基于單片機的手機藍牙遙控小車設計

周麗娟

摘 要：本文介紹了一種基于手機藍牙控制的智能小車的設計與制作方法，該系統主要分為手機遙控模塊、藍牙收發模塊、單片機控制模塊和電機驅動模塊四個部分。文章首先介紹了單片機服務端的系統設計，然后介紹了手機客服端的軟件實現方法，最后給出了具體的測試結果。

關鍵詞：手機藍牙；單片機；遙控小車

近年來藍牙技術已經發展成為最先進的無線網絡技術，具有成本低、功耗小、抗干擾性好、建立連接靈活等優點。針對目前市場上銷售的智能遙控車通常具有外界干擾大、信號易失真等缺點，本系統設計采用以藍牙手機作為遙控器，與小車上的無線藍牙傳輸模塊建立連接，并以藍牙配對連接的方式建立專用信道，有效地提高系統的抗干擾能力和數據傳輸的實時性。該系統在手機上設計一個通信控制軟件代替傳統的小車遙控器，只要運行該軟件，按下控制鍵就可以方便地控制小車運行，節省硬件成本，并提高抗干擾性能。

1 系統整體設計方案

本系統利用安卓系統手機的藍牙功能，建立無線通信；小車上的藍牙模塊HC-04作為服務端與單片機接口，通過手機開發的客戶端應用軟件發送控制指令，藍牙服務端接收到指令后通過單片機控制驅動電路，從而控制藍牙小車的運動。其系統的組成框圖如圖1所示：

圖1 手機藍牙遙控小車組成框圖

2 系統服務端設計

2.1 藍牙模塊接口設計

本系統設計中藍牙模塊主要是實現接收從手機端發送過來的指令，所以我們需要的是從機模塊。在本次設計中我們只需實現簡單的通信，因此選用HC-05模塊。

2.2 電機驅動電路

本系統設計小車使用的是直流電機。單片機輸出的信號功率很弱，即使在沒有其它外在負載時也無法帶動電機，所以在實際電路中我們加入了電機驅動芯片提高輸入電機信號的功率，電機驅動采用L298集成H橋芯片。L298N內部包含4個通道邏輯驅動電路，是一種二相和四相電機的專用驅動器，即內含二個H橋的高電壓大電流雙全橋式驅動器，接收標準TTL邏輯電平信號，可以驅動4V、2V以下的電機。另外，L298的驅動功率較大，在6～46V的電壓下，可以提供2A的額定電流，并且具有過熱自動關斷和電流反饋檢測功能，安全可靠；為了保證L298正常工作，另外安裝了續流二極管。電路如圖3所示。本設計利用單片機調整出PWM脈沖和高低電平對直流電機進行驅動和控制。

圖2 電機驅動電路

2.3 單片機程序設計

單片機和藍牙模塊作為遙控小車的服務端，主要根據接收到的指令控制小車前進、后退以及轉動等。本系統單片機部分的程序設計流程圖如圖4 所示。

圖3 單片機程序設計流程圖

3 客服端軟件設計

本系統客服端軟件設計是基于Android 2.1系統，所用開發工具為Eclipse集成開發環境，Eclipse是著名的跨平臺的自由集成開發環境（IDE）。系統的軟件設計流程是先初始化本地藍牙，然后搜索藍牙設備，找到設備后配對連接，再進行鍵盤監聽，發現按鍵按下后發送相應的藍牙API。

4 總結

本系統通過手機藍牙，實現遙控控制小車智能控制的功能。單片機通過串口TXD，RXD與藍牙模塊從機連接，進行串口通訊，接收端藍牙模塊將手機發送的控制命令傳送給單片機，單片機根據命令來控制電機而正反轉，從而實現電腦控制小車前進、后退、轉彎。經過實際測試，利用手機控制藍牙小車的功能已完全實現。

參考文獻

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