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基于51单片机手机无线蓝牙APP遥控智能车系统

news 2026/6/27 20:06:27

摘要

自第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。随着自动控制技术的迅速发展，自动化技术已广泛应用于国计民生的各行各业。近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中，制造能替代人劳动一直是人类的梦想。以轮子作为移动机构、能够实现自主行驶的机器人，我们通常称之为智能小车或轮式机器人。智能小车同传统的遥控机器人不同。遥控机器人需要人为的实时操控小车的启动、转向、加减速及停止；智能小车通过计算机编程实现其对循迹、避障、加减速、红外、蓝牙、315M等的自主控制。火星漫游车就是智能小车的一种，其依靠自主导航软件实现在一定道路条件下的自主行驶，成功完成任务。智能小车是集环境感知、规划决策、自主行驶等功能于一身的综合系统，集中运用了计算机、传感器、电机、通信、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。在工业生产、军事及民用等领域都有广泛的应用。
基于此，本文设计了以ST公司的STC89C52单片机为核心的全方位智能车，其具有避障功能，本文介绍了蓝牙避障智能车的硬件组成及工作原理，同时给出了软件流程图，设计并实现了智能车的软件程序，利用结构化的分析与设计方法，采用瀑布模型的开发流程，完成了整个系统的概要设计、详细设计、实现以及测试工作，设计工作采用软件工程的思想，各个模块耦合度低，模块内聚性高。完成后的软件作品能够实现智能车全方位功能。
关键词：STC89C52单片机、智能小车、L298N驱动、

3.硬件电路的设计

3.1 系统功能分析和硬件框图
本系统由STC89C52单片机、蓝牙模块、L298N电机驱动、电池盒组成。
1、通过手机APP可以控制智能车的前进、后退、左转、右转、加速、减速、停止和原地打转操作。
图3-1是其系统框图：

图3-1系统框图
3.2STC89C52单片机核心电路设计
STC89C52RC是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但是做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。

4 主函数程序流程图

本系统设计主要采用keil软件编写与调试程序，程序语言采取易读性和移植性更高的C语言编写。系统运行主程序流程图如下图所示。

主函数流程图
4.4 子程序流程图
4.4.1 L298N电机驱动模块软件设计
该模块控制程序也非常简单，就是高低电平控制，只需要单片机给对应的高低电平就可以驱动模块工作了。即根据直流电机控制信号真值表即可程序控制电机。
以电机A为例，高电平H：低电平：L
输入信号功能：
IN1=H；IN2=L：电机A正转
IN1=L；IN2=H：电机A反转
ENA=H；IN1=IN2：电机A紧急停车
ENA=L；IN1=X；IN2=X：任意电平电机A自由停车
流程图如下：
E

5.系统调试

5.1 电路焊接
手工焊接是常用原始的焊接方法，目前大量工厂焊接的生产基本上不采用原始方法了，但是普通元器件的修理、系统测试中经常使用原始的手工焊接。重要的是如焊接本质上出现问题，则会影响到整个控制系统的，可以这么说，焊接的会导致这个控制系统可不可以用的。手工焊接主要有如下四步组成的：
第一步开始焊接：
需要把需要焊接的地方打扫干净，主要去处油迹和灰尘,然后把需要焊接的元器件的两个角向一定的方向掰一掰,注意不能把元器件的脚相交在一起了，这样会影响焊接的。接下来让电烙铁头碰到需要焊接的元器件脚下，放上焊锡丝。此处需要注意的是，不能让烙铁头碰到其它元器件的脚了，要不然会把两个元器件焊接在一起了。
第二步给焊接升温：
当在完成第一步以后，接下来就是加热焊锡丝了，主要是将烧热的电烙铁放在器件管脚旁边，慢慢融化焊锡丝，需要注意电洛铁的温度和加热时间，若时间过长，很有可能焊坏面包板焊盘的，一般建议电洛铁温度调整在400。C左右，加热2秒钟左右，例外也要根据器件种类作出具体区别的。在焊接过程中，当需要把焊接好的元器件卸下来，则也需要给焊接处进行加热的，主要操作是首先在焊接处补好焊锡丝，使焊点是圆润的，然后用电洛铁在焊接处进行加热，在加热的过程中就可以直接把元器件卸下来了，此时一定要主要时间，要不然也会损坏焊盘的
第三部清理焊接面：
当在完成第二步时，有的时候会观察到焊接的不完美或者担心出现虚焊情况，这时候需要进行修改的。主要是两种情况的，第一种是焊锡不够，焊接点不圆润，这时需要给焊接处补焊锡，此时需要注意的是焊锡量不能补多，要不然容易连接到其它期间的引脚的。第二种是焊锡过多，这时候可以用电洛铁放在焊接处来回的滑动，会把多余的焊锡带走的，若不行，只能使用吸锡器了。
第四部检查焊点：
当完成以上三步了，最后就需要整体观察了，主要是观看焊接点是不是圆满、亮度好、紧固，有没有与其它管脚相连在一起了。
5.2 系统调试
整体系统上电调试前，大概观察下焊接的系统还存在问题，例如还有很显眼的断裂，正负极接反以及相连、虚焊、等问题，然后用万用表检测一下，电源正负极之间是否短路等严重的电源问题，最终保证系统没有问题。
5.2.1 系统程序调试
（1）在Keil软件中先创建一个工程：单击菜单栏中的“工程”，输入新建工程名，并保存。
（2）新建用户源文件：在新建的空白文本中编写程序源代码，编码完成保存文件并文件拓展名“***.c”，新文件创建完成。
（3）程序编译和调试：单击编译按钮，系统会对文件进行运行，在输出窗口中可看到提示信息，如过窗口显示有error信息，则按提示找出错误并改正，直到提示没有错误提示为止。
（4）程序编译无错误后，进入程序调试状态，可查看单片机资源状态，进行断点等方式调试。
5.2.2硬件测试
最后一步就是硬件整体测试了，主要运用万用表、直流电源和示波器对焊接好的板子进行整体调试，主要检查每一个器件是不是都正常工作了，主要分为两个环节动态调试和静态调试。其中静态调试主要分为以下四种：
1、肉眼观察。主要观看焊接点是否饱满，以及相连器件之间是否相连或者器件管脚没有焊接好，出现短路现象。
2、使用万用表调试。首先查看电源是否短路，然后测量管脚是否连接正确，有没有接线错误。
3、上电检查。在完成第一步和第二步都没有问题，接下来就可以上电了，上电以后观看每个器件是否正常工作，然后在逐一测试功能。