基于51单片机的多功能蓝牙循迹避障测距
小车的设计与制作
摘要：无线遥控的机械人小车在危险环境作业、人员搜集等应用中可发挥特殊的作用。本次设计选择基于蓝牙遥控的多功能智能小车为对象。设计了该系统的硬件电路原理图，操纵系统以STC89C52单片机为主控芯片，采纳BTS7970为电机驱动芯片、蓝牙无线串口模块、红外光电传感器模块、舵机模块、超声波发射与接收模块等组成外围扩展电路。将自制的操纵电路、操纵程序和四轮小车机械结构相结合，制作多功能机械人小车。实验调试实现了智能小车的蓝牙无线遥控、自动避障、自动循迹、自动三向测距等功能。
关键词：单片机；蓝牙遥控；舵机；光电传感器
目录
第一章前言 (3)
第二章方案比较与论证 (3)
2.1整体方案设计 (3)
2.2无线模块设计 (4)
51二手汽车网
2.3显示模块设计 (4)
循迹模块设计 (5)
避障模块设计 (5)
第三章智能车机结构分析 (5)
第四章操纵系统电路设计 (6)
4.1 MCU的选型 (6)
4.2 电机驱动电路设计 (6)
4.3 红别传感器模块设计 (7)
4.4 蓝牙模块设计 (7)
4.5 舵机模块设计 (7)
4.6 超声波模块设计 (8)
电源电路设计 (8)
第五章调试结果分析 (8)
5.1 各模块功能调试 (8)
5.2 总结 (9)
致谢 (10)
参考文献 (11)
附录部份程序 (12)
第一章前言
随着汽车工业的迅速进展，关于汽车的研究也就愈来愈受人关注。遥控小车起源于美国，由于政府对无线遥控小车研发的资助和相关资助的推动作用，日本、美国、德国等工业大国在遥控小车技术上占据着明显优势。我国的无线遥控小车研究工作始于20世纪中后期，在国家的863、973等技术进展打算的重点支持下，国内已大范围地进行无线遥控小车的研究。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，可是与国际先进还存在必然的差距。可见其研究意义专门大。本设计确实是在如此的背景下提出的。设计的智能小车能够实现无线遥控，串口通信，循迹，避障碍等功能。无线遥控实现方式包括蓝牙、红外、射频几种，其中蓝牙技术具有必然优势，目前在信息家电方面应用正在铺设。各类家电共用遥控，并可组网与公众互联网相接，共享有效信息。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钱高方面。但随着科技进展，这些问题正在慢慢得以解决。无线遥控机械人有着广漠的应用前景。依照题目的要求绘制电路原理图，制作电路板；在Keil C 编译环境下编写操纵程序并调试，确信如下方案：在蓝牙无线遥控的基础上，加装光电红别传感器、超声波传感器、舵机，实现对小车的位置、运行状况的实时监测，并将测量数据传送至单片机进行处置，然后由单片机依照所检测到的各类数据，对电动车经行对应的操纵并将计算出的数据送至上位机显示，实现真正的实时监控。本次设计能够对电动车的运动状态进行实时监控，可知足对系统的各项要求。本设计采纳STC系列中的STC89C52单片机。以单片机为操纵核心，利用传感器检测道路上的各类信息，操纵小车的无线遥控、自动避障、自动寻迹、三向测距等功能。
第二章方案比较与论证
本次设计主若是针对无线遥控智能车进行分析、设计和制作。本次设计以STC89C52单片机为主控芯片，实现了智能车的蓝牙遥控功能、自动避障功能、
自动循迹功能、多方向距离检测功能等。
2.1整体方案设计
本小车是以STC89C52为主操纵器。开始由电话发送蓝牙无线信号来启动小车，由超声波传感器或红外光电传感器进行障碍检测，通过单片机操纵小车行驶、测距、避障和循迹。智能车利用4WD驱动，以提高整车运动的平稳性；在智能车进驶进程中，通过红外光电传感器实现自动避障，自动循迹等功能；通过舵机、超声波传感器实现多方向测距；最后通过蓝牙无线传输功能将智能车的行驶信息实时地传送给上位机，以实现实时监控功能。固然也可通过蓝牙无线遥控来操纵小车的行驶状态。这确实是本设计的整体设计思路。
无线操纵是为了能够实现对智能车的远程遥控，使小车能够在遥控状态下代替人类完成一些危险项目。目前短距离无线数据传输技术要紧有两大类，一类是基于IrDA红外无线通信技术，另一类是基于ISM(Industrial Scientific Medical)频段射频通信技术。较为主流的几种通信技术之间既存在着彼此竞争，但又在某些实际应用领域内彼此补充、彼此配合，究竟选择何种技术更优越，需要由具体的工作环境来决定。表2.1所示为四种短距离无线通信技术要紧性能参数。
表2.1  几种典型无线传输方案比较
方案：通过表格能够看出，他们在近距离通信领域都能够提供靠得住的通信效劳，可是同时他们的应用有着各自的技术架构的限制。在以上的几种中，我最终选择了蓝牙无线传输方式。
显示模块的要紧功能是显示小车所测得的距离等信息。经常使用显示器件有1602LCD显示器、5110LCD显示器等。依照这次设计需要我提出了以下实现方案。
方案一：采纳1602LCD显示器（或5110LCD显示器）显示。此方案采纳集成显示模块，硬件电路加倍简单，而且液晶显示器消耗电流小，更节能，同时软件实现也简单。
方案二：电话上位机显示。通过上位机的串口软件来监控智能车的行驶信息。软件实现简单，无需其他的外部硬件设计。
表2.2 几种典型显示方式比较
方案：通过表格能够看出，方案二加倍简单方便，且在智能车行驶进程中，通过LCD来观看智能车行驶信息也不方便，因此我最终选择方案二为本设计中的显示方案。