嵌入式课程实践小车.docx
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嵌入式课程实践小车.docx
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嵌入式课程实践小车
嵌入式课程实践方案
指导老师:
一.设计目标
二.设计内容
三.实验方案
四.实验所需要的器材
五.实验各个模块的相关电路设计
六.实验软件设计
七.实验小组成员的分工
八.实验总结
设计目标
设计一款基于蓝牙无线通讯技术的遥控小车
设计内容
(1)利用安卓手机的蓝牙功能,配备车载蓝牙装置,建立无线通讯。
(2)自行设计电机驱动电路并配备蓝牙模块,实现手机蓝牙控制小车前进后退与转向运动(10米内实现蓝牙互联操作,20米范围内可以实现对小车的操作)。
做到反应迅速,操作准确,实现无线遥控小车的要求。
(3)启动手机蓝牙主控软件,搜索车载蓝牙。
并向车载单片机发生送一个连接指令,单片机收到指令后相应相关操作并向手机返回一个应答型号,手机再确认连接。
通讯建立,手机此时可以向小车发送相关指令动作(通过手机上的虚拟按键完成)。
(4)单片机收到指令后进行相关处理,并驱动电机完成相应的指令内容
设计方案
(1)利用单片机与安卓操作系统制作主控界面
(2)蓝牙手机与车载蓝牙装备配对建立无线通讯,单片机的RX与车载蓝牙模块的TX互联,实现十米之内两者可以实现通信
(3)自制电机的驱动电路(根据实验材料的具体情况)
(4)嵌入式技术与单片机结合,按键操纵小车的转向,前进后退等动作。
实验所需器材
STM32,此处用ARM芯片的话可以方便以后对小车进行更复杂的改装,但要实现蓝牙遥控小车,51芯片的处理能力就足矣,L298N驱动模块(驱动电机)
(1)小车底座,轮子,直流电机(不清楚步进电机用在这里好不好,后轮只是实现前进和后退直流电机应该可以)
(2)蓝牙串口从机模块
(3)单片机USB下载模块及其相关的驱动
(4)带蓝牙的安卓手机一部(自备)
(5)杜邦线若干,电池若干(最好是可以充电的)
实验各个模块的相关电路
(1)L298N直流电机驱动的相关参数
1.驱动芯片:
L298N双H桥直流电机驱动芯片
2.非门芯片:
IA、IB的高低电平分别控制A、B两个电机正反转
3.驱动部分端子供电范围VMS:
+5V~+46V
4.驱动部分峰值电流Io:
2A
5.逻辑部分端子供电范围VCC:
+5V
6.逻辑部分端子供电范围VIN:
+6.5V~+12V(稳压之后给芯片VCC供电)
7.逻辑部分工作电流范围:
0~20mA
8.控制信号输入电压范围:
低电平:
-0.3V≤Vin≤1.5V
高电平:
2.3V≤Vin≤Vss
9.使能信号输入电压范围:
低电平:
-0.3≤Vin≤1.5V(控制信号无效)
高电平:
2.3V≤Vin≤Vss(控制信号有效)
10.最大功耗:
25W(温度T=75℃时)
11.正常工作温度:
-25℃~+130℃
12.驱动板尺寸:
58mm×54mm
13.驱动板重量:
35g
L298N的驱动原理图
说明:
OUT1,OUT2,OUT3,OUT4之间分别连接两个步进电机,IN1,IN2,IN3,IN4引脚控制电机的运转,L298N的逻辑功能如图所示
直流电机实物连接图
直流电机原理图
蓝牙模块
(1)采用CSR主流蓝牙芯片,蓝牙V2.0协议
(2)核心串口模块工作电压为3.3V,带底板的可以为3.1~6.5V之间
(3)波特率为1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200用户可以自己设置。
(4)主要用于蓝牙笔记本电脑,电脑加蓝牙适配器,PDA等设备进行无缝连接
(5)出厂默认参数,从机,波特率9100,N,8,1配对密码1234
说明:
蓝牙模块的使用要根据蓝牙的具体型号使用,按照蓝牙说明书修改蓝牙密码及名称和波特率。
手机蓝牙与车载蓝牙实现互联
这个模块要在安卓平台上用java或者c#语言来开发一款虚拟的控制器由蓝牙实现互相连接,上位机(手机)通过串口向下位机(车)来发送指令此类软件分为虚拟按键和重力感应两种操作类型,其相关操作类型如下图所示
虚拟按键类型界面
重力感应类型界面
、
实验软件设计
本次试验是基于STM32芯片上的开发,主要调试软件是
keilforARM.主要运用的是STM32中的串口通信模块,具体调试程序将在实验完成后的实验总结报告中写出。
小组成员分工
:
负责搜集与本实验相关的文献资料,找到实验各个模块的性能数据,在实验完成后总结相关实验报告
:
画电路图,连接小车上的实物图
主要负责程序代码的编写与调试,组织小组内的成员分工合作
实验总结报告(实验完成后写出)
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