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此帖子現(xiàn)在有一個后續(xù)版本,實現(xiàn)了手機(jī)端的藍(lán)牙程序控制小車運(yùn)動以及接收小車狀態(tài)并展示,鏈接地址:
... d&tid=544299&page=1
最初的想法是做一個紅外遙控的裝置,鏈接地址:
... d&tid=540165&extra=
我只需要前進(jìn)和停止,二路遙控,想使用模擬電路搭建,但最后也沒能完成,這個想法依然在,現(xiàn)在只能留帶以后是否有想法再做了。
第二個想法是想做一個小車,小車的功能如下: 前進(jìn),后退,轉(zhuǎn)彎,遙控控制,自主智能運(yùn)轉(zhuǎn)。 上某寶買了一個小車的底座(4驅(qū)動的,帶電機(jī)), 買了兩個L298N驅(qū)動模塊用來驅(qū)動小車,買了藍(lán)牙模塊(HC05)用來充當(dāng)遙控。
實踐篇:
1,首先根據(jù)51單片機(jī)的最小系統(tǒng)的電路圖,焊接了一個最小系統(tǒng)板,使用的STC89c52的單片機(jī)(晶振6Mhz,帶復(fù)位電路,復(fù)位指示燈顯示),為了便于測試,又焊接了一個發(fā)光二極管連接一個I/O口,用于測試最小系統(tǒng)。
2,然后開始測試最小系統(tǒng),不過我很多年沒有用過keil和下載器了,就上網(wǎng)尋找了一下關(guān)于這方面的帖子,過程總結(jié)如下:
最小系統(tǒng)測試篇:
要測試最小系統(tǒng),首先需要編譯代碼的工具(我用的keil),下載代碼到單片機(jī)的工具(stc-isp),usb轉(zhuǎn)ttl硬件設(shè)備(某寶上2塊多錢買的),串口調(diào)試助手(使用的是單片機(jī)多功能調(diào)試助手PortHelper.exe),于是從網(wǎng)上下載了keil4破解版本,stc-isp下載軟件,單片機(jī)多功能調(diào)試助手三個軟件。
第一步:測試usb轉(zhuǎn)ttl是否可用(就4個引腳,5v,GND, TX, RX)
打開串口調(diào)試助手,設(shè)置波特率,打開,發(fā)現(xiàn)打開失敗,比較郁悶,為何呢? 極有可能是串口號不對,于是打開我的電腦-》管理-》設(shè)備管理器,找到串口的條目,查看它的串口號,我的竟然是串口號12.于是設(shè)置串口號,重新打開,OK。 如何測試usb轉(zhuǎn)ttl呢? 我的想法是如果發(fā)送數(shù)據(jù)的話,對應(yīng)的tx引腳應(yīng)該有信號,如果將TX和RX連接到一起,那么發(fā)送出去的應(yīng)該自己可以接收到。我沒有示波器,就簡單的使用萬用表量它的TX引腳的電壓,點(diǎn)擊發(fā)送按鈕,發(fā)現(xiàn)TX引腳的電壓有波動即可。
第二步: 將usb轉(zhuǎn)ttl的四個引腳接入到單片機(jī)的對應(yīng)引腳即可(其實就是VCC接VCC,GND接GND,TX接RX,RX接TX)。沒有采用外部供電,直接利用usb轉(zhuǎn)ttl進(jìn)行的5v供電
第三步:在keil中寫代碼,對單片機(jī)的某一個I/O進(jìn)行翻轉(zhuǎn)電平的操作,代碼如下
sbit LED=P0^0;
while(1){
LED = !LED
Delay10ms(100);
}
第四步:編譯程序,生成HEX文件
第五步:打開stc-isp下載工具,選擇單片機(jī)型號,hex程序位置,點(diǎn)擊下載即可,如果識別了單片機(jī)的話,會出現(xiàn)給MCU重新上電的字樣,這個時候只需要關(guān)閉再打開MCU的電源開關(guān)即可,就會出現(xiàn)燒寫程序的過程。
最小系統(tǒng)測試篇遇到的問題,回憶篇:
51單片機(jī)的電源供電問題,忘了接單片機(jī)的VCC引腳了(如果是這方面的問題,就檢查幾個關(guān)鍵地方,vcc和地接好了嗎,tx和rx接好了嗎,晶振接好了嗎,復(fù)位電路先不用管,我是使用的萬用表一個個的量的)
晶振的電路沒焊好(萬用表搞定)
usb轉(zhuǎn)ttl找不到串口(軟件問題的話,容易解決,也有可能是usb轉(zhuǎn)ttl硬件有問題,驅(qū)動沒有安裝成功,導(dǎo)致識別不了硬件)
第六步: 用萬用表量P0^0口,查看電壓是否1秒一次變化即可。
3,藍(lán)牙模塊工作篇
從某寶上花了17大洋買了一個HC05藍(lán)牙主從模塊,有6個引腳(VCC,GND,TX,RX,AT,STATUS),前4個引腳與usb轉(zhuǎn)ttl的接法相同(注意RX,TX交叉接線接入到單片機(jī)),AT和STatus引腳是我自己命的名字。 AT引腳高電平有效,用于藍(lán)牙模塊進(jìn)入AT狀態(tài)(所謂AT狀態(tài),即是其他程序可以通過它的引腳向藍(lán)牙模塊發(fā)送AT控制命令,例如設(shè)置波特率,查看版本號,設(shè)置主從模式),AT引腳懸空默認(rèn)為低電平。Status引腳用于顯示配對的狀態(tài)(配對成功輸出高電平,未配對輸出低電平)
藍(lán)牙模塊測試篇:
第一步:藍(lán)牙模塊既然包含串口,那么它應(yīng)該可以跟usb轉(zhuǎn)ttl直接連接,使用電腦向藍(lán)牙模塊發(fā)送命令。于是連接藍(lán)牙模塊與usb轉(zhuǎn)ttl的對應(yīng)引腳。
第二步:將AT引腳懸空,使用手機(jī)搜索周圍的藍(lán)牙設(shè)備,發(fā)現(xiàn)有HC05的藍(lán)牙(因為這個藍(lán)牙模塊默認(rèn)是從模塊,可以被收到)
第三步:將AT引腳拉高電平,使其進(jìn)入AT狀態(tài)(按照文檔描述,如果上電之后再置位AT,指示燈無變化,依舊是,如果上電之前拉高AT,指示燈轉(zhuǎn)為1秒一次),然后通過電腦串口發(fā)送AT+VERSION?(注意需要換行)查看版本號,使用AT+UART?查看波特率(默認(rèn)9600,不帶校驗)
此文檔有用: ATK-HC05-V11用戶手冊_V1.0.pdf
第四步:實驗了一下,我的模塊有問題,就是上電之前拉高AT,模塊不接受AT命令,只有上電后拉高AT才有用,不過不影響使用。
第五步:將藍(lán)牙模塊和usb轉(zhuǎn)ttl連接后,AT保持懸空,即藍(lán)牙模塊為從模塊,手機(jī)安裝藍(lán)牙串口助手,打開手機(jī)藍(lán)牙,然后搜索HC05,配對,然后打開手機(jī)端的藍(lán)牙串口助手軟件,向HC05發(fā)送消息,如果藍(lán)牙模塊工作正常,那么電腦端的串口調(diào)試助手應(yīng)該收到手機(jī)發(fā)送的消息。同樣的也可以通過電腦端發(fā)送消息,到手機(jī)端。
消息傳遞流程如下: 手機(jī)端藍(lán)牙串口助手 -> 手機(jī)藍(lán)牙 ->空氣 -> HC05藍(lán)牙模塊 -> USB轉(zhuǎn)ttl模塊 -> 電腦的串口調(diào)試助手,反過來也是可行的(注意線路連接方式都是RX與TX交叉連接)
藍(lán)牙模塊與單片機(jī)集成調(diào)試篇:
上面的測試已經(jīng)證明了藍(lán)牙模塊是可以發(fā)送接收手機(jī)端消息的,現(xiàn)在開始將藍(lán)牙模塊與單片機(jī)的TX,RX接口連接起來,通過程序控制藍(lán)牙模塊與手機(jī)藍(lán)牙進(jìn)行溝通,從而達(dá)到利用手機(jī)藍(lán)牙進(jìn)行遙控的目的。
main函數(shù)如下,主要設(shè)置串口波特率,以及開啟串口中斷
//PCON:SMOD位默認(rèn)為0,串行口波特率加倍位
PCON = 0x80; //SMOD=1;
TMOD=0x20; //8位自動加載計數(shù)器
//TH1=0xfd; TL1=0xfd; for 11.0592MHZ and SMOD=0,
TH1 = 0xf3;//2400bps
TL1 = 0xf3;
TR1=1; // T1
//SCON: 0x50=SM0=0, SM1=1,REN=1
REN=1;
SM0=0;
SM1=1; //串口
EA=1; //中斷
ES=1;
串口中斷函數(shù)
void serial() interrupt 4
{
char sbuf;
sbuf=SBUF;
switch (sbuf)
{
case 'f': direc=4; break;
case 'b': direc=5; break;
case 'l': direc=6; break;
case 'r': direc=7; break;
case 's': direc=-1; break;
default : LED = !LED; //LED為一個I/O引腳,控制發(fā)光二極管
}
RI=0;
}
遇到的問題:
利用手機(jī)給藍(lán)牙HC05發(fā)送消息,如果不是switch中的幾個case的話,那么LED燈會明暗變化,但是剛開始的測試卻始終不如意。而后仔細(xì)查看了代碼,并沒有發(fā)現(xiàn)什么錯誤,后來懷疑是波特率的問題,因為我的晶振是6Mhz的,藍(lán)牙模塊的波特率是9600. 我手動計算了一下:
采用波特率倍頻,那么計算如下 6*1000000*2 / 12 / 32 / 9600 = 3.255, 取整為3. 然后使用3反代入到此式子中
6*1000000*2 / 12 / 32 /3 = 10416.7 與9600相差1000多,這個似乎差距太大了。我又嘗試了其他幾個參數(shù),像4800,19200,38400都相差挺大的,估計就是這個原因。于是繼續(xù)嘗試,發(fā)現(xiàn)2400的話,相差不多。6*1000000*2/12/32/2400
= 13.02 ,然后使用13代入進(jìn)去結(jié)果為2403.8,與2400的波特率相差很小,估計是可以用的。但是看藍(lán)牙模塊的文檔,發(fā)現(xiàn)它說不支持2400的,我不甘心,就使用usb轉(zhuǎn)ttl模塊設(shè)置了一下2400,沒想到AT命令還真的返回OK了,單片機(jī)程序也可以正常工作了。
4,小車驅(qū)動篇:
將兩個L298N模塊與單片機(jī)的P2口直接相連(小車4輪驅(qū)動,每個電機(jī)需要兩個輸入引腳,以及一個使能引腳,那就是12個引腳,我剛開始并不想支持調(diào)速的功能,因此使能引腳直接高電平了,就連接了8個I/O口)。注意L298N的GND引腳一定要和單片機(jī)的GND共地。
關(guān)于L298N: 它的EN引腳用于使能,EN為高電平,才使能。另外兩個輸入引腳IN1,IN2根據(jù)電平的組合變化會有4種情況(00,10,01,11),電機(jī)相應(yīng)的在00和11停止(這個停止是帶電的,類似于鎖死的感覺),在10正轉(zhuǎn),01反轉(zhuǎn)。可以直接使用單片機(jī)的VCC和GND連接L298N的IN1和IN2,同時將EN端接VCC,看電機(jī)轉(zhuǎn)不轉(zhuǎn)就可以測試L298N模塊了。
編寫程序,控制輪子的正轉(zhuǎn),翻轉(zhuǎn),停止等。基本上就是以下的這種代碼
void wheelForward(uchar which)
{
switch(which)
{
case 1:
{
wheel_1_1 = 0;
wheel_1_2 = 1;
break;
}
case 2:
{
wheel_2_1 = 0;
wheel_2_2 = 1;
break;
}
case 3:
{
wheel_3_1 = 0;
wheel_3_2 = 1;
break;
}
case 4:
{
wheel_4_1 = 0;
wheel_4_2 = 1;
break;
}
}
}
遇到的問題:
問題1: 剛開始L298N直接連接P0口,死活不轉(zhuǎn),而直接引出高低電平到某一個電機(jī)的IN1,IN2口,電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。于是猜測是I/O有問題,使用萬用表測量,發(fā)現(xiàn)P0的I/O在輸出高電平的時候,根本不是高電平,而后發(fā)了帖子,詢問了一下才知道P0口在高電平是呈現(xiàn)高阻態(tài)的,需要外部焊接電路加上拉電阻才可工作。我不想焊接過多的電路,就將其I/O換到P2口,可以正常工作
帖子鏈接地址:
... 8&page=1#pid4108114
問題2: 我使用的是路由器的9v直流電源,使用其帶動兩個L298N,同時將L298N的輸出的一個5V高電平接到單片機(jī)上給單片機(jī)供電,啟動4輪驅(qū)動,電機(jī)只會翁的一聲,然后啥也沒有,二輪驅(qū)動也不轉(zhuǎn)。 上網(wǎng)查看了不少資料,基本上都是電源功率過低,需要將單片機(jī)與L298N分別供電才可以。
于是使用筆記本的usb口給單片機(jī)供電,使用9v直流電源給電機(jī)供電,比剛才好了一些,兩輪可以轉(zhuǎn),但是4個輪子還是轉(zhuǎn)不了。沒辦法,想到自己有一個小的卡片相機(jī),有鎳氫電池8節(jié),然后上網(wǎng)買了一個電池盒,裝上去,電機(jī)轉(zhuǎn)的吼吼叫,同時L298N給單片機(jī)供電也沒問題。
問題3:
關(guān)于L298N同時給單片機(jī)供電的問題,大家可以在啟動輪子轉(zhuǎn)動的時候量一量單片機(jī)的電源電壓,會發(fā)現(xiàn)在電機(jī)啟動的一剎那,單片機(jī)的電壓有一個瞬時的拉低,這樣單片機(jī)就會復(fù)位了。
5,藍(lán)牙遙控小車匯總篇
第一步:部署小車,L298N,鎳氫電池盒,藍(lán)牙模塊組裝到一起
第二步:編寫代碼,本來可以使用EN口進(jìn)行調(diào)速控制的,但是考慮到還需要使用額外的I/O口,就先不打算做了。
代碼完成的功能:
小車前進(jìn),后退,停止,左轉(zhuǎn),右轉(zhuǎn)
小車單個輪子的轉(zhuǎn)動(用于測試)
小車當(dāng)前狀態(tài)的獲取(用于后期給小車增加其他模塊的時候,例如溫度模塊,就可以讀取溫度了)
小車命令幫助
代碼思路:
首先完成單個輪子的控制
再完成小車的控制
再加入串口接收中斷,收到不同命令,設(shè)置方向變量
main程序讀取方向變量控制不同的方向
6,思路篇
一些比較有特點(diǎn)的思路:
思路1:一個棘手的問題想實現(xiàn)這樣的功能:
用戶按鍵,小車才走,用戶松開按鍵,小車停止。
我的想法如下: 小車使用一個定時器T0,控制定時器的延時時間為100ms,用戶每發(fā)送一個前進(jìn)信號,小車會前進(jìn)100ms,但是這100ms內(nèi)小車還需要能夠響應(yīng)外部的命令。例如如果用戶在t=0ms發(fā)送前進(jìn)命令,然后在t=50ms發(fā)送左轉(zhuǎn)命令,小車能夠立刻左轉(zhuǎn),而不是繼續(xù)前進(jìn)100ms,然后才執(zhí)行左轉(zhuǎn)的命令。基本的代碼思路是用戶的每一個命令,都會重置timer0,timer0的超時中斷函數(shù)會將小車停止。這樣用戶只要以連續(xù)的小于100ms間隔發(fā)送前進(jìn)命令,小車就會一直前進(jìn),也就是說timer0的中斷沒有執(zhí)行,如果用戶間隔100ms還沒有發(fā)送命令,那么小車停止。
當(dāng)前我使用的藍(lán)牙串口助手它的按鍵不支持連續(xù)發(fā)送,只能按下松開手,才會發(fā)送消息,這樣我現(xiàn)在就把時間間隔設(shè)置為1000ms,用戶只要以小于1000ms的間隔連續(xù)按鍵,小車就會一直前進(jìn),如果不按鍵,小車會繼續(xù)前進(jìn)1000ms才會停止。 后期打算找到藍(lán)牙串口調(diào)試助手的源代碼,修改它的源代碼,設(shè)置成如果用戶按下不丟,小車前進(jìn)命令能夠一直發(fā)送。
思路2: 既然有了手機(jī)藍(lán)牙,那么小車再想展示一些狀態(tài)信息,就沒必要使用像1602,12864之類的東東了,直接定時發(fā)給手機(jī)藍(lán)牙模塊就OK了。我現(xiàn)在并沒有實現(xiàn)定時發(fā)送,不過支持了命令獲取的功能。
當(dāng)用戶發(fā)送命令h到單片機(jī),單片機(jī)會返回一個幫助界面,告知如何控制小車,例如"f"控制小車前進(jìn),"b"控制小車后退,當(dāng)用戶發(fā)送命令i到單片機(jī),單片機(jī)會返回小車的一些狀態(tài)信息,我當(dāng)前只返回了一些簡單的變量狀態(tài)(后面想加入距離,溫度,光敏都是可行的)。
思路3:有了藍(lán)牙,這個小車就可以被我們隨心所欲的控制了。你既可以推命令到單片機(jī),控制它,你又可以把單片機(jī)內(nèi)部的當(dāng)前狀態(tài)拉出來。單片機(jī)本身又可以定期將它的狀態(tài)向你的手機(jī)進(jìn)行推送。這個我感覺還是很好玩的,有了這個代碼的基本框架,后面有可能的話像實現(xiàn)一個小車的擴(kuò)展功能,加上紅外對管讓它不撞墻,加上超聲波讓它測距,加上麥克風(fēng)讓它向著聲音跑,加上人體感應(yīng)讓它做一個跟屁蟲,甚至于加上一個智能化點(diǎn)的程序,讓它能夠在一個屋子里隨便的轉(zhuǎn)悠,然后記錄屋里的情況。還想做的是加入一個wifi模塊,能將它的狀態(tài)信息上傳到路由器里面(手里有一個壞的路由器華為hg255d,正在修理中,還沒有摸清楚如何修),這樣遠(yuǎn)在千里之外都可以訪問小車上面?zhèn)鞲衅鞯那闆r了。還想加的是一個攝像頭模塊,不過單片機(jī)的處理能力有限,攝像頭的解碼對它是個大問題,估計很難辦到(手頭有優(yōu)龍fs2401開發(fā)板,剛修好它的電源模塊,正在研究中,不過前天它突然bios引導(dǎo)不起來了,也不知道是什么問題,關(guān)于這種arm的東西,還沒有接觸過,完全不懂刷bios,uboot等等的東西,看情況是要重新刷bios了)。
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