基于stm32蓝牙智能小车设计

2024-07-09 17:52| 来源: 网络整理| 查看: 265

前言：

本文描述了一个由STM32微处理器、步进电机、蓝牙，L298N等模块构成的。该系统采用STM32微处理器为核心，在MDK环境下进行编程，通知控制L298N模块IN1~IN4引脚的高低电平进而控制电机的转动方向，使小车产生不同的转动模式。控制小车的转动模式通过蓝牙模块来实现，利用手机蓝牙助手和蓝牙模块相通，进而控制小车的各种运转模式。代码、蓝牙Android apk地址：https://github.com/daohewang/Bluetooth-intelligent-car 在这里插入图片描述

整体框架：

下面的图把核心连接部分都画出来了(其他部分按要求接就可以了，Vcc接电源，GND接地即可)，图画的有点丑，希望大家不要介意呀(>- IN1; PC11 -> IN2; PC12 -> IN3; PD2 -> IN4; 这里芯片上的GPIO口连接是随机的，可以根据自己的方便选择。不过这里要注意的是，IN1和IN2是控制左电机的，IN3和IN4是控制右电机。因为这里我用来驱动电机的是L298N。接线的话左电机接输出A端口，每个孔接一根线，如果要驱动两个左电机的话，也是一样接法，每个孔接一根电机线。右电机接输出B 。这里要注意的是驱动小车转动需要接外接电源，也就是图片上的12V供电部分。外接电源正极接到12v供电口上，负极接到供电GND上，还有要注意的一点就是还要将开发板上的地接到供电GND上，保证电源和开发板共地。如图所示：在这里插入图片描述 L298N逻辑电平表

在这里插入图片描述 2. JDY 30蓝牙模块 JDY-30 透传模块是基于蓝牙 2.1 协议标准，工作频段为 2.4GHZ 范围，具有信号强、数据传输快、性能稳定等特性。支持蓝牙 SPP 串口协议，内置 PCB 天线，支持 UART 接口，蓝牙 Class 2，数据传输比 BLE 蓝牙快、可达到几十 K 每秒以上的速率。如图3.2所示。在这里插入图片描述实物图：引脚功能说明 1 、 UART-TX 串口输出，接开发板上的UART-Rx，电平为 TTL 电平 2 、 UART-RX 串口输入，接开发板上的UART-Tx，电平为 TTL 电平 3 、 VCC 3.3V 电源 4 、 GND 电源地

Android蓝牙助手已经包含到代码代码里了，直接下载即可。使用手机APP蓝牙连接JDY–30蓝牙模块。如图所示

在这里插入图片描述这里的蓝牙助手使用方法要情调一下，可能有些同学不太会，点击右上角的连接按钮，先让手机连上蓝牙模块，一般连上了蓝牙模块上的灯都不会闪烁。以此判断有没有连接上。接着就是编辑键盘的小车的运动方式了，按照下面的来设置就可以了。这里的数字是我代码设置好的，可以按照自己的要求填写。在这里插入图片描述

软件设计：软件流程图：

首先对前进，后退，左转，右转，停止进行宏定义，单片机接收到蓝牙串口的相应指令，然后在if语句中进行比较，如果有相对应的，触发相对应的宏定义。流程图如图所示。在串口USART1中接收到的数据进行比较，暂停、前进、后退、左转、右转、原地左转，原地右转。启动字符为 “0”，“1”，“2”，“3”，“4”，“5”，“6”。

在这里插入图片描述

代码部分：电机驱动代码

1.motor.h

#ifndef _MOTOR_H #define _MOTOR_H void MotorInit(void); void Turnleft(void); void Turnright(void); void Turnback(void); void Turnfront(void); void Stop(void); void Leftaround(void); void Rightaround(void); #endif

2. motor.c

#include "STM32F10X.h" #include "motor.h" void MotorInit(void) { //初始化和使能单片机上的GPIO端口，保证可以正常给端口高低电平 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC , ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_6); // MOTOR_APB_PERIPH_FUNG(MOTOr_APB_PORT , ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD , ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_2); } //停止模式 void Stop(void) { GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_10); GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_11); GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_12); GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2); } //左转模式 -> 左电机正转，右电机反转 void Turnleft(void) { GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_10); GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_11); GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_12); GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2); GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6); } //右转模式 -> 左电机反转，右电机正转 void Turnright(void) { GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_10); GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_11); GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_12); GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2); GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6); } //后退模式 -> 左电机反转，右电机反转 void Turnback(void) { GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_10); GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_11); GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_12); GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2); GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_8); } //前进模式 -> 左电机正转，右电机正转 void Turnfront(void) { GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_10); GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_11); GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_12); GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2); GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7); } //以左电机为中心原地左转 void Leftaround(void) { GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_10); GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_11); GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_12); GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2); } //以右电机为中心原地右转 void Rightaround(void) { GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_10); GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_11); GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_12); GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2); }

3. main函数

#include "MOTOR.h" #include "stm32f10x.h" //官方库 #include "stm32f10x_gpio.h" #include "stm32f10x_rcc.h" #include "stm32f10x_it.h" #include /* #ifdef->endif的内容部分和PUTCHAR_PROTOTYPE{}的内容属于C语言的语法规则引入，所以头部必须引入#include,这样子的话C语言的语法就可以完美引用 */ #ifdef __GNUC__ /* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf set to 'Yes') calls __io_putchar() */ #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch) #else #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f) #endif /* __GNUC__ */ //中断服务函数 u8 i; u8 flag; //定义一个标志位 void USART1_IRQHandler(void) { if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET) //检查指定的 USART1 中断发生与否 { USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE); //清除 USART1 的中断待处理位 GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6); //设置LED灯作为中断发生与否的指示灯 i= USART_ReceiveData(USART1); //返回 USART1 最近接收到的数据 //if语句的内容部分可以保证蓝牙接收到的flag数据是正确的，如果不加的话会导致接收不到正确的数据 if(i=='0') { flag=0; } if(i=='1') { flag=1; } if(i=='2') { flag=2; } if(i=='3') { flag=3; } if(i=='4') { flag=4; } if(i=='5') { flag=5; } if(i=='6') { flag=6; } } // USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE); } int main(void) { //利用中断进行蓝牙的收发 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能USART1，GPIOA时钟 // USART_DeInit(USART1); //复位串口1 // USART1_TX PA.9 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化PA9 //USART1_RX PA.10 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化PA10 /* USARTx configured as follow: - BaudRate = 9600 baud 波特率 - Word Length = 8 Bits 数据长度 - One Stop Bit 停止位 - No parity 校验方式 - Hardware flow control disabled (RTS and CTS signals) 硬件控制流 - Receive and transmit enabled 使能发送和接收 */ USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启中断 //Usart1 NVIC 配置 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子优先级3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器 USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口 MotorInit(); //蓝牙数据接收判断函数 while(1) { switch(flag) { case 0: Stop(); break ; case 1: Turnleft(); break ; case 2: Turnright(); break ; case 3: Turnback(); break ; case 4: Turnfront(); break ; case 5: Leftaround(); break ; case 6: Rightaround(); break ; default: Stop(); break ; } } } PUTCHAR_PROTOTYPE { /* Place your implementation of fputc here */ /* e.g. write a character to the USART */ USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch); /* 循环等待直到发送结束*/ while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET) {} return ch; } 以上就是蓝牙智能小车的全部部分了，完整代码可以到我的GitHub上进行下载，下载地址：https://github.com/daohewang/Bluetooth-intelligent-car如果还有问题的话，欢迎下方留言咨询。

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