【正文】 河南機電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計論文 II Development 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 河南機電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計論文 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 ......................................................................................................................................................2 無線模塊設(shè)計 ......................................................................................................................................................3 顯示模塊設(shè)計 ......................................................................................................................................................3 調(diào)速模塊設(shè)計 ......................................................................................................................................................6 循跡模塊設(shè)計 ......................................................................................................................................................7 避障模塊設(shè)計 ......................................................................................................................................................8 第三 章 智能車機結(jié)構(gòu)分析 .................................... 9 底板設(shè)計 ...............................................................................................................................................................9 電機與底板的連接支架設(shè)計 .......................................................................................................................... 10 整體裝配圖 ....................................................................................................................................................... 11 第四章 控制系統(tǒng)電路設(shè)計 ..................................... 12 MCU 的選型 ....................................................................................................................................................... 12 電機驅(qū)動電路設(shè)計 .......................................................................................................................................... 14 顯示電路設(shè)計 ................................................................................................................................................. 16 藍(lán)牙模塊設(shè)計 ................................................................................................................................................. 18 電源電路設(shè)計 ................................................................................................................................................. 20 PCB 圖設(shè)計 ...................................................................................................................................................... 21 第五章 藍(lán)牙遙控小車程序設(shè)計 ................................. 22 主程序設(shè)計 ....................................................................................................................................................... 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 河南機電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計論文 Ⅳ 各模塊功能調(diào)試 ............................................................................................................................................... 28 總結(jié) ................................................................................................................................................................... 31 致謝 ........................................................ 32 參考文獻 .................................................... 33 附 錄 A ..................................................... 34 附 錄 B ..................................................... 35 河南機電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計論文 第 1 頁 共 55 頁 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。我國的無線遙控小車研究工作始于 20世紀(jì)中后期，在國家的 86 973 等技術(shù)發(fā)展計劃的重點支持下，國內(nèi)已大范圍地進行無線遙控小車的研究。 可見其研究意義很大。設(shè)計的智能電動小車能夠 實現(xiàn)無線遙控，串口通訊，實時檢測速度，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 ，實現(xiàn)對電動車的速度、位置、運行狀況 、運行環(huán)境的實時監(jiān)測 ，并將測量數(shù)據(jù)傳送至單片機進 行處理，然后由單片機根據(jù)所檢測 到 的各種數(shù)據(jù) ，對電動車經(jīng) 行對應(yīng)的 控制并將計算出的數(shù)據(jù)送至上位機顯示，實現(xiàn)真正的實時監(jiān)控。本設(shè)計 采用 STC 系列中的 STC12C5A60S2 單片機。 河南機電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計論文 第 2 頁 共 55 頁 第二章 方案比較與論證 本次畢業(yè)設(shè)計主要是針對 無線 遙控智能車 進行分析、 設(shè)計 和制作。 總體 方案 設(shè)計 M C U 控 制 器藍(lán) 牙 傳 輸 模 塊驅(qū) 動 模 塊顯 示 模 塊避 障 模 塊測 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， 以提高整車運動的平穩(wěn)性； 在 智能 車進駛過程中，采用雙極式 H 型 PWM 脈寬調(diào)制技術(shù) 實現(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 實現(xiàn) 自動避障 ， 自動循跡等 功能 ； 通過透射式光電傳感器計量輪子旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)（也就是脈沖數(shù)）實現(xiàn)速度檢測 功能；最后通過藍(lán)牙無線傳輸功能將 智能車的 行駛 信息 實時地傳送給上位機，以實現(xiàn)實時 監(jiān)控 功能 。 這就是本設(shè)計的總體設(shè)計思路。 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 所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 ，點陣屏 等等 。 方案 二 ： 采用 1602LCD 顯示器顯示。 方案三： PC 機顯示 。 軟件實現(xiàn) 簡單，無需其他的外部硬件設(shè)計。但為了以后的功能擴展，也附加了 1602LCD 顯示 功能 。 測速模塊 設(shè)計 測速模塊的 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，供單片機處理，運算出小車實時速度。 方案一： 磁式測速發(fā)電機 永磁式直流測速發(fā)電機是一種將轉(zhuǎn)子速度轉(zhuǎn)化為電氣信號的機電式信號元件，是伺服系統(tǒng)中基本元件之一。永磁式測速發(fā)電機主要由定子、轉(zhuǎn)子和電刷部件等組成。因此永磁式直流測速發(fā)電機在電氣性能方面應(yīng)滿足以下要求： 河南機電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計論文 第 5 頁 共 47 頁 （ 1） 輸出電壓和轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系 （ 2）溫度變化對輸出特性影響小 （ 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式兩類。絕對式編 碼器的每一個位置對應(yīng)一個確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān)，而與測量的中間過程無關(guān) 。若編碼數(shù)為 60，測量時間為 t，測量到的脈沖數(shù)為 N，則轉(zhuǎn)速為 n=N/(t*60)*60