基于單片機的手機藍牙遙控小車設(shè)計

周麗娟

摘 要：本文介紹了一種基于手機藍牙控制的智能小車的設(shè)計與制作方法，該系統(tǒng)主要分為手機遙控模塊、藍牙收發(fā)模塊、單片機控制模塊和電機驅(qū)動模塊四個部分。文章首先介紹了單片機服務端的系統(tǒng)設(shè)計，然后介紹了手機客服端的軟件實現(xiàn)方法，最后給出了具體的測試結(jié)果。

關(guān)鍵詞：手機藍牙；單片機；遙控小車

近年來藍牙技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為最先進的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有成本低、功耗小、抗干擾性好、建立連接靈活等優(yōu)點。針對目前市場上銷售的智能遙控車通常具有外界干擾大、信號易失真等缺點，本系統(tǒng)設(shè)計采用以藍牙手機作為遙控器，與小車上的無線藍牙傳輸模塊建立連接，并以藍牙配對連接的方式建立專用信道，有效地提高系統(tǒng)的抗干擾能力和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性。該系統(tǒng)在手機上設(shè)計一個通信控制軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的小車遙控器，只要運行該軟件，按下控制鍵就可以方便地控制小車運行，節(jié)省硬件成本，并提高抗干擾性能。

1 系統(tǒng)整體設(shè)計方案

本系統(tǒng)利用安卓系統(tǒng)手機的藍牙功能，建立無線通信；小車上的藍牙模塊HC-04作為服務端與單片機接口，通過手機開發(fā)的客戶端應用軟件發(fā)送控制指令，藍牙服務端接收到指令后通過單片機控制驅(qū)動電路，從而控制藍牙小車的運動。其系統(tǒng)的組成框圖如圖1所示：

圖1 手機藍牙遙控小車組成框圖

2 系統(tǒng)服務端設(shè)計

2.1 藍牙模塊接口設(shè)計

本系統(tǒng)設(shè)計中藍牙模塊主要是實現(xiàn)接收從手機端發(fā)送過來的指令，所以我們需要的是從機模塊。在本次設(shè)計中我們只需實現(xiàn)簡單的通信，因此選用HC-05模塊。

2.2 電機驅(qū)動電路

本系統(tǒng)設(shè)計小車使用的是直流電機。單片機輸出的信號功率很弱，即使在沒有其它外在負載時也無法帶動電機，所以在實際電路中我們加入了電機驅(qū)動芯片提高輸入電機信號的功率，電機驅(qū)動采用L298集成H橋芯片。L298N內(nèi)部包含4個通道邏輯驅(qū)動電路，是一種二相和四相電機的專用驅(qū)動器，即內(nèi)含二個H橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動器，接收標準TTL邏輯電平信號，可以驅(qū)動4V、2V以下的電機。另外，L298的驅(qū)動功率較大，在6～46V的電壓下，可以提供2A的額定電流，并且具有過熱自動關(guān)斷和電流反饋檢測功能，安全可靠；為了保證L298正常工作，另外安裝了續(xù)流二極管。電路如圖3所示。本設(shè)計利用單片機調(diào)整出PWM脈沖和高低電平對直流電機進行驅(qū)動和控制。

圖2 電機驅(qū)動電路

2.3 單片機程序設(shè)計

單片機和藍牙模塊作為遙控小車的服務端，主要根據(jù)接收到的指令控制小車前進、后退以及轉(zhuǎn)動等。本系統(tǒng)單片機部分的程序設(shè)計流程圖如圖4 所示。

圖3 單片機程序設(shè)計流程圖

3 客服端軟件設(shè)計

本系統(tǒng)客服端軟件設(shè)計是基于Android 2.1系統(tǒng)，所用開發(fā)工具為Eclipse集成開發(fā)環(huán)境，Eclipse是著名的跨平臺的自由集成開發(fā)環(huán)境（IDE）。系統(tǒng)的軟件設(shè)計流程是先初始化本地藍牙，然后搜索藍牙設(shè)備，找到設(shè)備后配對連接，再進行鍵盤監(jiān)聽，發(fā)現(xiàn)按鍵按下后發(fā)送相應的藍牙API。

4 總結(jié)

本系統(tǒng)通過手機藍牙，實現(xiàn)遙控控制小車智能控制的功能。單片機通過串口TXD，RXD與藍牙模塊從機連接，進行串口通訊，接收端藍牙模塊將手機發(fā)送的控制命令傳送給單片機，單片機根據(jù)命令來控制電機而正反轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)電腦控制小車前進、后退、轉(zhuǎn)彎。經(jīng)過實際測試，利用手機控制藍牙小車的功能已完全實現(xiàn)。

參考文獻

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