基于stmf的藍牙控制小車

1、項目報告題目：基于stm32f4的藍牙控制小車學(xué)校：中南民族大學(xué)指導(dǎo)教師：視頻觀看地址：題目：基于stm32f4的藍牙控制小車關(guān)鍵詞：STM32F4L298NFBT06LPDB藍牙串口通信android摘要“基于stm32f4的藍牙控制小車”是一個基于意法半導(dǎo)體與ARM公司生產(chǎn)的STM32F4DISCOVERY發(fā)板的集電機驅(qū)動模塊、電源管理模塊、stm32f4主控模塊、藍牙串口通信模塊、android控制端模塊。電機驅(qū)動模塊使用了兩個L298N芯片來驅(qū)動4路電機，使能端連接4路來自主控板的PW雌信號，8個輸入端接主控板的8個輸出端口；電源管理模塊使用了芯片進行12V到5V的轉(zhuǎn)換，12V用于電機

2、模塊的供電，5V用于藍牙模塊、傳感器等的供電；主控模塊采用了MDK編輯程序，然后下載到主控板，實現(xiàn)硬件與軟件的交互；藍牙串口通信模塊則是采用了FBT06_LPDB十插藍牙模塊，與主控板進行串口通信，同時與android手機進行通信；android控制端模塊是一個集開啟藍牙、搜索藍牙、控制小車等功能。用戶可以通過android控制端進行控制小車的運動，實現(xiàn)一些用戶需要的功能和服務(wù)。1.引言藍牙的創(chuàng)始人是瑞典愛立信公司，藍牙技術(shù)是一種無限數(shù)據(jù)與語音通信的開放性全球規(guī)范，它以低成本的近距離無線連接為基礎(chǔ)，為固定與移動設(shè)備通信環(huán)境建立一個特別連接。手機之間通過藍牙實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享成為常理，將手機變?yōu)檫b控器

3、為人們的生活帶來無限方便。遙控小車在工業(yè)、國防、科研等領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛，例如說：消防遙控小車、探測小車等。本文詳細闡述了使用藍牙通信的手機遙控小車前行、倒退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和停止等功能的軟硬件設(shè)計過程。2.系統(tǒng)方案該系統(tǒng)分為電機驅(qū)動模塊、電源管理模塊、主控板、控制端等5個模塊，如圖所示：電源管理<>【、超聲波測距模匚5（sS'stm32f4匚二、藍牙通信模塊）1一>主控板=GP雪航模塊匚力1J1、其它待擴展模塊<>藍牙通信模塊、android音頻輸出>電機驅(qū)動模塊指小燈J圖系統(tǒng)模塊圖3.系統(tǒng)硬件設(shè)計電機驅(qū)動模塊L298N的封裝H橋電路雖然有著諸多的優(yōu)點

4、，但是在實際制作過程中，由于元件較多，電路的搭建也較為麻煩，增加了硬件設(shè)計的復(fù)雜度。由于H橋電路有諸多的優(yōu)點，但是在實際制作過程中電路又比較麻煩，因此在本設(shè)計中我們采用H橋集成電機驅(qū)動芯片L298。L298N的工作原理和以上介紹的H橋相同，引腳圖如圖所示：圖L298N封裝圖L298N的原理圖設(shè)計L298N是ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機驅(qū)動芯片。該芯片采用15腳封裝。主要特點是：工作電壓高，最高工作電壓可達46V;輸出電流大，瞬間峰值電流可達3A,持續(xù)工彳電流為2A;額定功率25W內(nèi)含兩個H橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動器，可以用來驅(qū)動直流電動機和步進電動機、繼電器線圈等感性負載；采用標準邏

5、輯電平信號控制；具有兩個使能控制端，在不受輸入信號影響的情況下允許或禁止器件工作有一個邏輯電源輸入端，使內(nèi)部邏輯電路部分在低電壓下工作；可以外接檢測電阻，將變化量反饋給控制電路。使用L298N芯片驅(qū)動電機，該芯片可以驅(qū)動一臺兩相步進電機或四相步進電機，也可以驅(qū)動兩臺直流電機。L298的參考電路圖如圖所示。圖電機驅(qū)動電路原理圖電機驅(qū)動模塊實物1、控制板內(nèi)部帶5V邏輯電平轉(zhuǎn)換芯片，不需要額外的5V供電。2、如果ENEN2EN3EN4不接PW蜩速信號，次腳需要和對應(yīng)的管教短接。3、GN百口12V接電機電源，其中12V可以接7V-24V電平，板子上的電源開關(guān)只是控制邏輯5V電平的開關(guān)，L298的12V

6、電源不受此開關(guān)控制.4、輸出端和輸入端一一對應(yīng)，當輸入端為5V時，輸出端也為高電平，輸入端為低電平時輸出亦為低電平。圖L298N電機驅(qū)動模塊實物圖電源管理模塊智能車電源設(shè)計要點電源是整個系統(tǒng)穩(wěn)定工作的前提，因此必須有一個合理的電源設(shè)計，對于小車來說電源設(shè)計應(yīng)注意兩點：1. 與一般的穩(wěn)壓電源不同，小車的電池電壓一般在6-8V左右，還要考慮在電池損耗的情況下電壓的降低，因此常用的78系列穩(wěn)壓芯片不再能夠滿足要求，因此必須采用低壓差的穩(wěn)壓芯片，在本文中以較為常見的為例。2. 單片機必須與大電流器件分開供電，避免大電流器件對單片機造成干擾，影響單片機的穩(wěn)定運行。現(xiàn)在各種新型的電源芯片層出不窮，各位讀者

7、可以根據(jù)自己的需求自行選擇電源芯片，對于本設(shè)計應(yīng)該主要注意穩(wěn)壓壓差和最大輸出電流兩個指標能否滿足設(shè)計要求。低壓差穩(wěn)壓芯片LM2940簡介LM2940系列是輸出電壓固定的低壓差三端端穩(wěn)壓器；輸出電壓有5V、8V、10V多種；最大輸出電流1A;輸出電流1A時，最小輸入輸出電壓差小于；最大輸入電壓26V;工作溫度-40+125C;內(nèi)含靜態(tài)電流降低電路、電流限制、過熱保護、電池反接和反插入保護電路。同時LM2940價格適中而且較容易購買，非常適合在本設(shè)計中使用。封裝和實物如圖所示。圖LM2940封裝和實物圖如圖所示，采用兩路供電，這樣可以使用其中一路單獨為STM32F4discovery電路板供電，指

8、示燈等供電。另外一路提供L298N舵機、藍牙白工作電壓，L298N的驅(qū)動電壓由電池不經(jīng)任何處理直接給出。舵機可以用6V供電，也可以直接用5V供電。圖電源模塊原理圖如圖中的PCf®:圖電源模塊PCI®圖是運用腐蝕液自制的電源管理模塊，具有12v5v的供電模塊，可同時給電機模塊和主控板（STM32DISCOVER微電：圖電源管理模塊實物圖4. 系統(tǒng)軟件設(shè)計4 1主控板程序設(shè)計main程序設(shè)計主函數(shù)主要分為延遲時間初始化、串口接收模塊程序、電機初始化三部分。主函數(shù)的流程圖如圖所示：圖主函數(shù)流程圖主函數(shù)程序代碼如下：intmain(void)delay_init(168);oStr

9、ing();how(););控制按鈕的代碼以左轉(zhuǎn)按鈕為例：sendButton=(Button)findViewByIdOnClickListener()OverridepublicvoidonClick(Viewarg0)StringmsgText="1"how(););5. 系統(tǒng)創(chuàng)新自從有了智能手機，機器人的應(yīng)用也就多了一個新的方向：手機控制機器人。2005年日本第二大電信運營商KDDI和機械制造商IBeeKK聯(lián)合推出了第一款手機控制機器人。當然了，想要操縱這種機器人，你首先需要使用KDDI網(wǎng)絡(luò)，并且用戶的手機上，本身還需要帶有藍牙功能，然后再通過KDDI提供BREWf

10、式下載機器人的驅(qū)動程式和控制系統(tǒng)。不過這種機器人的價格卻相對高昂，預(yù)售市價約合人民幣15000元。隨著Android系統(tǒng)技術(shù)的普及，可以做個基于Android的客戶端，在小車上裝個接收藍牙信號的FBT藍牙接收模塊，然后就可以通過客戶端發(fā)送藍牙信號，來對藍牙小車進行控制控制，其接收可達15米，完全能適應(yīng)對小車的要求。其中這個FBT藍牙接收模塊是低耗能，這樣就把更多的能量用在小車的驅(qū)動上。小車需要很大的馬力和很好的靈活性以應(yīng)對不同的地形。這輛車的車輪使用四驅(qū)的直流電機來驅(qū)動的，用PW般來控制小車的速度，可以很方便的更改其速度，有主控板通過推挽輸出來控制電機的翻轉(zhuǎn)以讓車子進行后退的速度。這樣就可以勝任對小車的要求。6. 評測與結(jié)論首先，給電源模塊上12v的電源，然后打開電機驅(qū)動模塊開關(guān)，同時將主控板的供電端連接到電源管理模塊。然后，在android手機上安裝“藍牙通信”應(yīng)用程序后，打開該APP然后選擇“允許打開藍牙”。點擊設(shè)備列表中的“開始搜索按鈕”，