曹素紅

基于Arduino平臺(tái)的藍(lán)牙智能小車開(kāi)發(fā)

曹素紅

（北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，北京 100015）

藍(lán)牙控制具有簡(jiǎn)單可靠等特點(diǎn)，因此在智能小車運(yùn)動(dòng)控制中具有很高的應(yīng)用價(jià)值。介紹了一款利用Arduino平臺(tái)作為主控系統(tǒng)，采用藍(lán)牙模塊進(jìn)行無(wú)線控制的智能小車。重點(diǎn)闡述了此藍(lán)牙小車的開(kāi)發(fā)流程及難點(diǎn)。

Arduino平臺(tái)；藍(lán)牙；智能小車；電路板

1 引言

Arduino控制板具有豐富的接口資源，用其設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)智能小車的控制電路十分方便。Arduino是一個(gè)開(kāi)源、擁有簡(jiǎn)單輸入/輸出（I/O）的電路板，為了方便使用，采用簡(jiǎn)單的IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，程序通過(guò)USB而非串行端口實(shí)現(xiàn)，控制簡(jiǎn)單、方便、快捷。此外，Arduino控制板還具有資源豐富、控制功能強(qiáng)大、可位尋址操作、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。藍(lán)牙控制具有簡(jiǎn)單可靠等特點(diǎn)，因此，采用Arduino控制板結(jié)合藍(lán)牙模塊是一種較為理想的智能小車運(yùn)動(dòng)控制方案。

2 藍(lán)牙智能小車硬件結(jié)構(gòu)與工作流程

2.1 硬件結(jié)構(gòu)

藍(lán)牙智能小車硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示，從下向上依次為：Arduino控制板、298電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、含藍(lán)牙模塊的Arduino擴(kuò)展板。這三個(gè)電路板從底層單片機(jī)到中層298驅(qū)動(dòng)電路板，再到頂層含藍(lán)牙模塊的擴(kuò)展板，相互配合，協(xié)調(diào)動(dòng)作。

圖1 藍(lán)牙智能小車硬件結(jié)構(gòu)

2.2 系統(tǒng)工作流程

藍(lán)牙智能小車系統(tǒng)的工作流程如圖2所示，手機(jī)端與小車端藍(lán)牙程序互相配合，手機(jī)按鍵具體指示小車運(yùn)動(dòng)動(dòng)作，Arduino控制板依據(jù)接收到的藍(lán)牙命令進(jìn)行具體操作。

圖2 工作流程

3 藍(lán)牙程序

3.1 小車端調(diào)試程序

藍(lán)牙智能小車所采用的藍(lán)牙模塊是OPENJUMPER模組，如圖3所示，可通過(guò)AT模式改寫(xiě)其參數(shù)。適用于Arduino與PC、手機(jī)等設(shè)備的無(wú)線連接，連接成功后即可控制小車完成各種動(dòng)作。

圖3 OPENJUMPER藍(lán)牙模塊

具體程序如下：

void loop()

{

val = Serial.read();

if (-1 != val) {

switch(val)

{

case 'c':Serial.println("testOk");break;//pc端發(fā)送字符c，若返回testOk，說(shuō)明連接正常

case 'w':motosp(200，200);Serial.println("testOk");break;

//按下w鍵，小車直行

case 's':motosp(-200，-200);Serial.println("testOk");break;

//按下s鍵，小車后退

case 'q':motosp(100，200);Serial.println("testOk");break;

//按下q鍵，向前左轉(zhuǎn)

case 'e':motosp(200，100);Serial.println("testOk");break;

//按下e鍵，向前右轉(zhuǎn)

case 'a':motosp(-100，-150);Serial.println("testOk");break;

//按下a鍵，向后左轉(zhuǎn)

case 'd':motosp(-150，-100);Serial.println("testOk");break;

//按下d鍵，向后右轉(zhuǎn)

case 't':motosp(0，0);Serial.println("testOk");break;

}

delay(100);

}

else motosp(0，0);//未接收到數(shù)據(jù)時(shí)，小車停止

}

3.2 手機(jī)端調(diào)試程序

利用網(wǎng)頁(yè)版的“app inventor”APP設(shè)計(jì)平臺(tái)設(shè)計(jì)此項(xiàng)目的遙控操作軟件，軟件界面如圖4所示。

圖4 app inventor界面

采用該平臺(tái)進(jìn)行藍(lán)牙功能APP程序設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)為：①收發(fā)字符快速，調(diào)試程序方便；②可以連續(xù)控制小車前后左右轉(zhuǎn)動(dòng)，靈活方便；③可以自由調(diào)整APP用戶的條件與需求；④連接穩(wěn)定，能滿足小車的運(yùn)行流暢；⑤“app inventor”APP適合于初高中以上學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的人群學(xué)習(xí)掌握。

小車接收端藍(lán)牙模塊和手機(jī)發(fā)送端藍(lán)牙模塊互相配合，小車藍(lán)牙模塊接收到手機(jī)藍(lán)牙模塊的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)電路，完成小車的前進(jìn)、后退、左右轉(zhuǎn)等基本動(dòng)作。

最后生成的智能小車手機(jī)端遙控界面如圖5所示，通過(guò)這個(gè)界面可實(shí)現(xiàn)與智能小車進(jìn)行藍(lán)牙傳輸?shù)南嚓P(guān)交互動(dòng)作。

圖5 手機(jī)端操作界面

4 結(jié)論

本文闡明了基于Arduino平臺(tái)的藍(lán)牙智能小車的開(kāi)發(fā)技術(shù)要點(diǎn)。鑒于藍(lán)牙控制簡(jiǎn)單可靠，而Arduino控制板適用性強(qiáng)等特點(diǎn)，利用Arduino平臺(tái)和藍(lán)牙模塊可以比較便捷地開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)智能運(yùn)動(dòng)小車。

［1］陳呂洲.Arduino程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)［M］.2版.北京：北航出版社，2015.

TP23

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.23.008

2095－6835（2019）23－0022－02

〔編輯：張思楠〕