蓝牙重力感应小车设计.

《蓝牙重力感应小车设计.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《蓝牙重力感应小车设计.（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、成 绩 评 定 表学生姓名 班级学号专 业课程设计题目蓝牙重力感应小车评语组长签字：成绩日期 2015 年 1 月 9 日 课程设计任务书学 院专 业学生姓名班级学号课程设计题目 蓝牙重力感应小车 实践教学要求与任务:1、熟悉所确定的题目，从问题需求、程序结构、难点及关键技术等方面进行分析,形成系统的设计方案； 2、根据方案设计硬件电路； 3、软件编程并调试；4、完成课程设计报告，打印程序，给出运行结果。工作计划与进度安排:第20周（1月6日-1月12日）：布置设计任务，查资料，完成总体设计框架，完善设计内容，系统调试，验收答辩。指导教师： 2015 年1月 5日专业负责人：2015 年 1月

2、5日学院教学副院长：2015年1月5日目 录一. 前言篇4二. 原理篇5 2.1 STC12芯片及最小系统板原理介绍5 2.2 L298驱动器工作原理8 2.3 蓝牙模块工作原理8三电路设计篇10 2.1芯片及最小系统简介10 2.1.2 STC12C5A60S2最小系统板简介10 2.2 总体设计思路11 2.2.1系统板上硬件连线11 2.2.2设计实物图12 2.2.3单元电路设计：12四. 机械设计篇 22 4.1 器件清单22 4.2 小车组装步骤23五. 软件编写与调试篇25 5.1 软件程序设计25 5.1.1 程序设计思路25 5.1.2 程序流程图28 5.1.3 源程序29

3、 5.2软件介绍33 5.2.1 KEIL简介33 5.2.2 KEIL与Proteus联调与仿真实现37 5.2.3 STC烧录软件38六.总结篇39七.参考文献41 一 前言篇 随着手机的普及，关于能用手机蓝牙控制的智能车的研究也就越来越受人关注。蓝牙小车起源于美国，由于政府对蓝牙控制小车研发的资助以及相关资助的推动作用，日本、美国、德国等工业大国在此技术上占据着明显优势。我国的蓝牙小车小车研究工作始于20世纪中后期，在国家的863、973等技术发展计划的重点支持下，国内已大范围地进行蓝牙车的研究。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究

4、，但是与国际先进还存在一定的差距。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的。设计的智能蓝牙小车能够实现手机遥控，串口通讯，实时重力感应等功能。遥控实现方法包括蓝牙、红外、射频几种，其中蓝牙技术具有一定优势，目前在信息家电方面应用正在铺设。各种家电共用遥控，并可组网与公众互联网相接，共享有用信息。目前蓝牙技术实现无线遥控的短板在于传输距离短和芯片价格高方面。但随着科技发展，这些问题正在逐步得以解决。 蓝牙机器人有着广阔的应用前景。 根据题目的要求绘制电路原理图和机械图，制作程序流程图；在Keil C编译环境下编写控制程序并调试，确定如下方案：通过通过手机上位机让手机蓝牙与小车蓝牙模块进

5、行配对，从而实现手机和小车通讯，进行控制的目的。选择蓝牙连接，可通过选择上位机不同方向按钮进行控制小车的前进，后退，左拐，右拐；选择重力感应，可通过改变手机的重心进行控制小车的前进，后退，左拐，右拐方向。 本次设计可以对电动车的运动状态进行实时监控，可满足对系统的各项要求。本设计采用STC系列中的STC12C5A60S2单片机。以单片机为控制核心，利用蓝牙传感器检测手机上位机上通过串口通信传来的各种控制信息，进行控制小车前进方向。 二.原理篇2.1 STC12C5A60S2芯片及最小系统原理介绍2.1.1 STC12C5A60S2系列单片机原理介绍 STC12C5A60S2/AD/PWM 系列

6、单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S即25万次每秒),针对电机控制，强干扰场合。1. 增强型 8051 CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统8051。2. 工作电压： STC12C5A60S2 系列工作电压： 5.5V - 3.5V（5V单片机） STC12LE5A60S2 系列工作电压： 3.6V - 2.2V（3V单片机）。3. 工作频率范围：035MHz，相当于普通805

7、1的 0420MHz。4. 用户应用程序空间 8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K 字节.。5. 片上集成1280字节 RAM。6. 通用I/O口（36/40/44个），复位后为：准双向口/弱上拉（普通8051传统I/O口）可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，强推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开每个I/O口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不要超过120mA。7. ISP（在系统可编程）/ IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片。8. 有EEPRO

8、M功能(STC12C5A62S2/AD/PWM无内部EEPROM)。9. 看门狗。10.内部集成MAX810专用复位电路（外部晶体12M以下时，复位脚可直接1K电阻到地）。11. 外部掉电检测电路: 在P4.6口有一个低压门槛比较器，5V单片机为1.33V，误差为5%,3.3V 单片机为1.31V，误差为3%。12. 时钟源：外部高精度晶体/时钟，内部R/C振荡器(温漂为5% 到10% 以内) 用户在下载用户程序时，可选择是使用内部R/C 振荡器还是外部晶体/ 时钟常温下内部R/C 振荡器频率为：5.0V ，单片机为： 11MHz 17MHz。 3.3V 单片机为： 8MHz 12MHz。精度

9、要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有制造误差和温漂，以实际测试为准。13. 共4个16位定时器。两个与传统8051兼容的定时器/计数器,16位定时器T0和T1，没有定时器2，但有独立波特率发生器做串行通讯的波特率发生器,再加上2路PCA模块可再实现2个16位定时器。14. 3个时钟输出口，可由T0的溢出在P3.4/T0输出时钟，可由T1的溢出在P3.5/T1输出时钟,独立波特率发生器可以在P1.0口输出时钟。15. 外部中断I/O口7路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的PCA模块，Power Down模式可由外部中断唤醒，INT0/P3.2,INT1/P3.3,T0

10、/P3.4, T1/P3.5, RxD/P3.0,CCP0/P1.3(也可通过寄存器设置到P4.2), CCP1/P1.4(也可通过寄存器设置到P4.3)。16. PWM(2路）/ PCA（可编程计数器阵列,2路） - 也可用来当2路D/A使用 - 也可用来再实现2个定时器 - 也可用来再实现2个外部中断(上升沿中断/下降沿中断均可分别或同时支持)。17. A/D转换, 10位精度ADC，共8路，转换速度可达250K/S(每秒钟25万次)。18. 通用全双工异步串行口(UART)，由于STC12系列是高速的8051，可再用定时器和PCA软件实现多串口。19. STC12C5A60S2系列有双串

11、口，后缀有S2标志的才有双串口，RxD2/P1.2(可通过寄存器设置到P4.2)，TxD2/P1.3(可通过寄存器设置到P4.3)。20. 工作温度范围：-40 +85(工业级) / 0 75(商业级)。21. 封装：LQFP-48, LQFP-44, PDIP-40, PLCC-44, QFN-40 I/O口不够时，可用2到3根普通I/O口线外接74HC164/165/595（均可级联）来扩展I/O口,还可用A/D做按键扫描来节省I/O口，或用双CPU,三线通信，还多了串口。 表1 STC12C5A60S2硬件结构表类型参数STC12C5A60S2STC89C51 RC工作电压（V）5.5-

12、3.55.5-3.4Flash程序存储器字节60k4kRAM字节1280512定时器T0、T1有有PCA定时器2无UART11独立波特率发生器有无DPTR2无EPPROM有有PCA（16位）PWM（8位）2路无A/D8路25万次每秒10位无I/O4440看门狗有有内置复位有无外部可调门槛电压有无外部中断4路4路 由上表可见，STC12C5A60S2单片机的硬件结构具有功能部件种类全，功能强等特点。特别值得一提的是该单片机CPU中的位处理器，它实际上是一个完整的1位微计算机，这个一位微计算机有自己的CPU、位寄存器、I/O口和指令集，计算速度比普通的8051快8 12倍。 2.1.2 STC12

13、C5A60S2最小系统板功能简介本设计此处采用STC12C5A60S2芯片 图1 STC12C5A60S2最小系统板功能简介2.2 L298驱动器工作原理本设计采用L298芯片，L298是ST公司生产的一种高电压、小电流电机驱动芯片。该芯片采用16脚封装，内部是由双极性管组成的H桥电路。其输出电流为100mA，最高电流2A，最高工作电压36V，可以驱动感性负载，可以控制电机的正反转，且很容易被单片机控制。用单片机控制晶体管使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高；H桥电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制；电子开关的速度很快，稳定性

14、也很高，是一种广泛采用的调速技术。2.3 蓝牙模块工作原理 蓝牙模块主要是为了实现上位机与下位机的数据传输，本设计是通过蓝牙转串口模块，实现上位机与下位机的无线通讯功能，所以本质上使用的是单片机串口通信。 串行通讯的特点是：数据按位顺序传送，最少仅需一根传输线即可完成，成本低但传送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米。 根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。信息只能单向传送为单工；信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工；信息能够同时双向传送则称为全双工。 串行通讯又分为异步通讯和同步通讯两种方式。在单片机中，主要使用异步通讯方式。 蓝牙模块串口通讯特点：1、核心模块使用HC-06 从模块，引出接口包括VCC,GND,TXD,RXD,预留LED 状态输出脚，单片机可通过该脚状态判断蓝牙是否已经连接，KEY 引脚对从机无效。2、led 指示蓝牙连接状态，闪烁表示