基于蓝牙遥控智能小车的实现

时间：2024-04-23

李居尚，于秀明，战荫泽

长春理工大学光电信息学院

基于蓝牙遥控智能小车的实现

李居尚，于秀明，战荫泽

长春理工大学光电信息学院

基于蓝牙技术与手机平台的完美结合，将人的指令通过无线遥控技术，来操控智能小车的行动。设计方案主要由手机掌控平台、蓝牙传输模块、单片机控制模块、电机驱动模块等部分构成，精准实现智能小车的方位移动，包括前进、停止、后退、向前左转或右转、向后左转或右转等功能。基于蓝牙遥控智能小车的实现，对未来智能家居无线操控环节的扩展和研发，具有一定的参考价值。

引言

随着互联网+时代的到来，手机的应用领域无限拓宽，为人类的生活、工作、学习、娱乐等诸多方面提供便捷的服务。尤其在娱乐方面，手机遥控玩具小车移动，深受孩子们的喜爱。早期遥控类玩具是通过遥控手柄来操控的，如今时代，手机是每个人必不可少的物品，并且随身携带。通过手机平台来操控小车按照人的指令移动，借助于蓝牙技术，手机作为客户端，小车车身上安装的蓝牙模块作为服务端，实现了新一代智能小车的精准遥控。

1 总体方案

蓝牙遥控智能小车的总体方案如图1所示。蓝牙无线传输模块最大的优势在于稳定性高，设计的工作流程：首先人的指令由手机平台与蓝牙模块进行无线通讯，发送控制指令至单片机，单片机根据收到的指令操控电机，电机工作控制小车移动。

图1 蓝牙遥控智能小车的总体方案

2 手机平台

安卓Andriod系统的开放性强、不受束缚，是设计中手机平台的首选。Android的系统架构和其操作系统一样，采用了分层的架构，从高层到低层分别是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和Linux内核层。所用开发工具为Eclipse集成开发环境，最初主要用Java语言开发，但目前也可以通过插件作为其它计算机语言的开发工具。为了在电脑上方便模拟自己开发的程序，还需要安装无线开发工具WKT，这样就方便电脑中预览效果，不必要每次都下载至手机中观察效果。手机端的控制过程：启动手机打开蓝牙，发送请求建立连接，点击手机界面的控制按钮生成指令，发送至蓝牙模块。

3 蓝牙模块

蓝牙技术作为一个全球开放性无线标准，通过把各种语言和数据设备用无线链路连接起来，实现个人区域内语言和数据的交换与传输，随着技术的发展和完善，蓝牙技术必将对人类的生活、工作产生重大影响。蓝牙模块分为主机模块和从机模块，也有主、从一体的，主机模块和从机模块配对通信。手机端自身携带蓝牙功能，相当于主机发送模块，小车中安装的蓝牙模块相当于从机接收模块，将收到的指令通过串口传递给单片机处理。

4 单片机模块

单片机又称微控制器，与计算机相比，单片机只缺少了输入输出设备。它的体积小、质量轻、价格便宜、为应用开发提供了便利条件。单片机的最小系统就是让单片机能正常工作并发挥其功能时所必须的组成部分，最小系统包括单片机主芯片、时钟电路、复位电路、输入/输出设备等。单片机模块与蓝牙模块通信是通过串口连接的，在编写单片机程序时，主函数主要是处理中断所接收到的数据，来控制电机的转动方式。

5 电机驱动模块

离开电机的驱动，小车是无法控制运动的。常用的电机驱动模块可以选用L298N芯片。L298N电机驱动模块具有实现电机正反转及调速的特点，启动性能好、启动转矩大，并且可以同时驱动两台直流电机。设计方案中，控制单片机输入输出端口的高低电平，进而控制电机的正传与反转。为了保证输送至电机的电压平稳，外围电路可以选用二极管整流滤波电路实现。