基于安卓手机的无线重力感应控制智能小车

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控制技术
计算机测量与控制．２０１５．２３（４）ＣｏｍｕｔｅｒＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ＆Ｃｏｎｔｒｏｌｐ
文献标识码：Ａ
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１设计总体方案
软件是用Ｊａｖａ编程语言实现的，在集成开发软件Ｅｃｌｉｓｅｐ中开发，安卓软件的开发还需要安装安卓的ＡＤＴ包，如果需要用到安卓的模拟器则需要再下载相关文件，鉴于模拟器启动慢，这里直接采用ＵＳＢ数据线连接真机调试，效果更佳；控制软件主要是对安卓手机硬件进行编程，包括重力感应器和蓝牙，先取得重力感应器反映手机相对于水平位置的ｘｚ数据，ｙ把这些数据处理以后通过手机蓝牙发送给小车上的蓝牙模块ＨＣ０６进行通信，另一种控制方法是用按钮代替重力感应器处
图２单片机最小系统及外围电路图
摘要：无线智能小车不仅在侦查、防爆、防辐射等特殊危险环境中应用广泛，在玩具行业也有很大的应用前景；安卓智能终端在全球拥有很大的市场占有率，通过对安卓手机的重力感应器、蓝牙和小车蓝牙模块ＨＣ０６、电机驱动模块Ｌ２９８Ｎ、单片机等硬件平台进行详细设计和分析，实现了一种新型无线控制智能小车的方法，与传统的遥控器相比，设计的软硬件更为方便和灵活，软件经过不同手机测试，界面和功能都具有良好的适用性和准确性，体验感也较强，具有一定的实用性。关键词：安卓手机；ＨＣ０６；ＡＴ８９Ｓ５２；Ｌ２９８Ｎ
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计算机测量与控制
第２３卷

机的转向。４个电机往同一方向转动，左右转弯时其中一边不转，另外一侧的电机往同方向转即可，具体逻辑功能如表１所示。
图１系统总体设计框图
２ຫໍສະໝຸດ Baidu 硬件设计
．１单片机最小系统及外围电路２虽然安卓手机端需要处理大量重力感应器的数据，但是这些数据经过处理以后发送给ＨＣ０６蓝牙模块的数据量并不大，因此用单片机处理绰绰有余，设计采用的是ＡＴＭＥＬ公司的ＡＴ８９Ｓ５２芯片，ＡＴ８９Ｓ５２是一种低功耗、高性能ＣＭＯＳ８位
，单片机Ｒ的是内部振荡的方式，晶振选用１２ＭＨｚＸＤ、ＴＸＤ分别接ＨＣ０６蓝牙转串口模块的ＴＸＤ、ＲＸＤ引脚，注意交叉连接确保通信正常，Ｐ０口低四位与电机驱动模块Ｌ２９８Ｎ的ＩＮＴ０、ＩＮＴ２、ＩＮＴ３、ＩＮＴ４连接，用于单片机接收到ＨＣ０６蓝牙模块的控制信号后给电机驱动模块逻辑电平以控制各个电
（）文章编号：４１０６７１５９８２０１５０４１７５４Ｐ３１１１Ｔ－－－中图分类号：
基于安卓手机的无线重力感应控制智能小车
林明标，莫金海
）（桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林５４１００４
２．４蓝牙模块蓝牙模块ＨＣ０６是一个从机模块，用到４个引脚，ＶＣ、ＣＧＮＤ、ＲＸＤ和ＴＸＤ，ＶＣＣ接５Ｖ，ＲＸＤ和ＴＸＤ分别和单片机的串口引脚交叉相连，模块默认波特率９６００波特，该模块支持用串口软件发送ＡＴ＋波特率进行修改，不建议使用，５２００以上的波特率信号的干扰会使系统变得不稳定，单１１
ＷｉｒｅｌｅｓｓＡｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒＳｅｎｓｏｒＣｏｎｔｒｏｌＳｍａｒｔＣａｒＢａｓｅｄｏｎＡｎｄｒｏｉｄＭｏｂｉｌｅ
，ＭＬｉｎＭｉｎｂｉａｏｏＪｉｎｈａｉｇ
理后的控制指令直接通过蓝牙发送出去；下位机硬件部分以单片机为核心，ＨＣ０６蓝牙模块接收到数据以后通过单片机的串行口输入，根据控制信号的意图决定驱动模块Ｌ２９８Ｎ的控制信号，进而控制４个电机的转动方向，系统总体设计如图１所示。
表１Ｌ２９８Ｎ逻辑功能表Ｉ４ＩＮ３ＩＮ２ＩＮ１Ｐ０口应置值Ｎ０１０１１０１００１０００００１０００００５ｘ００Ａ０ｘ０４０ｘ０１０ｘ０００ｘ电机状态正转反转左电机正转右电机停止左电机停止右电机正转左、右电机停止小车状态前进后退右转左转停止
（，）ＧｕｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏＧｕｉｌｉｎ４１００４，Ｃｈｉｎａ５ｙｇｙ
：Ｗ，Ａｂｓｔｒａｃｔｉｒｅｌｅｓｓｓｍａｒｔｃａｒｉｓｎｏｔｏｎｌｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｕｓｅｄｉｎｓｅｃｉａｌｄａｎｅｒｏｕｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｕｃｈａｓｉｎｖｅｓｔｉａｔｉｏｎｅｘｌｏｓｉｏｎ－ｙｙｐｇｇｐ，，ｒｏｏｆｒａｄｉａｔｉｏｎｒｏｔｅｃｔｉｏｎｅｔｃｂｕｔａｌｓｏｉｔｈａｓｂｒｏａｄａｌｉｃａｔｉｏｎｒｏｓｅｃｔｉｎｔｈｅｔｏｉｎｄｕｓｔｒ．Ａｎｄｒｏｉｄｉｎｔｅｌｌｉｅｎｔｔｅｒｍｉｎａｌｈａｓａｌａｒｅｍａｒｋｅｔｐｐｐｐｐｐｙｙｇｇｓｈａｒｅｉｎｔｈｅｗｈｏｌｅｗｏｒｌｄ．Ｔｈｅａｅｒｔａｋｅｓｅｘｔｅｎｓｉｖｅｄｅｓｉｎａｎｄａｎａｌｓｉｓｔｈｒｏｕｈｈａｒｄｗａｒｅｌａｔｆｏｒｍｗｈｉｃｈｉｎｃｌｕｄｉｎａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒｓｅｎｓｏｒｏｆｐｐｇｙｇｐｇ， — ＨＣ —ＬＡｎｄｒｏｉｄｍｏｂｉｌｅＢｌｕｅｔｏｏｔｈａｎｄＢｌｕｅｔｏｏｔｈｍｏｄｕｌｅ０６，ｍｏｔｏｒｄｒｉｖｅｍｏｄｕｌｅ２９８ＮａｎｄＳＣＭ；ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｒｅａｌｉｚｅｓａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｏｆｗｉｒｅ－，；ｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｓｍａｒｔｃａｒ．Ｃｏｍａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｔｈｅｄｅｓｉｎｏｆｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｉｓｍｏｒｅｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔａｎｄｆｌｅｘｉｂｌｅｌｐｇ，ｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅｈａｓｏｏｄａｌｉｃａｂｉｌｉｔａｎｄａｃｃｕｒａｃｔｈｒｏｕｈｔｅｓｔｉｎｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｂｉｌｅｈｏｎｅａｓｗｅｌｌａｓｈａｓｏｏｄｇｐｐｙｙｇｇｐｇ，ｏｆｅｘｅｒｉｅｎｃｅｉｔｈａｓｃｅｒｔａｉｎｒａｃｔｉｃａｌｉｔ．ｆｅｅｌｉｎｐｐｙｇ：Ａ；ＨＣＫｅｗｏｒｄｓｎｄｒｏｉｄｍｏｂｉｌｅ０６；ＡＴ８９Ｓ５２；Ｌ２９８Ｎｙ
［］微控制器，具有８Ｋ系统可编程Ｆｌａｓｈ存储器１。最小系统复
位电路如图２单片机最小系统及外围电路所示，时钟信号采用
；。收稿日期：０００２０１４７１０１４８２２２－－－－修回日期：，作者简介：男，福建龙岩人，林明标（工学硕士，主要从事嵌９８８１－）入式系统应用方向的研究；，男，广西自治区人，高级工程师，博士，主要从事电莫金海（９６３１－）力电子及工业自动化等方向的研究。
０引言
传统的遥控玩具一般都是一种玩具对应一个遥控器，同一个厂家不同的玩具也没有通用的遥控器；如今安装有谷歌公司安卓系统的智能手机在全球拥有广泛的市场比例，从低端到高端一般都自带集成有重力感应器（也称加速度感应器）和蓝牙，加上安卓系统本身的开源性，为广大的开发人员提供了极大的便捷；文章正是利用安卓智能手机的重力感应器和蓝牙硬件开发出兼容性较强的应用程序，只要安卓手机安装了该ＡＰＰ再连接上小车上的蓝牙模块就可以实现对小车的实时控制。