台上,用硬件描述语言来完成自动逻辑编译,逻辑文件设计简化,逻辑分区,逻辑综合和优化,布局,逻辑仿真,直至对于特定目标芯片编译,逻辑映射适应设备编程。
而且MCU和DSP都是通过串行执行指令来实现特定功能,不可避免低速,而FPGA/CPLD则可实现硬件上的并行工作,在实时测控和高速应用领域前景广阔;另一方面,FPGA/CPLP器件在功能开发上是软件实现的,但物理机制却和纯硬件电路一样,十分可靠。
基于以上分析,三种设计方式相比较各有优点且都能够实现控制功能,但单片机的技术门槛较低开发成本也较低非常适合初学者进行学习和锻炼使用。
现在市场上常用的单片机主要有MCS-51、AVR、ARM、PIC等。
其中应用最广泛的单片机首推Intel的51系列,由于产品硬件结构合理,指令系统规范,加之生产历史“悠久”,有先入为主的优势常作为单片机学习的教材。
所以决定选取51系列单片机作为控制部分的核心器件。
2.2.2 电源模块选择方案一:采用普通干电池作为LED系统的电源,由于点阵系统耗电量较大,点阵系统一般悬挂在高处上,一直不停的工作。
使用干电池需经常换电池,不符合节约型社会的要求。
方案二:采用一块LM7805三端集成稳压器。
把9V电源输入整流送到LM7805三端稳压器稳压输出作为工作电压。
不仅功率上可以满足系统需要,不需要更换电源,并且比较轻便,使用更加安全可靠。
本设计中用到的单片机,蓝牙L298N芯片需要5V电压供电。
经综合考虑决定选取LM7805三端稳压器稳压电路作为系统供电电源。
2.2.3 蓝牙模块选择蓝牙4.0包括三个标准,即高速蓝牙传统蓝牙技术、和新的蓝牙低功耗技术。
改进的蓝牙4.0主要体现在三个方面,电池寿命,节能型设备,低成本,跨厂商的互操作性,3毫秒的延迟,超过100米长的距离,AES-128加密等特点。
安全 64/128-bit及用户自定义的应用层 128-bitAES及用户自定义的应用层鲁棒性自动适应快速跳频,FEC,快速 ACK 自动适应快速跳频延迟(非连接状态)发送数据的总时间 100 m/s <6 m/s2.2.4 驱动模块选择方案一:SA60是PWM型功率输出芯片,电机电源电路的电压最多可达80V,可以提供连续10A电流给负载。