基于蓝牙技术的无线机器人控制的设计与研究

邵阳学院信息工程系 彭 堯 阳 泳 江世明



基于蓝牙技术的无线机器人控制的设计与研究

邵阳学院信息工程系 彭 堯 阳 泳 江世明

【摘要】本研究是基于蓝牙技术与机器人技术相结合的模式设计了基于蓝牙技术的无线机器人控制，硬件部分核心控制器采用STC12C5A60S2单片机，机器人运动装置采用MG966舵机伺服器，该机器臂能够通过手机蓝牙软件进行远程调试，调试完成后，该机器臂将可以通过传感器自动工作，无需人员控制。

【关键词】蓝牙技术；机器人技术；单片机；MG966舵机

随着我国的经济和智能控制技术的快速发展，蓝牙、嵌入式和智能手机已经普及到我们生活的各个方面，机器人也开始走入我们额生活。在过去传统的机器人控制领域，我们一般采用的是无线遥控的方式方法，操作界面简单，操作不便，功能单一，保管也不方便。随着智能手机和家用电脑的快速普及，蓝牙技术的越来越成熟，控制机器人控制已经有智能手机或者家用电脑来完成，增强了人机互动页面。本文介绍的是一种基于蓝牙技术通过智能手机进行无线机器人控制系统的设计。

1 基于蓝牙技术的无线机器人控制的设计之硬件设计

1.1 蓝牙无线通信简介

“蓝牙”外文称Bluetooth，来自古挪威语blátQnn，现如今蓝牙由蓝牙技术联盟管理，在全球各地拥有超过二万五千家成员公司，涉及到电信、计算机和网络等多项重要领域，IEEE（电气和电子工程师协会）将蓝牙技术列为IEEE 802.15.1，但如今已不再维持该标准。蓝牙无线通信技术如图1所示（图1摘抄蓝牙技术百度百科）。

图1 蓝牙简介

1.2 单片机选择简介

STC12C5A60S2单片机在众多的机器人系类中更加具备竞争力，因为他不但兼容8051指令、寄存器也完全兼容，而且STC12C5A60S2单片机片内具有自带高达60K FLASHROM（快速擦写只读编程器），这种FLASHROM用户可以用电的方式瞬间擦除、改写。

1.3 MG966舵机简介

舵机转动是通过占空比来控制它的旋转角度，控制信号从单片机输出之后，不能直接接舵机，因为功率不够，因此中间接一个非门来增加其驱动能力。舵机主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测器所构成。MG966舵机尺寸为40.7X19.7X42.9MM，工作电压为4.8-7.2V，工作温度为0℃到55℃。

2 基于蓝牙技术的无线机器人控制的设计之软件设计

软件设计的程序语言采用C51语言，C51语言由C语言发展而来，具备C语言的结构清晰，便于编写和学习，同时兼备了汇编语言的硬件操作能力，换句话说就是C51语言是应用在单片机平台上，而C语言运行在普通的平台上。

蓝牙与单片机通信采用串口通信，波特率采用9600 bps，串口通信模式如图2所示。STC12C5A60S2单片机采用PWM（脉冲宽度调制）控制MG966舵机。

图2 串口通信

3 结语

本文提出基于蓝牙技术的无线机器人控制的设计，解决了短距离机器人的无线通信问题.该方法分硬件与软件两个方面。解决了人机界面不和谐的问题。在硬件方面采用串口通信，简化了机器人与蓝牙无线通信的硬件与软件设计，增加了通信的可靠性。在舵机控制方面，采用PWM控制，提高了控制精度。

参考文献

［1］肖爱平，孙汉旭，谭月胜.基于蓝牙技术的机器人模块化无线通信设计［J］.北京邮电大学学报，2004（01）.

［2］李政.基于安卓平台的模块机器人控制设计［D］.北京邮电大学，2015.

［3］王洪斌，李程，王跃灵，刘鹏飞.基于Arduino和蓝牙技术的六足机器人控制系统设计［J］.黑龙江大学自然科学学报，2015（04）.

［4］於思俊.基于无线技术的工控网络相关技术研究［D］.东华大学，2010.

作者简介：

彭堯（1992—），男，湖南邵阳人，大学本科，现在就读于邵阳学院信息工程系通信工程专业12通信工程，研究方向：通信工程。

阳泳（1994—），男，湖南邵阳人，大学本科，现在就读于邵阳学院信息工程系通信工程专业12电子信息工程，研究方向：嵌入式设计。

通信作者：

江世明（1965—），男，湖南邵阳人，大学本科，副教授，邵阳学院信息工程系专业教师，研究方向：嵌入式设计。