android+cpld的智能小车控制系统设计android以及硬件模块设计(附件)
人类不断的进步，对智能的要求也越来越高，从以前的遥控，到现在的智能控制，发展速度以及质量可以明显的看出来。而想要实现更进一步的智能控制，其中少不了当前最为流行的ANDROID系统。它的优点很多，便捷多功能只是其中的一种。因此就出现了今天我要做的课题-以小车作为主要的实现对象，通过手机蓝牙的辅佐，来实现一种对智能小车的多种控制，包括前进，后退，左右转，以及加减速度。其中控制端选择了蓝牙，服务端为小车上的蓝牙模块-BT06，同时蓝牙的编程环境为Eclipse开发环境，小车底板是以CPLD作为核心。在串口通信的前提下，加以直流电机的帮助，以实现目的。本篇文章从头到尾具体的内容为课题背景的简介和发展历程，对硬件部位的选材，对开发环境的阐述，到具体实现方案，加以对各个部件的调试，最后对自己的总结以及对老师同学的感谢，分析，反思。关键词 蓝牙，智能小车，智能手机，串行接口
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 研究现状和发展趋势 2
1.3 本章小结 2
2 原理实现 3
2.1 开发软件的介绍 3
2.1.1 Protel制图软件的介绍 3
2.1.2 Eclipse软件的介绍 3
2.2 系统的具体实现 4
2.3 本章小结 4
3 软硬件的设计 5
3.1 安卓软件部分的设计 5
3.2 小车底部硬件的选择 10
3.2.1 开发板的选择 10
3.2.2 电机驱动的选择 10
3.2.3 蓝牙模块的选择 10
3.2.4 电源的选择 11
3.3 cpld核心板的设计 11
3.4 电机驱动部分的设计 14
3.5 蓝牙模块的设计 16
3.6 本章小结 17
4 硬件调试 18
4.1 独立原件的调试 18
4.2 cpld核心板的调试 18
4.3 电源电路的调试 19
4.4 驱动模块的调试 20
4.5 蓝牙模块的调试 21
4.6 本章小结 21 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
5 实验现象及整体调试 22
结 论 24
致 谢 25
参考文献 26
附录 28
1 绪论
1.1 课题背景
自从手机诞生的第一天开始，它就和人类有了不可分割的联系。现代社会随处可以看见使用手机的人群，他们有的玩游戏，有的进行聊天联系，也有的进行影视及音乐，但很少有人将其运用到研究中。说到手机，就不得不提到其中的APP,其具有很多的功能，其中有很重要的一部分就是控制。谈到控制，就不得不提到遥控，同样作为控制，它却不具备手机控制的各种优点。小到这些遥控玩具，大到家用电器，比如电视，空调，冰箱，以及各种各样的用品都离不开遥控，其最基本的原理就是红外感应。于此，我们就不得不提到红外感应的优缺点。首先，红外遥控其本质是通过波将信号传输出去的一种运输方式，既然是一种光，那他就具备波的各个功能及特性。比如，没有频率的限制，无法穿过障碍物，信号接收端和发射端之间不能有时空方位上的差异，即俩者之间的差距不能超过一定的度数。说了这么多的缺点，那为何目前其还是主流使用的工具呢，其中最主要的一个优点就是成本低廉，能量产，使用简单。但是随着时代的发展，历史的趋势要求我们必须创新，所以就有了手机蓝牙遥控的产生。蓝牙遥控可以发展乃至将来完全替代遥控的必然原因就是手机的广泛普及。那么让我们来看看蓝牙遥控的具体的好处。首先，作为信号遥控的典型代表，蓝牙遥控有着其他波遥控所不具备的优点，蓝牙遥控比较重要的一个地方即耗能较低。众所周知，红外遥控需要以干电池作为动力来源，这就难免会造成一个问题，那就是电池污染，而蓝牙遥控的出现就很好的避免了这一比较严重的缺陷。其次，它具有运用范围广的特性，由于智能手机的普及，你可以在任意时刻，随时随地进行遥控操作，这大大减少了用户的精力损耗以及分散的注意力。当然也有着不是特别严重的缺点，需要有一定编程水平的人员来进行设计，不过在目前大学生成群的社会背景下，这也不是什么大的问题。同时，小车本身也是一个重要的点，第一点，经济实惠。第二点，结构简单易懂，上至精英，下至小孩子，相信对此都有必要的认知。同时，关于小车的各种设计课题的是初学者的第一步，不少同学都做过此类的课程。所以说，在蓝牙遥控的大势所趋之下，便有了我今天要做的一个与之关系密切的课题，即通过蓝牙遥控来驱动小车进行一些较为简单的运行动作，包括前进，后退，减速，加速以及转弯。接下来我会详细的向大家展示我门的设计成果。
1.2 研究现状和发展趋势
过去的手机还谈不到智能这个地步，距离第一次手机的诞生也不过才几十年，虽说现在的智能发展的十分迅速，但在最初的时候还是无法实现。1993年，第一部公认的智能手机西蒙出现在人们的视野中。其本质是基于安卓系统的智能手机，受到广大用户的支持与喜爱也是有它自己的原因的。与windows以及mac不同的是，它是一种基于开放的操作系统，其开放性之高远超前面俩者。正是由于它的开放性，被广大商户用来制作一些智能控制APP，于是就有了我的这个毕业设计。随着时代的发展，智能控制将是未来的主流，同时该产业有着巨大的发展潜力。智能控制能够让以前一些比较困难且无法想象的事情得以实现，本质而言，智能控制包含了以下两个方面：控制论，以及人工智能。其实就控制本身来说是一件较为简单的事情，包括人力控制也是一种控制，但是其效率实在是低下，并且对资源的消耗与需求有着较大的条件，这势必要求效率的提高，在这几十年里，智能手机控制得到了飞速的发展，今天我做的课题是操控小车，将来甚至会出现一部手机操控整个房间的各个角落的现象，所以说，这是大势所趋，谁都离不开智能控制。
1.3 本章小结
我对该课题的背景进行了简单的叙述，遥控和蓝牙控制的各个优缺点，发展路径，以及蓝牙控制取代遥控控制的历史必然性。同时，安卓手机作为智能控制最为关键的一个环节之一，也值得我们对其进行一定程度必要的研究以及讨论，这才是我今天写出这段文字的意义所在，在接下来的几章里我会详细的对后续发展进行一些简单的回答,具体的将章节分布呈现在下方。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 研究现状和发展趋势 2
1.3 本章小结 2
2 原理实现 3
2.1 开发软件的介绍 3
2.1.1 Protel制图软件的介绍 3
2.1.2 Eclipse软件的介绍 3
2.2 系统的具体实现 4
2.3 本章小结 4
3 软硬件的设计 5
3.1 安卓软件部分的设计 5
3.2 小车底部硬件的选择 10
3.2.1 开发板的选择 10
3.2.2 电机驱动的选择 10
3.2.3 蓝牙模块的选择 10
3.2.4 电源的选择 11
3.3 cpld核心板的设计 11
3.4 电机驱动部分的设计 14
3.5 蓝牙模块的设计 16
3.6 本章小结 17
4 硬件调试 18
4.1 独立原件的调试 18
4.2 cpld核心板的调试 18
4.3 电源电路的调试 19
4.4 驱动模块的调试 20
4.5 蓝牙模块的调试 21
4.6 本章小结 21 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
5 实验现象及整体调试 22
结 论 24
致 谢 25
参考文献 26
附录 28
1 绪论
1.1 课题背景
自从手机诞生的第一天开始，它就和人类有了不可分割的联系。现代社会随处可以看见使用手机的人群，他们有的玩游戏，有的进行聊天联系，也有的进行影视及音乐，但很少有人将其运用到研究中。说到手机，就不得不提到其中的APP,其具有很多的功能，其中有很重要的一部分就是控制。谈到控制，就不得不提到遥控，同样作为控制，它却不具备手机控制的各种优点。小到这些遥控玩具，大到家用电器，比如电视，空调，冰箱，以及各种各样的用品都离不开遥控，其最基本的原理就是红外感应。于此，我们就不得不提到红外感应的优缺点。首先，红外遥控其本质是通过波将信号传输出去的一种运输方式，既然是一种光，那他就具备波的各个功能及特性。比如，没有频率的限制，无法穿过障碍物，信号接收端和发射端之间不能有时空方位上的差异，即俩者之间的差距不能超过一定的度数。说了这么多的缺点，那为何目前其还是主流使用的工具呢，其中最主要的一个优点就是成本低廉，能量产，使用简单。但是随着时代的发展，历史的趋势要求我们必须创新，所以就有了手机蓝牙遥控的产生。蓝牙遥控可以发展乃至将来完全替代遥控的必然原因就是手机的广泛普及。那么让我们来看看蓝牙遥控的具体的好处。首先，作为信号遥控的典型代表，蓝牙遥控有着其他波遥控所不具备的优点，蓝牙遥控比较重要的一个地方即耗能较低。众所周知，红外遥控需要以干电池作为动力来源，这就难免会造成一个问题，那就是电池污染，而蓝牙遥控的出现就很好的避免了这一比较严重的缺陷。其次，它具有运用范围广的特性，由于智能手机的普及，你可以在任意时刻，随时随地进行遥控操作，这大大减少了用户的精力损耗以及分散的注意力。当然也有着不是特别严重的缺点，需要有一定编程水平的人员来进行设计，不过在目前大学生成群的社会背景下，这也不是什么大的问题。同时，小车本身也是一个重要的点，第一点，经济实惠。第二点，结构简单易懂，上至精英，下至小孩子，相信对此都有必要的认知。同时，关于小车的各种设计课题的是初学者的第一步，不少同学都做过此类的课程。所以说，在蓝牙遥控的大势所趋之下，便有了我今天要做的一个与之关系密切的课题，即通过蓝牙遥控来驱动小车进行一些较为简单的运行动作，包括前进，后退，减速，加速以及转弯。接下来我会详细的向大家展示我门的设计成果。
1.2 研究现状和发展趋势
过去的手机还谈不到智能这个地步，距离第一次手机的诞生也不过才几十年，虽说现在的智能发展的十分迅速，但在最初的时候还是无法实现。1993年，第一部公认的智能手机西蒙出现在人们的视野中。其本质是基于安卓系统的智能手机，受到广大用户的支持与喜爱也是有它自己的原因的。与windows以及mac不同的是，它是一种基于开放的操作系统，其开放性之高远超前面俩者。正是由于它的开放性，被广大商户用来制作一些智能控制APP，于是就有了我的这个毕业设计。随着时代的发展，智能控制将是未来的主流，同时该产业有着巨大的发展潜力。智能控制能够让以前一些比较困难且无法想象的事情得以实现，本质而言，智能控制包含了以下两个方面：控制论，以及人工智能。其实就控制本身来说是一件较为简单的事情，包括人力控制也是一种控制，但是其效率实在是低下，并且对资源的消耗与需求有着较大的条件，这势必要求效率的提高，在这几十年里，智能手机控制得到了飞速的发展，今天我做的课题是操控小车，将来甚至会出现一部手机操控整个房间的各个角落的现象，所以说，这是大势所趋，谁都离不开智能控制。
1.3 本章小结
我对该课题的背景进行了简单的叙述，遥控和蓝牙控制的各个优缺点，发展路径，以及蓝牙控制取代遥控控制的历史必然性。同时，安卓手机作为智能控制最为关键的一个环节之一，也值得我们对其进行一定程度必要的研究以及讨论，这才是我今天写出这段文字的意义所在，在接下来的几章里我会详细的对后续发展进行一些简单的回答,具体的将章节分布呈现在下方。
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