蓝牙的温湿度检测智能小车【字数：10736】
摘 要无线遥控的机器人小车能在危险环境、人员搜救等应用中发挥特殊的作用。而为了弥补当前市场对温湿度检测的局限性，本次毕业设计选择基于蓝牙的温湿度检测智能小车为研究对象。本文设计的智能小车以Arduino开发板作为主控单元，小车驱动由L298N驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM波控制。其中，以手机蓝牙作为客户端，以HC-05蓝牙模块作为接收端，实现对小车前进、后退、左转、右转、停止的控制。而DHT11温湿度传感器能检测空气中的温湿度信息并将其转化为电信号传给Arduino单片机，单片机将接收到的信息进行数据处理，然后通过HC-05蓝牙模块将数据传给手机，手机APP接收并显示单片机输出的温湿度信息。
Key words:Bluetooth communication；Arduino；Temperature and humidity；PWM speed regulation 目 录
1 前言 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 蓝牙技术和环境检测机器人研究现状 1
1.2.1 蓝牙的国内外研究现状 1
1.2.2 智能小车国内外现状 2
1.3 课题主要研究内容 2
1.4 本章小结 3
2 基于蓝牙的温湿度检测智能小车总体方案设计 4
2.1基于蓝牙的温湿度检测智能小车设计目标和要求 4
2.2 基于蓝牙的温湿度检测智能小车的运动方式 4
2.3 基于蓝牙的温湿度检测智能小车的驱动方式 5
2.4 控制系统的设计 5
2.4.1 Arduino开发板 5
2.4.2 驱动模块 6
2.4.3 电源模块 7
2.5 基于蓝牙的温湿度检测智能小车的整体结构 7
2.5.1 智能小车的电机 7
2.5.2 温湿度传感器 9
2.5.3 避障传感器 10
2.5.4 蓝牙模块 10
2.5.5 蜂鸣器 11
2.6 小车底板的设计 11
2.7 本章小结 12
3 系统软件的设计 13
3.1 系统整体 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
流程叙述 13
3.2 程序编写与分析 14
3.2.1 Arduino与串口的初始化 14
3.2.2 电机函数 15
3.2.3 避障函数 16
3.2.4 串口函数 17
3.2.5 主程序 17
3.3 本章小结 19
4 智能小车调试与分析 21
4.1 智能小车功能调试 21
4.1.1 蓝牙连接调试 21
4.1.2 工作模式调试 21
4.2 智能小车性能测试 23
4.2.1 最远控制距离测试 23
4.2.2 温湿度数据误差大小 24
4.3 本章小结 24
5 总结与展望 26
参考文献 27
附录 28
致谢 34
1 前言
1.1 课题研究背景及意义
随着现代科学技术的迅速发展，智能机器人在生活中早已无处不在，从餐饮行业的智能送餐机器人到用于救灾的拆弹机器人、灾难救援机器人，再到军事领域的侦察机器人以及航天领域的无人探测车，处处可以看到智能机器人的身影。智能机器人大大的提高了社会的生产水平和生活质量，如今人类生活已经离不开智能机器人了。
而在我们的生活中，我们需要时刻了解身边环境的变化，这样我们才能更好的生存与发展。因此，在很多地方我们都需要做好温度和湿度的防范工作。比如说在物流存储业就需要实时了解温湿度的具体变化，某些物品只能存放在特定的温度和湿度下，否则可能会造成不必要的损失。此外，在医疗行业和畜牧养殖业对温湿度也有严格的要求，牲畜的成长、药品疫苗的存放都和温湿度有关。由此看来，做好温湿度的监控工作是至关重要的，如果我们能准确地实时地获取温湿度的数据，我们就能在必要的时候做出相应的决定，这样才能避免不必要的损失。本次的毕业设计“基于蓝牙的温湿度检测智能小车研究”就是在这样的背景下提出的。
1.2 蓝牙技术和环境检测机器人研究现状
1.2.1 蓝牙的国内外研究现状
蓝牙技术最初出现在1994年，由Ericsson（爱立信）移动公司研发，一开始蓝牙只是作为RS232数据线的替代方案，其目的是为他们的产品提供一个更好更方便的信息传输方式。1998年5月20日，爱立信联合IBM、英特尔、诺基亚及东芝公司等五家著名厂商成立SIG（蓝牙技术联盟前身）。到2000年4月，蓝牙技术联盟的成员仅仅只有1500，然而七八年前蓝牙社区的成员就达到了10000家，而如今更是达到了34000家左右，相比于其他无线联盟，如今的蓝牙技术联盟拥有是最多的、最优秀的、最强大的会员公司。
从1994年至今的二十几年中，蓝牙技术在不断的自我升级，最终经历了五代技术更新（如图11），多个技术版本后，在二十几年后的今天依然是无线通信技术领域中最重要的技术指标之一。
我国关于蓝牙技术的研究虽起步慢于国外，但我国对于蓝牙技术也很是重视。国内的一些生产厂家与研究部门也准备开始组织蓝牙技术的发开。蓝牙技术对我国的信息化建设来说，既是挑战也是机遇，蓝牙技术提供低成本，低功耗的无线通信技术，顺应了现代通信技术的发展潮流，对我国的无线通信的起步起到巨大的作用，具有十分广阔的发展前景[]。
/
图11 蓝牙技术变迁史
1.2.2 智能小车国内外现状
国外最早的智能小车是由Nils Nissen和Charlenrosen等人在1972年研制而成，从上个世纪七十年代起，美国等发达国家对智能小车的研究投入了大笔的资金，并在该领域取得了极大的进步。不论是从军事领域的自主陆地车辆，又或者是目前还没普及的民用防撞智能车，甚至是用于航空领域的月球环境探测车，我们不难看出国外的智能小车技术已经逐渐变的成熟完善。
我国开始对智能小车的研究是在上个世纪八十年代，要略晚于国外，然而，经过这几十年来的不断发展，我国也取得了不错的成效。比如，清华大学研发了国内科技含量最高的无人驾驶汽车；和嫦娥3号一起执行探月任务的月球环境探测小车等，此外，国内也经常举办关于智能小车的竞赛，由此可以看出我国对于智能小车技术的重视。
1.3 课题主要研究内容
本次研究的课题以智能小车为主，设计了一款基于蓝牙的温湿度检测智能小车系统。该系统由两部分组成，分别是硬件部分和软件部分。硬件部分包括：小车底板、车轮、电机、驱动模块、蓝牙模块、温湿度传感器、避障传感器、蜂鸣器、Arduino开发板、电源。其软件部分用Arduino IDE进行了编译。本次设计的智能小车通过手机蓝牙控制，在与智能小车上的HC05蓝牙模块相匹配之后，我们可以通过手机向小车发送指令，蓝牙模块接收到指令后传给Arduino开发板，Arduino根据指令控制驱动模块从而控制电机转动，并且将采集的温湿度数据通过蓝牙模块传输给手机显示和存储,我们通过这种方法实现手机对小车的远程控制和温湿度数据的采集。
Key words:Bluetooth communication；Arduino；Temperature and humidity；PWM speed regulation 目 录
1 前言 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 蓝牙技术和环境检测机器人研究现状 1
1.2.1 蓝牙的国内外研究现状 1
1.2.2 智能小车国内外现状 2
1.3 课题主要研究内容 2
1.4 本章小结 3
2 基于蓝牙的温湿度检测智能小车总体方案设计 4
2.1基于蓝牙的温湿度检测智能小车设计目标和要求 4
2.2 基于蓝牙的温湿度检测智能小车的运动方式 4
2.3 基于蓝牙的温湿度检测智能小车的驱动方式 5
2.4 控制系统的设计 5
2.4.1 Arduino开发板 5
2.4.2 驱动模块 6
2.4.3 电源模块 7
2.5 基于蓝牙的温湿度检测智能小车的整体结构 7
2.5.1 智能小车的电机 7
2.5.2 温湿度传感器 9
2.5.3 避障传感器 10
2.5.4 蓝牙模块 10
2.5.5 蜂鸣器 11
2.6 小车底板的设计 11
2.7 本章小结 12
3 系统软件的设计 13
3.1 系统整体 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
流程叙述 13
3.2 程序编写与分析 14
3.2.1 Arduino与串口的初始化 14
3.2.2 电机函数 15
3.2.3 避障函数 16
3.2.4 串口函数 17
3.2.5 主程序 17
3.3 本章小结 19
4 智能小车调试与分析 21
4.1 智能小车功能调试 21
4.1.1 蓝牙连接调试 21
4.1.2 工作模式调试 21
4.2 智能小车性能测试 23
4.2.1 最远控制距离测试 23
4.2.2 温湿度数据误差大小 24
4.3 本章小结 24
5 总结与展望 26
参考文献 27
附录 28
致谢 34
1 前言
1.1 课题研究背景及意义
随着现代科学技术的迅速发展，智能机器人在生活中早已无处不在，从餐饮行业的智能送餐机器人到用于救灾的拆弹机器人、灾难救援机器人，再到军事领域的侦察机器人以及航天领域的无人探测车，处处可以看到智能机器人的身影。智能机器人大大的提高了社会的生产水平和生活质量，如今人类生活已经离不开智能机器人了。
而在我们的生活中，我们需要时刻了解身边环境的变化，这样我们才能更好的生存与发展。因此，在很多地方我们都需要做好温度和湿度的防范工作。比如说在物流存储业就需要实时了解温湿度的具体变化，某些物品只能存放在特定的温度和湿度下，否则可能会造成不必要的损失。此外，在医疗行业和畜牧养殖业对温湿度也有严格的要求，牲畜的成长、药品疫苗的存放都和温湿度有关。由此看来，做好温湿度的监控工作是至关重要的，如果我们能准确地实时地获取温湿度的数据，我们就能在必要的时候做出相应的决定，这样才能避免不必要的损失。本次的毕业设计“基于蓝牙的温湿度检测智能小车研究”就是在这样的背景下提出的。
1.2 蓝牙技术和环境检测机器人研究现状
1.2.1 蓝牙的国内外研究现状
蓝牙技术最初出现在1994年，由Ericsson（爱立信）移动公司研发，一开始蓝牙只是作为RS232数据线的替代方案，其目的是为他们的产品提供一个更好更方便的信息传输方式。1998年5月20日，爱立信联合IBM、英特尔、诺基亚及东芝公司等五家著名厂商成立SIG（蓝牙技术联盟前身）。到2000年4月，蓝牙技术联盟的成员仅仅只有1500，然而七八年前蓝牙社区的成员就达到了10000家，而如今更是达到了34000家左右，相比于其他无线联盟，如今的蓝牙技术联盟拥有是最多的、最优秀的、最强大的会员公司。
从1994年至今的二十几年中，蓝牙技术在不断的自我升级，最终经历了五代技术更新（如图11），多个技术版本后，在二十几年后的今天依然是无线通信技术领域中最重要的技术指标之一。
我国关于蓝牙技术的研究虽起步慢于国外，但我国对于蓝牙技术也很是重视。国内的一些生产厂家与研究部门也准备开始组织蓝牙技术的发开。蓝牙技术对我国的信息化建设来说，既是挑战也是机遇，蓝牙技术提供低成本，低功耗的无线通信技术，顺应了现代通信技术的发展潮流，对我国的无线通信的起步起到巨大的作用，具有十分广阔的发展前景[]。
/
图11 蓝牙技术变迁史
1.2.2 智能小车国内外现状
国外最早的智能小车是由Nils Nissen和Charlenrosen等人在1972年研制而成，从上个世纪七十年代起，美国等发达国家对智能小车的研究投入了大笔的资金，并在该领域取得了极大的进步。不论是从军事领域的自主陆地车辆，又或者是目前还没普及的民用防撞智能车，甚至是用于航空领域的月球环境探测车，我们不难看出国外的智能小车技术已经逐渐变的成熟完善。
我国开始对智能小车的研究是在上个世纪八十年代，要略晚于国外，然而，经过这几十年来的不断发展，我国也取得了不错的成效。比如，清华大学研发了国内科技含量最高的无人驾驶汽车；和嫦娥3号一起执行探月任务的月球环境探测小车等，此外，国内也经常举办关于智能小车的竞赛，由此可以看出我国对于智能小车技术的重视。
1.3 课题主要研究内容
本次研究的课题以智能小车为主，设计了一款基于蓝牙的温湿度检测智能小车系统。该系统由两部分组成，分别是硬件部分和软件部分。硬件部分包括：小车底板、车轮、电机、驱动模块、蓝牙模块、温湿度传感器、避障传感器、蜂鸣器、Arduino开发板、电源。其软件部分用Arduino IDE进行了编译。本次设计的智能小车通过手机蓝牙控制，在与智能小车上的HC05蓝牙模块相匹配之后，我们可以通过手机向小车发送指令，蓝牙模块接收到指令后传给Arduino开发板，Arduino根据指令控制驱动模块从而控制电机转动，并且将采集的温湿度数据通过蓝牙模块传输给手机显示和存储,我们通过这种方法实现手机对小车的远程控制和温湿度数据的采集。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/1126.html
