【正文】 velopment of a smart remote control vehicle based on bluetooth munication Abstract: Wireless remote control robot car could play a special role in the hazardous environment operations and search amp。 BlueTooth Remote control。 Optical Electronic Sensor 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 Ⅳ 目錄 第一章 前言 ................................................ 1 第二章 方案比較與論證 ....................................... 2 總體方案設(shè)計(jì) ......................................................................................................................................................2 無線模塊設(shè)計(jì) ......................................................................................................................................................3 顯示模塊設(shè)計(jì) ......................................................................................................................................................3 調(diào)速模塊設(shè)計(jì) ......................................................................................................................................................6 循跡模塊設(shè)計(jì) ......................................................................................................................................................7 避障模塊設(shè)計(jì) ......................................................................................................................................................8 第三 章 智能車機(jī)結(jié)構(gòu)分析 .................................... 9 底板設(shè)計(jì) ...............................................................................................................................................................9 電機(jī)與底板的連接支架設(shè)計(jì) .......................................................................................................................... 10 整體裝配圖 ....................................................................................................................................................... 11 第四章 控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) ..................................... 12 MCU 的選型 ....................................................................................................................................................... 12 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) .......................................................................................................................................... 14 顯示電路設(shè)計(jì) ................................................................................................................................................. 16 藍(lán)牙模塊設(shè)計(jì) ................................................................................................................................................. 18 電源電路設(shè)計(jì) ................................................................................................................................................. 20 PCB 圖設(shè)計(jì) ...................................................................................................................................................... 21 第五章 藍(lán)牙遙控小車程序設(shè)計(jì) ................................. 22 主程序設(shè)計(jì) ....................................................................................................................................................... 23 電腦端藍(lán)牙控制軟件的設(shè)置 .......................................................................................................................... 24 藍(lán)牙模塊參數(shù)設(shè)置 ........................................................................................................................................... 26 第六章 調(diào)試結(jié)果分析 ......................................... 28 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 Ⅳ 各模塊功能調(diào)試 ............................................................................................................................................... 28 總結(jié) ................................................................................................................................................................... 31 致謝 ........................................................ 32 參考文獻(xiàn) .................................................... 33 附 錄 A ..................................................... 34 附 錄 B ..................................................... 35 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 1 頁(yè) 共 55 頁(yè) 第一章 前言 隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關(guān)于汽車的研究也就越來越受人關(guān)注。我國(guó)的無線遙控小車研究工作始于 20世紀(jì)中后期，在國(guó)家的 86 973 等技術(shù)發(fā)展計(jì)劃的重點(diǎn)支持下，國(guó)內(nèi)已大范圍地進(jìn)行無線遙控小車的研究。 可見其研究意義很大。設(shè)計(jì)的智能電動(dòng)小車能夠 實(shí)現(xiàn)無線遙控，串口通訊，實(shí)時(shí)檢測(cè)速度，避障礙等功能 。各種家電共用遙控，并可組網(wǎng)與公眾互聯(lián)網(wǎng)相接，共享有用信息。 但 隨著科技發(fā)展，這些問題正在逐步得以解決。 根據(jù)題目的要求 繪制電路原理圖和 PCB 圖，制作電路板；在 Keil C 編譯環(huán)境下 編寫 控制程序并調(diào)試 ，確定如下方案：在 藍(lán)牙無線遙控 的基礎(chǔ)上，加裝光電紅外傳感器 、 光敏電阻、溫度傳感器 ，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的速度、位置、運(yùn)行狀況 、 運(yùn)行環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) ，并將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)進(jìn) 行處理，然后由單片機(jī)根據(jù)所檢測(cè) 到 的各種數(shù)據(jù) ，對(duì)電動(dòng)車經(jīng)行對(duì)應(yīng)的 控制并將計(jì)算出的數(shù)據(jù)送至上位機(jī)顯示，實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時(shí)監(jiān)控。本設(shè)計(jì) 采用 STC 系列中的 STC12C5A60S2 單片機(jī)。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 2 頁(yè) 共 55 頁(yè) 第二章 方案比較與論證 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是針對(duì) 無線 遙控智能車 進(jìn)行分析、 設(shè)計(jì) 和制作。 總體 方案 設(shè)計(jì) M C U 控 制 器藍(lán) 牙 傳 輸 模 塊驅(qū) 動(dòng) 模 塊顯 示 模 塊避 障 模 塊測(cè) 速 模 塊循 跡 模 塊 圖 本小車是以 STC12C5A60S2 為主控制器。 智能車使用 4WD 驅(qū)動(dòng)， 以提高整車運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性； 在 智能 車進(jìn)駛過程中，采用雙極式 H 型 PWM 脈寬調(diào)制技術(shù) 實(shí)現(xiàn) 快速、平穩(wěn)地的 調(diào)速 ； 通過超聲波傳感器和紅外光電傳感器 實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)避障 ， 自動(dòng)循跡等 功能 ； 通過透射式光電傳感器計(jì)量輪子旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)（也就是脈沖數(shù)）實(shí)現(xiàn)速度檢測(cè) 功能；最后通過藍(lán)牙無線傳輸功能將 智能車的 行駛 信息 實(shí)時(shí)地傳送給上位機(jī)，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí) 監(jiān)控 功能 。 這就是本設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì)思路。 目前短距離無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)主要有兩大類，一類是基于 IrDA 紅外無線通信 技術(shù)，另一類是基于 ISM(Industrial Scientific Medical)頻段射頻通信技術(shù)。表 示為四種短距離無線通訊技術(shù)主要性能參數(shù)。 在以上的幾種中， 我最終選擇了 藍(lán)牙 無線傳輸方式 。常用顯示器件有 LCD 顯示 器 、 數(shù)碼管 ，點(diǎn)陣屏 等等 。 方案 二 ： 采用 1602LCD 顯示器顯示。 方案三： PC 機(jī)顯示 。 軟件實(shí)現(xiàn) 簡(jiǎn)單，無需其他的外部硬件設(shè)計(jì)。但為了以后的功能擴(kuò)展，也附加了 1602LCD 顯示 功能 。 測(cè)速模塊 設(shè)計(jì) 測(cè)速模塊的 功能是完成當(dāng)前小車速度信息采集 ，并輸出標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號(hào)，供單片機(jī)處理，運(yùn)算出小車實(shí)時(shí)速度。 方案一： 磁式測(cè)速發(fā)電機(jī) 永磁式直流測(cè)速發(fā)電機(jī) 是一種將轉(zhuǎn)子速度轉(zhuǎn)化為電氣信號(hào)的機(jī)電式信號(hào)元件，是伺服系統(tǒng)中基本元件之一。永磁式測(cè)速發(fā)電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子和電刷部件等組成。因此永磁式直流測(cè)速發(fā)電機(jī)在電氣性能方面應(yīng)滿足以下要求： 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 5 頁(yè) 共 47 頁(yè) （ 1） 輸出電壓和轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系 （ 2）溫度變化對(duì)輸出特性影響小 （ 3）輸出電壓波紋小 （ 4）正反轉(zhuǎn)的輸出特性應(yīng)該一致 方案二： 光電編碼器 按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對(duì)式兩類。絕對(duì)式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)，而與測(cè)量的中間過程無關(guān) 。若編碼數(shù)為 60，測(cè)量時(shí)間為 t，測(cè)量到的脈沖數(shù)為 N，則轉(zhuǎn)速為 n=N/(t*60)*60=N/t。在輪輻面板上 均勻刻出槽孔，在輪子兩側(cè)固定相對(duì)的紅外發(fā)射、接收器件。從而輪子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以產(chǎn)生連續(xù)脈沖信號(hào)，通過對(duì)脈沖的計(jì)數(shù)進(jìn)行車速測(cè)量。 設(shè)計(jì) 的 方案 是