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摘要：无线遥控的机器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，控制系统以STC89C52单片机为主控芯片，采用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构成外围扩展电路。将自制的控制电路、控制程序和四轮小车机械结构相结合，制作多功能机器人小车。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
第一章 前言 ............................................ 3
第二章 方案比较与论证 ................................3
2.1总体方案设计 ..............................................3
2.2无线模块设计 ............................................. 4
2.3显示模块设计 ............................................. 4
2.4循迹模块设计 ............................................. 5
2.5避障模块设计 ............................................. 5
第三章 智能车机结构分析 ...............................5
第四章 控制系统电路设计 .............................. 6
4.1 MCU的选型 ............................................... 6
4.2 电机驱动电路设计 ......................................... 6
4.3 红外传感器模块设计........................................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
4.7 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 部分程序....................................12
第一章前言
随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。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以及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等技术发展计划的重点支持下，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，但是与国际先进还存在一定的差距。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的。设计的智能小车能够实现无线遥控，串口通讯，循迹，避障碍等功能。无线遥控实现方法包括蓝牙、红外、射频几种，其中蓝牙技术具有一定优势，目前在信息家电方面应用正在铺设。各种家电共用遥控，并可组网与公众互联网相接，共享有用信息。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格高方面。但随着科技发展，这些问题正在逐步得以解决。 无线遥控机器人有着广阔的应用前景。 根据题目的要求绘制电路原理图，制作电路板；在Keil C编译环境下编写控制程序并调试，确定如下方案：在蓝牙无线遥控的基础上，加装光电红外传感器、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理，然后由单片机根据所检测到的各种数据，对电动车经行对应的控制并将计算出的数据送至上位机显示，实现真正的实时监控。 本次设计可以对电动车的运动状态进行实时监控，可满足对系统的各项要求。本设计采用STC系列中的STC89C52单片机。以单片机为控制核心，利用传感器检测道路上的各种信息，控制小车的无线遥控、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
本次设计主要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总体方案设计
图2.1系统原理框图
本小车是以STC89C52为主控制器。开始由手机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，通过单片机控制小车行驶、测距、避障和循迹。智能车使用4WD驱动，以提高整车运动的平稳性；在智能车进驶过程中，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。当然也可通过蓝牙无线遥控来控制小车的行驶状态。这就是本设计的总体设计思路。
2.2无线模块设计
无线控制是为了能够实现对智能车的远程遥控，使小车可以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主要有两大类，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相互竞争，但又在某些实际应用领域内相互补充、相互配合，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讯技术主要性能参数。
表2.1 几种典型无线传输方案比较
蓝牙技术 | 红外技术 | WiFi技术 | |
通信距离 | <100m | <10m | <300m |
通信速率 | <10Mb/s | <16Mb/s | <11Mb/s |
通信频率或波长 | 2.4GHz | 0.75um-24um | 2.4GHz |
方案：通过表格可以看出，他们在近距离通讯领域都可以提供可靠的通信服务，但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。
2.3显示模块设计
显示模块的主要功能是显示小车所测得的距离等信息。常用显示器件有1602LCD显示器、5110LCD显示器等。根据此次设计需要我提出了以下实现方案。
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