蓝牙通讯的手机app与轮式机器人交互技术
目 录
第1章 绪论 1
1.1本课题研究的主要目的和意义 1
1.2 国内外的技术现状概述和最新发展趋势 1
1.3 课题主要研究内容及方向 2
1.4论文结构安排 2
1.5本章小结 2
第2章 系统设计方案分析 3
2.1引言 3
2.2系统设计要求 3
2.3设计构想 3
2.4整体框架 3
2.5如何选择单片机 4
2.6如何选择电机驱动芯片 4
2.7如何选择蓝牙模块 5
2.8本章小结 5
第3章 详细设计 6
3.1安卓操作系统的概述 6
3.1.1安卓操作系统的起源和发展历史 6
3.1.2 Android开发环境搭建 6
3.1.3Android开发平台设计 7
3.2 硬件电路的设计 8
3.2.1单片机模块 8
3.2.2驱动模块 10
3.2.3蓝牙模块HC06 11
3.3软件设计 12
3.3.1下位机设计 12
3.3.2手机端程序设计 14
3.4本章小结 15
第4章 系
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统整体的调试 17
4.1调试方案 17
4.2下位机调试问题及解决方法 17
4.2.1串口调试 17
4.2.2单片机最小系统的调试 17
4.2.3驱动模块的调试 18
4.3软件的调试 19
4.3.1 c语言调试 19
4.3. Java语言调试 19
4.4系统整体调试 19
4.5本章小结 20
第5章 总结与展望 22
5.1 总结 22
5.2 展望 22
参考文献 24
附录 26第一章 绪论
本课题研究的主要目的和意义
遥控玩具车是一个很普通很好玩的玩具,但每个玩具遥控车都有自己特定的遥控器,如果原来的遥控器坏了,很难搭配其他车型的遥控器。安卓智能手机用途十分广泛,如果使用手机这个平台,进行软件编程制作一个手机操控小车的应用,可以方便地实现在汽车遥控器的各种硬件平台。蓝牙是一种短距离通信支持的无线电技术,可以通过我们的手机来控制玩具车[2]。
随着家电产品的日益普及,加快的生活节奏,人们对电器的依赖,进一步提高了对设备功能的需求。每个现有的普通家用空调遥控器,电视遥控器,DVD遥控器,遥控车,遥控门窗,各种类别,都不是通用的,而且另一方面,手机已经成为了现代生活不可或缺的工具,如果必要的话,我们可以用手机给这些设备进行远程控制,使得未来可以摆脱对于特殊红外遥控器的依赖,实现一机在手,一切尽在掌握。因此,本文以设计为智能手机遥控车的控制方案中,使用该系统的控制模块的可扩展所有电器的控制[3]。
国内外的技术现状概述和最新发展趋势
国外机器人的发展有以下趋势。一方面,越来越多的机器人被广泛的制造出来,它的标准化,模块化,网络化和智能化程度越来越高,更强大的功能、成套技术和设备正在迅速发展;另一方面,机器人朝着非制造应用以及微型方向发展,如娱乐型的机器人,服务模式的机器人以及机器人玩具。国外研究机构正试图在人类活动的各个领域中使用的机器人[4]。
我们的机器人主要应用于工业制造,中国的工业机器人,现在约12万台,其中约三分之一的国内机器人拥有超过4万台,总装机数量与7500万台世界总安装数量的机器人相比,中国的总装机容量仅为万分之十六。对于中国来说,13亿人口的大国,在机器人的数量和发达国家有一个非常明显的区别。因此,发展我们的机器人企业是当务之急。
智能车可以理解为机器人,这是能够以编程完成特定任务的机器人的小型化的一个特例。智能机器人小车生产成本低,电路结构简单,调试方便,而且非常有趣,因此深受广大机器人爱好者和大学生的喜爱。每年都会有智能汽车类科目全国大学生电子设计竞赛,从此可以看出国家对机器人研究的重视。
1.3课题主要研究内容及方向
本课题主要是开发一套小车机器人运动控制系统。使用者能通过手机APP,以蓝牙传输的方式传输控制命令给小车,从而控制小车的运动。小车机器人能够通过传感器采集一些环境信息,手机APP能够接收小车机器人上反馈的环境信息,实时显示在手机APP上。 本设计要求学生能够独立制作小车机器人,并能够独立编写手机端(Android平台)的应用程序,通过硬件和软件方面的结合,最终制作完成一套比较完善的系统。
1.4论文结构安排
本文将对蓝牙通讯的手机App与轮式机器人交互技术的各个技术环节进行讨论,各章安排如下:
第一章对智能小车系统进行研究,并着重研究了智能机器人国内外的现状。
第二章研究了手机APP设计目标及整体方案。
第三章是本文的重点,主要研究了硬件以及软件的设计方案,简单的对安卓系统进行概述。
第四章系统的测试与系统软件的功能展示。
第五章,总结本文所做的工作,并提出了几点不足之处。
1.5本章小结
本章详细介绍了课题的背景意义、来源、国内外研究现状,从而得出本课题的设计方案,分别从论文的研究内容与创新点及结构安排上对论文做出详细规划。
第二章 系统整体方案设计
2.1引言
在做本课题之前,我先仔细阅读任务书,明确任务书要求的设计任务,确定系统要实现的功能,然后将任务分成不同的功能模块,并分析各个功能模块需要的软硬件资源,查阅相关资料,选取恰当的软硬件资源。选取资源应从多方面考虑,首先,必须能可靠地完成设计任务,其次,资源必须可得,另外,需要综合性能和价格进行取舍。
2.2系统设计要求
本次课题是基于蓝牙通信的手机APP与轮式机器人交互技术,要求我们用安卓智能手机通过无线蓝牙向小车发送指令,进而随意控制小车移动,要求学生会简单的使用单片机,熟悉C语言并且了解Java编程以及Eclipse开发平台的使用。
2.3设计构想
通过上网查阅以及翻阅书籍等资料,最终确定了该系统的总的思路和结构。该课题是以AT89C52单片机为核心,通过设置手机界面按钮来发送操作指令,通过蓝牙模块传输到单片机,单片机控制电机驱动控制电机正转与反转实现小车的运动。
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