蓝牙智能小车

1、燕山大学课 程 设 计 说 明 书 题目： 蓝牙智能小车 学院（系）： 电气工程学院 年级专业：10级过控2班 学 号： 学生姓名： 指导教师： 目 录摘要3第一章 智能蓝牙小车简介4第二章 系统硬件设计5第三章系统软件设计8第四章 心得与体会14参考资料15摘要本文的主要工作是基于STM32蓝牙智能小车的设计，随着越来越多的高科技产品逐渐融入了日常生活中，步进电机控制系统发生了巨大的变化。单片机、C语言等前言学科的技术日趋成熟与实用化，使得步进电机的控制系统有了新的研究方向与意义。本文描述了一个由STM32微处理器、步进电机、键盘等模块构成的，提供基于STM32的PWM细分技术的步进电机控制

2、系统。该系统采用STM32微处理器为核心，在MDK环境下进行编程，根据键盘的输入，使STM32产生周期性的PWM信号，用此信号对步进电机的速度及转动方向进行控制。结果表明该系统具有结构简单、工作可靠、精度高等特点。关键词：STM32微处理器；蓝牙智能小车；PWM信号；细分技术第一章 蓝牙智能小车简介 机器人可以分为三部分传感器部分、控制器部分、执行器部分。 控制器部分：接收传感器部分传递过来的信号，并根据事前写入的决策系统（软件程序），来决定机器人对外部信号的反应，将控制信号发给执行器部分。好比人的大脑。执行器部分：驱动机器人做出各种行为，包括发出各种信号（点亮发光二极管、发出声音）的部分，并

3、且可以根据控制器部分的信号调整自己的状态。对机器人小车来说，最基本的就是轮子。这部分就好比人的四肢一样。传感器部分：机器人用来读取各种外部信号的传感器，以及控制机器人行动的各种开关。好比人的眼睛、耳朵等感觉器官。无线部分：用蓝牙从机的TTL接口接收信号反馈给单片机，还可以通过电脑的无线局域网网卡来控制路由器的TTL串口来控制单片机的状态。由于蓝牙模块容易得到且接口方便，电压可以用+5V控制，携带方便，便于在小车上安装。 电机驱动：电机驱动需要大电流，较高的电压，考虑到单片机的负载能力，用L298N驱动模块来驱动电机，单片机输出逻辑信号控制L298N模块输出正反向电压，由此控制电机的正

4、反转。第2章 系统硬件设计1.小车底盘 小车底盘是机器人最重要的载体，相当于人体的驱干，ZK-4WD 小车平台采用差速转弯非常灵活可以实现原地打转。小车平台大小刚好，可以承载一些如驱动器，控制器，电池，传感器等。2. 驱动器小车直流电机工作电流一般是200-400MA 有些更大，如果一个小车是二个轮子，那么总的电流在400-800MA 左右，这些电机轮子都是要接受单片机指令执行相应的动作，而市面有的单片机IO 口一般只能提供5MA 到10MA 的电流，直接驱动不了电机，所以需要搞一个驱动模块。放大电流。驱动采用专业的L298N，L293D 驱动芯片。3. 控制器STM32单片机控制器：这款控制

5、器主控芯片是STC89C52 属标准的51 核的单片机，也可以用增强型51 单片机芯片，STC12C5A60S2 内带PWM，AD ，1T 运行速度（主流），集成USB转串可以直接用USB 下载程序。集成数码管，舵机，红外避障，12864，1602，无线模块，等接口，板载输入按键。控制板休积小，非常适用于小车。在不用的时候可作用学习板使用。4. 小车所需的能源 可以用普通的AA5 号电池，但一般采用低内阻的充电电池，充电电池套装。5. 蓝牙无线传感器 可以用Android 智能手机控制小车运行（我们有配套的Android 软件），Android 手机用内置蓝牙与蓝牙无线模块配对，发出指令，蓝牙

6、无线模块接收其指令。当单片机接收到蓝牙无线模块传来的指令，执行相应解码动作，从而控制小车。第三章系统软件设计一、所包含的头文件：#include "stm32f10x.h"#include "usart1.h"#include "timer4.h"#include "adc1.h"#include "key.h"二、 外设的初始化和设置 本节按步骤描述了如何初始化和设置任意外设。这里PPP代表任意外设。1、在主应用文件中，声明一个结构PPP_InitTypeDef，例如： PPP_InitTyp

7、eDef PPP_InitStructure; 这里PPP_InitStructure是一个位于内存中的工作变量，用来初始化一个或者多个外设PPP。2、为变量PPP_InitStructure的各个结构成员填入允许的值。可以采用以下2种方式： a） 按照如下程序设置整个结构体PPP_InitStructure.member1 = val1; PPP_InitStructure.member2 = val2; PPP_InitStructure.memberN = valN; /* where N is the number of the structure members */ 以上步骤可以合

8、并在同一行里，用以优化代码大小： PPP_InitTypeDef PPP_InitStructure = val1, val2,., valN b）仅设置结构体中的部分成员：这种情况下，用户应当首先调用函数PPP_SturcInit(.)来初始化变量PPP_InitStructure，然后再修改其中需要修改的成员。这样可以保证其他成员的值（多为缺省值）被正确填入。PPP_StructInit(&PPP_InitStructure); PP_InitStructure.memberX = valX; PPP_InitStructure.memberY = valY;/*where X a

9、nd Y are the members the user wants to configure*/ 3. 调用函数PPP_Init(.)来初始化外设PPP。4. 在这一步，外设PPP已被初始化。可以调用函数PPP_Cmd(.)来使能之。PPP_Cmd(PPP, ENABLE); 可以通过调用一系列函数来使用外设。每个外设都拥有各自的功能函数。更多细节参阅 Section3 外设固件概述。注：1. 在设置一个外设前，必须调用以下一个函数来使能它的时钟： RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_PPPx,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCm

10、d(RCC_APB2Periph_PPPx,ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PPPx, ENABLE); 2. 可以调用函数PPP_Deinit(.)来把外设PPP的所有寄存器复位为缺省值： PPP_DeInit(PPP) 3. 在外设设置完成以后，继续修改它的一些参数，可以参照如下步骤： PPP_InitStucture.memberX = valX; PPP_InitStructure.memberY = valY; /* where X and Y are the only members that user wants to

11、 modify*/ PPP_Init(PPP, &PPP_InitStructure);1) 此次课设中GPIO的配置void STEPMotor_GPIO_Config(void )GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 |GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_12 |GPIO_Pin_13;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_

12、Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);选用端口为PB的PB0, PB1, PB12, PB13。频率为50MHz,输出模式为推挽输出。 2）主程序#include"stm32f10x.h" /头文件void GPIO_Config(void);/声明函数void Usart_Config(void);/声明函数void delay(uint16_t z);/声明函数void NVIC_Config(void);/声明函数u8 Receive;int main() RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIO

13、C|RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_GPIOB |RCC_APB2Periph_AFIO|RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE );/打开相应的时钟使能RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE ); /打开TIM4的时钟使能 GPIO_Config();/调用函数 Usart_Config();/调用函数 GPIO_Config();/调用函数NVIC_Config();/调用函数while(1) void delay(uint16_t z) /延时函数uint16_t i=

14、0;while(z-)for(i=0;i<1000;i+); /1毫秒void Usart_Config(void) /设置串口USART_InitTypeDef USART_InitStruct;/声明结构体USART_InitStruct.USART_BaudRate=9600;/给结构体赋值USART_InitStruct.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;USART_InitStruct.USART_StopBits=USART_StopBits_1;USART_InitStruct.USART_Parity=USART_Parity_No

15、;USART_InitStruct.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;USART_Init(USART1,&USART_InitStruct); /初始化USART_Cmd(USART1, ENABLE);/使能USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);/中断 void GPIO_Config(void)GPIO_InitTypeDef GPIO_

16、InitStruct; GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_All; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_

17、InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_All; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9; GPIO_InitStru

18、ct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); void NVIC_Conf

19、ig(void) /设置中断NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_Init(& NVIC_In

20、itStruct);中断it.c里面的程序void SysTick_Handler(void)uint8_t dat = 0;uint8_t flag = 0;void USART1_IRQHandler(void)USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);dat=USART_ReceiveData(USART1);if(dat = 'O')&&(flag = 0)flag+;if(dat = 'N')&&(flag = 1)flag+;if(flag = 2)switch(da

21、t)case 'A':GPIO_Write(GPIOD,0XAA00); break;/实现前进后退等四个方向.前进case 'B':GPIO_Write(GPIOD,0X5500); break;/后退case 'C':GPIO_Write(GPIOD,0X8800); break;/左转case 'D':GPIO_Write(GPIOD,0X2200); break;/右转case 'F':GPIO_Write(GPIOD,0x0000); break;/停止default:break;/灯翻转flag = 0;第四章 心得与体会为期一周的创新学分训练马上就要结束了，此次实训我做的题目是蓝牙智能小车。简单地说就是通过STM32微控制器通过蓝牙控制小车运动。实现这个功能主要是通过编写单片机程序然后传送到STM32芯片中，控制电机的运动。所以此次实训的主要目的就是编写程序然后调试程序。刚开始的时候，老师就带着我们熟悉编程序的软件，并且告诉我们一定要养成良好的代码风格，并且让我们熟悉掌握外设的初始化和设置，这个是编写程序的基础吧，如果不按照外设初始化和设置的步骤来编写程序，程序就无法正常运行，就算运行了也无法实现正确的功能，所以对于我这个初学者来说，这是很好的经历，可以在调试程序或者是修改