基于单片机的手机蓝牙遥控小车设计

周丽娟

摘 要：本文介绍了一种基于手机蓝牙控制的智能小车的设计与制作方法，该系统主要分为手机遥控模块、蓝牙收发模块、单片机控制模块和电机驱动模块四个部分。文章首先介绍了单片机服务端的系统设计，然后介绍了手机客服端的软件实现方法，最后给出了具体的测试结果。

关键词：手机蓝牙；单片机；遥控小车

近年来蓝牙技术已经发展成为最先进的无线网络技术，具有成本低、功耗小、抗干扰性好、建立连接灵活等优点。针对目前市场上销售的智能遥控车通常具有外界干扰大、信号易失真等缺点，本系统设计采用以蓝牙手机作为遥控器，与小车上的无线蓝牙传输模块建立连接，并以蓝牙配对连接的方式建立专用信道，有效地提高系统的抗干扰能力和数据传输的实时性。该系统在手机上设计一个通信控制软件代替传统的小车遥控器，只要运行该软件，按下控制键就可以方便地控制小车运行，节省硬件成本，并提高抗干扰性能。

1 系统整体设计方案

本系统利用安卓系统手机的蓝牙功能，建立无线通信；小车上的蓝牙模块HC-04作为服务端与单片机接口，通过手机开发的客户端应用软件发送控制指令，蓝牙服务端接收到指令后通过单片机控制驱动电路，从而控制蓝牙小车的运动。其系统的组成框图如图1所示：

图1 手机蓝牙遥控小车组成框图

2 系统服务端设计

2.1 蓝牙模块接口设计

本系统设计中蓝牙模块主要是实现接收从手机端发送过来的指令，所以我们需要的是从机模块。在本次设计中我们只需实现简单的通信，因此选用HC-05模块。

2.2 电机驱动电路

本系统设计小车使用的是直流电机。单片机输出的信号功率很弱，即使在没有其它外在负载时也无法带动电机，所以在实际电路中我们加入了电机驱动芯片提高输入电机信号的功率，电机驱动采用L298集成H桥芯片。L298N内部包含4个通道逻辑驱动电路，是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可以驱动4V、2V以下的电机。另外，L298的驱动功率较大，在6～46V的电压下，可以提供2A的额定电流，并且具有过热自动关断和电流反馈检测功能，安全可靠；为了保证L298正常工作，另外安装了续流二极管。电路如图3所示。本设计利用单片机调整出PWM脉冲和高低电平对直流电机进行驱动和控制。

图2 电机驱动电路

2.3 单片机程序设计

单片机和蓝牙模块作为遥控小车的服务端，主要根据接收到的指令控制小车前进、后退以及转动等。本系統单片机部分的程序设计流程图如图4 所示。

图3 单片机程序设计流程图

3 客服端软件设计

本系统客服端软件设计是基于Android 2.1系统，所用开发工具为Eclipse集成开发环境，Eclipse是著名的跨平台的自由集成开发环境（IDE）。系统的软件设计流程是先初始化本地蓝牙，然后搜索蓝牙设备，找到设备后配对连接，再进行键盘监听，发现按键按下后发送相应的蓝牙API。

4 总结

本系统通过手机蓝牙，实现遥控控制小车智能控制的功能。单片机通过串口TXD，RXD与蓝牙模块从机连接，进行串口通讯，接收端蓝牙模块将手机发送的控制命令传送给单片机，单片机根据命令来控制电机而正反转，从而实现电脑控制小车前进、后退、转弯。经过实际测试，利用手机控制蓝牙小车的功能已完全实现。

参考文献

[1].符强，任风华.基于手机蓝牙的遥控小车的设计[J].现代计算机（专业版），2011.10

[2].林长青，成海量.基于Android系统和蓝牙通信的手机遥控车设计[J]. 山西电子技术，2012.03