伴随着物联网的兴起,Android 系统平台以其独有的开放性优势正在为我们提供更多优质便捷的技术成果。该次设计是基于安卓手机蓝牙控制的太阳能智能小车设计,借助手机平台和蓝牙技术,设计和实现了一种无线遥控太阳能供电小车新的解决方案。本次设计是以手机控制平台、蓝牙模块、太阳能供电板、电机驱动模块等硬件模块所组成的遥控小车。实现了小车的前进、后退、前左转弯、前右转弯、后左转弯、后右转弯等实时得控制功能。
太阳能智能蓝牙小车的整体结构由太阳能供电系统、 MCU、电机驱动模块、蓝牙模块、避障模块、复位电路构成。手机与蓝牙模块互相配对并向单片机发送控制信号,使单片机控制左右两台直流减速电机的正反转以实现小车的前进、后退、左转、右转、停止的功能。
蓝牙模块起接受信号的作用,单片机接收到信号以后通过分析传递过来的数据,并跳转到相应的子程序来控制电机驱动,进而实现小车的前进、后退、左转、右转、停止等不同的动作。当小车的前进方向上遇到障碍物时,小车前方的避障模块做出反应,向单片机发送信号,单片机通过分析信号来执行不同指令,通过 L298N驱动模块来控制电机是小车对障碍物进行规避,从而实现自动避障功能。
蓝牙,能在包括智能手机、MID、平板、笔记本、无线耳机、无线音箱等移动通信终端设备间无线互联。利用“蓝牙”技术,能够使得各个终端设备之间的连接更简单,也能够使终端设备与网络之间的通信更快捷,使数据传输更高效,拓宽无线通信的道路。蓝牙特点有:采用了分散式网络结构、快跳频和短包技术、支持点对点、点对多点通信、工作在全球通用的 2.4GHz ISM 频段。
2.1蓝牙的基本特点
蓝牙技术利用了短距离、低成本的无线连接替代了传统的电缆连接方式,从而为现存的数据网络和小型外围设备接口提供了统一的连接方式。以下介绍一些它具有的主要的技术性能及特点。
(1)射频特性。
蓝牙设备选用段全球通用的 2.4 GHZ ISM工作频段,这让蓝牙使用更方便、应用更自由,也使得蓝牙技术在用户交互使用上更容易使用,对用户也更具有粘性。蓝牙 2.0 或蓝牙 3.0 设备之间的有效通讯距离大约为 10~30 m 比较短,现在最先进的蓝牙 4.0 技术将这一范围拓展到了100 m以上,这一跨越使得。
(2)TDMA 结构。
蓝牙数据的传输速率是 1Mb/s,采取数据短包的方式按时隙传送,每时隙 0.625us。
(3)使用跳频技术。
跳频是蓝牙的关键技术之一。对于单时隙包,蓝牙的跳频速率为 1600 跳/秒:对于多时隙包,跳频速率有所降低;但在建链时则提高为 3200跳/s。这样高的调频速率,使得蓝牙系统拥有相当高的抗干扰性能,且硬件设备简单、性能优越。
(4)蓝牙设备的组网
蓝牙的组网有点对点、点对多点两种连接方式,在有效通讯范围之中,所有的移动终端通信设备都是平等的,并且遵循统一的工作方式。
(5)软件的层次结构。
蓝牙的通讯协议采用多层次式结构。其底层是各种应用都可以使用的,高层则不同,大体分为两种方式分别是计算机背景、非计算机背景。
2.2蓝牙模块的选择
蓝牙模块一般分主机和从机,主机能和从机配对通信,而从机与从机之间或者主机与主机之间不能通信,其中从机能和电脑、手机等的蓝牙配对通信,购买时默认为从机。此外,市场上还有一种蓝牙模块是属于主从机一体的。
我在做智能小车控制时,蓝牙模块主要是实现接收从手机端发送过来的指令,所以我们需要的是从机模块。
在该次设计中我们只需实现简单的通信,因此选用 HC-06 模块。
3.1红外线避障模块
红外线避障模块对环境光线有着较强的适应能力,它具有一对红外线发射与接收管,发射管会发射红外线,当传感器前方遇到反射面时,红外线通过反射面反射回来后被接收管接收,经过比较器电路处理之后,红色指示灯会发光,同时信号输出接口输出数字信号。
该传感器的探测距离可以通过电位器调节、具有干扰小、便于装配、使用方便等特点。
当模块接收管接收到前方障碍物反射回来的红外线信号时,电路板上红色指示灯发光,同时 OUT端口持续输出低电平信号,该模块检测距离 2~30 c,检测角度 35,检测距离可以通过电位器进行调节,顺时针调电位器,检测距离增加:逆时针调电位器,检测距离减少。
红外模块采用 LM393 电压比较器,使得检测距离可以被调节,输出为 TTL电平,使得单片机编程更加方便。
出处 科技资讯
原标题 基于太阳能智能蓝牙小车的设计
作者 孔繁云川 王娜
虎克专业的蓝牙物联网开发公司,专业蓝牙对接、定制蓝牙物联网系统各种需求。