一种自动化遥控小车控制系统设计(附件)【字数：12245】
摘 要在蓝牙手机普及的现今，用蓝牙遥控的产品已经越来越多，常见的就是智能家居产品，比如蓝牙遥控晾衣架、蓝牙遥控吸尘器和蓝牙遥控电视等，本文设计的自动化遥控小车就可以通过手机蓝牙遥控，来实现远距离无线遥控小车的运动，达到遥控小车的设计要求。本设计的自动化遥控小车，采用STM32F103C8T6作为控制核心，选用HC-05主从一体的蓝牙模块，通过手机进行蓝牙配对，与小车上的蓝牙模块进行连接，操作手机app界面遥控，蓝牙模块接收信号，经过单片机对信号的处理，进行相应的控制操作。经过L293D驱动芯片控制实现小车的前进、后退、左转、右转、原地旋转等功能。采用Altium Designer 16进行了小车的硬件电路设计，包括STM32F103C8T6的单片机最小系统部分、电机驱动模块、电源模块和蓝牙模块等。编写及调试了小车的主函数、电机运动子函数和蓝牙子函数等程序。最后确定了自动化遥控小车的控制系统方案，可以实现预期的功能，具有相应的实际应用价值。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景、目的与意义 1
1.2 国内外研究的现状 2
1.3 遥控小车的发展趋势 3
1.4 课题研究的主要内容 3
第二章 方案设计 4
2.1设计思路 4
2.2主控芯片的选型 5
2.3遥控模块的选型 6
2.4驱动芯片的选型 10
2.5本章小结 11
第三章 硬件电路设计 12
3.1 微型控制器最小系统设计 12
3.1.1微型控制器的分析 12
3.1.2最小系统设计 13
3.2 电机驱动 14
3.2.1电机介绍 14
3.2.2驱动芯片介绍 15
3.2.2驱动模块设计 16
3.3电源模块 17
3.3.1电源模块介绍 17
3.4蓝牙模块 18
3.4.1蓝牙模块介绍 18
3.4.2蓝牙模块原理图 19
3.5.电路介绍及原理图 20
3.6成本估价 20
第四章 软件设计 2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
1
4.1系统控制框图 21
4.1.1 主函数程序流程图 22
4.1.2 主函数程序 22
4.2 电机运动子函数 22
4.2.1 电机运动子函数程序流程图 22
4.2.2 电机运动子函数程序 23
4.3 蓝牙子函数 24
4.3.1 蓝牙子函数流程图 24
4.3.2 蓝牙子函数程序 25
4.4 本章小结 25
第五章 编译与调试 26
5.1编译 26
5.2 蓝牙模块调试 27
第六章 总结与展望 29
6.1 总结与展望 29
致 谢 30
参考文献 31
附录 32
第一章 绪论
1.1 研究背景、目的与意义
在当前社会中，各大企业的生产自动化技术不断提升，在自动化技术不断深入研究的氛围下，在智能汽车和以此为平台研究设计出来的产品，成为了物流自动化运输以及生产系统的主要设备。在现今的世界上，智能车辆的研究设计工作收到了很多国家的重视。在机器人众多分类中有一支占据了重要地位的，就是移动机器人，在二十世纪六十年代时期，在斯坦福研究院的Nilssen的团队，在长达六年的时光中研发出了自主式移动机器人，他们给它取名为shakey，整个项目的即将人工智能运用在复杂的环境下，实现机器人的自主推理、控制。从此以后，移动机器人从无到快速发展，机器人的数量不断增多，而智能的自动化车辆成为了移动机器人的重要组成部分，也开始受到越来越多人的关注了。智能的自动化小车是一种高性能小车，它把很多智能功能集合于一体，包括感知环境、自主决策和驾驶等等一些功能。它运用了很多控制技术，是一种典型的自动控制技术综合体。无人驾驶车辆也是智能车的一种，这种车辆具有很多现代化功能，比如道路避障自动识别以及自动保持安全和巡航控制等一系列综合功能。无人驾驶车辆有很多优秀的特点，最主要的就是在一些复杂的道路情况下，它能够自主的控制车辆绕开障碍物，然后再安全的向着原道路行驶。在如今的智能车辆中，我们在基础车型上加了一些更加智能化的技术设备：（1）计算机控制系统，就是把传感器获取到的信息比如温度和图像等进行智能化处理。（2）摄像头，可以采集道路的图像信息工作。（3）传感器，可以获取很多信息，比如当前车速，油箱温度以及障碍物距离车的距离等。
而随着科技的迅速发展，遥控小车的类型也越来越多。世界上最早的一台遥控小车发源于美国，然后日本，德国等工业大国也开始争相对遥控小车进行相关资助推进，逐渐在世界上占据技术领先的优势。我们国家的遥控小车研究在1950年后期开始，大力开展遥控小车的实验研究。在全国各大电子比赛项目中都包含了自动化小车的项目，在一代又一代人的努力下，自动化小车快速发展，但还是与国际先进水平存在明显差距，由此可以看出研究意义还是很大的。此次题目就是将国内外十分关注的自动化小车而确定的，主要是实现智能小车的远距离遥控，将其作为一个基础平台深入研究，是有很好的发展前景。所以本设计将主控芯片STM32最为核心控制器，通过蓝牙来控制小车的运动方式，考虑成本、节能和功耗的问题。
1.2 国内外研究的现状
从50年代开始，世界各国对智能车的研究就从未停止，这个领域的快速发展，将得到的技术应用于军民的很多方面，尤其是在军事探测方面使用的的尤其多。近些年来，中国也开始重视智能小车的研究工作，用来满足很多不同用途的工作。在人类探索宇宙的过程中，世界各国就开始研发星球探测小车，前苏联以及美国就是从六十年代末开始对月球表面进行探测任务，在1966年到1968年之间，美国就发射了2次无人探索器在月球上。在1977年，美国将研发的Sojoumer号探测车送上了火星，展开对火星的研究。由此验证了火星探测车的性能。而在2004年，美国再一次的发射了2个火星探测车。而前苏联也在1959年至1976年发射了2个月球探测车。
从八十年代开始，主要的发达国家已经在智能车辆的研究上取得了重大成果，在欧洲国家，普罗米修斯项目于一九八六年开始探索这个领域。在美国，全国自动高速公路系统联盟在一九九五年成立，就是为了让车辆的智能化技术变成实用。在亚洲，日本跟随美国在一九九六年成立高速先进巡航研究会，目的就是为了促使日本的智能车辆进步。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景、目的与意义 1
1.2 国内外研究的现状 2
1.3 遥控小车的发展趋势 3
1.4 课题研究的主要内容 3
第二章 方案设计 4
2.1设计思路 4
2.2主控芯片的选型 5
2.3遥控模块的选型 6
2.4驱动芯片的选型 10
2.5本章小结 11
第三章 硬件电路设计 12
3.1 微型控制器最小系统设计 12
3.1.1微型控制器的分析 12
3.1.2最小系统设计 13
3.2 电机驱动 14
3.2.1电机介绍 14
3.2.2驱动芯片介绍 15
3.2.2驱动模块设计 16
3.3电源模块 17
3.3.1电源模块介绍 17
3.4蓝牙模块 18
3.4.1蓝牙模块介绍 18
3.4.2蓝牙模块原理图 19
3.5.电路介绍及原理图 20
3.6成本估价 20
第四章 软件设计 2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
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4.1系统控制框图 21
4.1.1 主函数程序流程图 22
4.1.2 主函数程序 22
4.2 电机运动子函数 22
4.2.1 电机运动子函数程序流程图 22
4.2.2 电机运动子函数程序 23
4.3 蓝牙子函数 24
4.3.1 蓝牙子函数流程图 24
4.3.2 蓝牙子函数程序 25
4.4 本章小结 25
第五章 编译与调试 26
5.1编译 26
5.2 蓝牙模块调试 27
第六章 总结与展望 29
6.1 总结与展望 29
致 谢 30
参考文献 31
附录 32
第一章 绪论
1.1 研究背景、目的与意义
在当前社会中，各大企业的生产自动化技术不断提升，在自动化技术不断深入研究的氛围下，在智能汽车和以此为平台研究设计出来的产品，成为了物流自动化运输以及生产系统的主要设备。在现今的世界上，智能车辆的研究设计工作收到了很多国家的重视。在机器人众多分类中有一支占据了重要地位的，就是移动机器人，在二十世纪六十年代时期，在斯坦福研究院的Nilssen的团队，在长达六年的时光中研发出了自主式移动机器人，他们给它取名为shakey，整个项目的即将人工智能运用在复杂的环境下，实现机器人的自主推理、控制。从此以后，移动机器人从无到快速发展，机器人的数量不断增多，而智能的自动化车辆成为了移动机器人的重要组成部分，也开始受到越来越多人的关注了。智能的自动化小车是一种高性能小车，它把很多智能功能集合于一体，包括感知环境、自主决策和驾驶等等一些功能。它运用了很多控制技术，是一种典型的自动控制技术综合体。无人驾驶车辆也是智能车的一种，这种车辆具有很多现代化功能，比如道路避障自动识别以及自动保持安全和巡航控制等一系列综合功能。无人驾驶车辆有很多优秀的特点，最主要的就是在一些复杂的道路情况下，它能够自主的控制车辆绕开障碍物，然后再安全的向着原道路行驶。在如今的智能车辆中，我们在基础车型上加了一些更加智能化的技术设备：（1）计算机控制系统，就是把传感器获取到的信息比如温度和图像等进行智能化处理。（2）摄像头，可以采集道路的图像信息工作。（3）传感器，可以获取很多信息，比如当前车速，油箱温度以及障碍物距离车的距离等。
而随着科技的迅速发展，遥控小车的类型也越来越多。世界上最早的一台遥控小车发源于美国，然后日本，德国等工业大国也开始争相对遥控小车进行相关资助推进，逐渐在世界上占据技术领先的优势。我们国家的遥控小车研究在1950年后期开始，大力开展遥控小车的实验研究。在全国各大电子比赛项目中都包含了自动化小车的项目，在一代又一代人的努力下，自动化小车快速发展，但还是与国际先进水平存在明显差距，由此可以看出研究意义还是很大的。此次题目就是将国内外十分关注的自动化小车而确定的，主要是实现智能小车的远距离遥控，将其作为一个基础平台深入研究，是有很好的发展前景。所以本设计将主控芯片STM32最为核心控制器，通过蓝牙来控制小车的运动方式，考虑成本、节能和功耗的问题。
1.2 国内外研究的现状
从50年代开始，世界各国对智能车的研究就从未停止，这个领域的快速发展，将得到的技术应用于军民的很多方面，尤其是在军事探测方面使用的的尤其多。近些年来，中国也开始重视智能小车的研究工作，用来满足很多不同用途的工作。在人类探索宇宙的过程中，世界各国就开始研发星球探测小车，前苏联以及美国就是从六十年代末开始对月球表面进行探测任务，在1966年到1968年之间，美国就发射了2次无人探索器在月球上。在1977年，美国将研发的Sojoumer号探测车送上了火星，展开对火星的研究。由此验证了火星探测车的性能。而在2004年，美国再一次的发射了2个火星探测车。而前苏联也在1959年至1976年发射了2个月球探测车。
从八十年代开始，主要的发达国家已经在智能车辆的研究上取得了重大成果，在欧洲国家，普罗米修斯项目于一九八六年开始探索这个领域。在美国，全国自动高速公路系统联盟在一九九五年成立，就是为了让车辆的智能化技术变成实用。在亚洲，日本跟随美国在一九九六年成立高速先进巡航研究会，目的就是为了促使日本的智能车辆进步。
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