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安卓手机蓝牙遥控智能车设计(二)
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安卓手机蓝牙遥控智能车设计(二)
电子、智能家居
跨世纪大傻瓜
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发布时间: 2020-05-11
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3.4 显示电路设计 OLED,即有机发光二极管( Organic Light Emitting Diode)。 OLED 由于同时具备自发光,不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异之特性,被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。 LCD 都需要背光,而 OLED 不需要,因为它是自发光的。这样同样的显示OLED 效果要来得好一些。以目前的技术,OLED 的尺寸还难以大型化,但是分辨率确可以做到很高。在此我们使用的是中景园电子的0.96 寸OLED 显示屏,本设计显示模块主要用来显示蓝牙遥控小车的运行模式和运行状态、在自动避障运行模式下距离障碍物的距离以及附加的温度报警模块的温度值等信息。SSD1306是把控制器、行驱动器、列驱动器集成于一体的专用于OLED显示控制驱动的集成电路,OLED驱动电路如图3-7所示。 ![](https://cf04.ickimg.com/bbsimages/202005/9f6a6b0c99b02d6214fae3af8eb78e00.png) 图3-7 OLED驱动电路 3.5 蓝牙无线控制电路设计 3.5.1 蓝牙通讯方式 蓝牙模块主要为了实现数据传输,本设计是通过蓝牙转串口模块,实现无线通讯功能,可以通过手机与蓝牙模块的配对实现对小车的无线控制,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。信息智能单向传送的为单工;能双向传递但不能同时双向传送的称为半双工;信息能够同时双向传送则成为全双工。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。 本设计采用的是HC-06蓝牙芯片,在HC-06芯片里已经将蓝牙协议封装好,只需要通过串口通信实现上位机(手机)与下位机(51单片机)的无线通信。 蓝牙模块中蓝牙芯片的TXD与RXD分别于单片机的RXD与TXD相接,VCC与单片机电源相连,GND与单片机GND相连。蓝牙通讯电路设计如图3-8所示。HC-06使用R1114作为稳压芯片,将单片机提供的5V电压转换为3.3V的低电压,为蓝牙芯片供电。 ![](https://cf04.ickimg.com/bbsimages/202005/a8e446061679d61f83a3c57c4ac698c0.png) 图3-8 HC-06蓝牙通讯电路 3.5.2 AT指令集 1.测试通讯 发送:AT(返回OK,一秒左右发一次) 返回:OK 2.改蓝牙串口通讯波特率 发送:AT+BAUD1 返回:OK1200 发送:AT+BAUD2 返回:OK2400 1---------1200 2---------2400 3---------4800 4---------9600 5---------19200 6---------38400 7---------57600 8---------115200 9---------230400 A---------460800 B---------921600 C---------1382400 不建议用在超过115200的波特率,信号的干扰会使系统不稳定。 设置超过115200后用电脑无法使用,要用单片机编程于高于115200才能使用此波特率和重新发AT命令设低波特率 用AT命令设好波特率后,下次上电使用不需再设,可以掉电保存波特率。 3.改蓝牙名称 发送:AT+NAMEname 返回:OKname 参数name:所要设置的当前名称,即蓝牙被搜索到的名称。20个字符以内。例:发送AT+NAMEbill_gates 返回OKname 这时蓝牙名称改为bill_gates,参数可以掉电保存,只需修改一次。PDA端刷新服务可以看到更改后的蓝牙名称。 4.改蓝牙配对密码 发送:AT+PINxxxx 返回:OKsetpin 参数xxxx:所要设置的配对密码,4个字节,此命令可用于从机或主机。从机则是适配器或手机弹出要求输入配对密码窗口时,则手工输入此参数就可以连接从机。主机则是在用主蓝牙模块连数码相机时,数码相机是从机,找到相机的配对密码,再设入主蓝牙模块,则主蓝牙模块就可以自动连接相机。 例:发送AT+PIN8888 返回OKsetpin 这时蓝牙配对密码改为8888,模块在出厂时的默认配对密码是1234。参数可以掉电保存,只需修改一次。 3.6 超声波避障电路设计 在本设计中,超声波模块主要是小车在自动避障运行模式下通过测量小车距离障碍物的距离,通过引发单片机中断处理程序,实现小车的自动避障功能,使小车无障碍运行。3.6.1 超声波测距原理 通过超声波发射装置发出超声波,根据接收器接到超声波时的时间差就可以计算出障碍物距离小车的距离,测距原理示意图如图3-9所示。超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离S,即: ![](https://cf04.ickimg.com/bbsimages/202005/79384a6e9c030bb7c428841b8e50c139.png) 3.6.2 超声波控制电路 超声波控制电路如图3-11所示 ![](https://cf04.ickimg.com/bbsimages/202005/0617c48347b8655652cc26ca2a4e9dbd.png) 图3-11 超声波控制电路 3.7 测温报警电路设计 本设计采用DS18B20测温电路测量小车所到空间的温度,并设置临界温度值,当温度高于临界温度时,利用蜂鸣器进行报警。 3.7.1 DS18B20测温电路 在硬件上,DS18B20与单片机的连接有两种方法,一种是VCC接外部电源,GND接地,I/O与单片机的I/O线相连;另一种是用寄生电源供电,此时UDD、GND接地,I/O接单片机I/O。无论是内部寄生电源还是外部供电,I/O口线要接10kΩ左右的上拉电阻,DS18B20测温电路如图3-12所示。 ![](https://cf04.ickimg.com/bbsimages/202005/892999b7724d7224184307b3ccfdac3e.png) 3.7.2 声光报警电路 蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的,因此需要一定的电流才能驱动它,单片机IO引脚输出的电流较小,单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器,因此需要增加一个电流放大的电路。通过一个三极管C8550来放大驱动蜂鸣器,如图3-13所示,蜂鸣器的正极接到C8550的集电极C上面,蜂鸣器的负极接GND,三极管的基级B经过4.7K限流电阻后由单片机的P2.7引脚控制,当P2.7输出高电平时,三极管截止,没有电流流过线圈,蜂鸣器不发声;当P2.7输出低电平时,三极管导通,这样蜂鸣器的电流形成回路,发出声音。因此,我们可以通过程序控制P2.7脚的电平来使蜂鸣器发出声音和关闭。 ![](https://cf04.ickimg.com/bbsimages/202005/8254398004957f5241ade58f7323e575.png) 下期将进行控制逻辑及流程进行讲解。
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