基于手机蓝牙的遥控小车的设计与制作Word格式.docx

基于手机蓝牙的遥控小车的设计与制作Word格式.docx

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圣副教授

系主任：

忠泽教授

1．课程设计的容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：

（1）技术要求：

设计和制作基于手机蓝牙遥控小车行走的系统。

手机蓝牙作为客户端、制作小车的蓝牙模块，并将之作为服务端。

客户端采用Eclipse开发环境，J2ME编程，服务端采用单片机控制。

双方通过串口仿真协议进行通信，单片机驱动直流电机控制小车的前进、倒退，转向和停止的动作。

（2）工作要求：

①查阅参考文献，利用通信原理基本理论，分析系统工作原理，设计系统方框图；

②掌握计算机辅助设计方法，

③熟悉通信系统的利用Multisim等EDA软件进行仿真设计，具备独立设计能力；

调试和测量方法；

④掌握电子电路安装调试技术，选择合适的元器件搭接实际电路，掌握电路的测试和故障排除方法，提高分析问题和解决问题的能力。

2．对课程设计成果的要求〔包括图表（或实物）等硬件要求〕：

设计系统方框图，对系统方框图进行仿真，分析实验结果。

撰写设计说明书，书写格式规，语言流畅简洁，文字不得少于3000字。

要求图表清晰，分析通彻，有理有据。

3．主要参考文献：

[1]樊昌信.通信原理（第6版）[M].北京：

电子工业,2012,12.

[2]樊昌信,曹丽娜 

.通信原理教程（第3版）[M].北京：

国防工业,2006,9.

[3]学勇 

.详解MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真[M].北京：

电子工业,2011,11.

[4]水英 

徐伟强 

.通信原理及MATLAB/Simulink仿真[M].北京：

人民邮电,2012,9.

[5]鸿图,茅艳 

.通信原理MATLAB仿真教程[M].北京：

人民邮电,2010,11.

[6]静 

瑾 

.基于MATLAB的通信系统仿真[M].北京：

北京航空航天大学,2010,1.

[7]谦 

.通信系统中MATLAB基础与仿真应用[M].：

电子科技大学,2010,3.

[8]段吉海 

黄智伟.基于CPLD/FPGA的数字通信系统建模与设计[M].北京：

电子工业,2004,8.

[9]全利,肖兴达 

.单片机原理及应用教程[M].北京:

机械工业出版,2007,6.

[10]金纯 

林金朝.蓝牙协议及其源代码分析[M].北京:

国防工业,2006,6.

[11]黄智伟 

.基于NIMultisim的电子电路计算机仿真设计与分析（修订版）[M].北京：

电子工业,2011,6.

[12]屹 

戴妍峰 

.SystemView通信仿真开发手册[M].北京：

国防工业,2004,11.

[13]斌.JavaME使用详解——用Eclipse进行移动开发[M].北京:

电子工业,2007,2.

4．课程设计工作进度计划：

序号

起迄日期

工作容

1

2015.5.5

系统方案设计

2

2015.5.10

利用EDA软件进行仿真设计，软件设计

3

2.15.6.1

硬件设计、调试和测量，排除故障，分析实验结果

4

2015.6.25

整理设计报告

指导教师

圣

日期：

2015年5月5日

附件：

《通信原理课程设计》设计说明书格式

一、纸和页面要求

A4纸打印；

页边距要求如下：

页边距上下各为2.5厘米，左右边距各为2.5厘米；

行间距取固定值（设置值为20磅）；

字符间距为默认值（缩放100%，间距：

标准）。

二、说明书装订页码顺序

（1）任务书

（2）论文正文（3）参考文献，（4）附录

三、课程设计说明书撰写格式

见例

例

引言（黑体四号）

☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆（首行缩进两个字，宋体小四号）

1☆☆☆☆（黑体四号）

正文……（首行缩进两个字，宋体小四号）

1.1（空一格）☆☆☆☆☆☆（黑体小四号）

1.2☆☆☆☆☆☆、☆☆☆

2☆☆☆☆☆☆（黑体四号）

2.1☆☆☆☆、☆☆☆☆☆☆，☆☆☆（黑体小四号）

2.1.1☆☆☆，☆☆☆☆☆，☆☆☆☆（楷体小四号）

（1）……

①……

…………

图1.工作波形示意图（图题，居中，宋体五号）

5结论（黑体四号）

☆☆☆☆☆☆（首行缩进两个字，宋体小四号）

参考文献（黑体四号、顶格）

参考文献要另起一页，一律放在正文后，不得放在各章之后。

只列出作者直接阅读过或在正文中被引用过的文献资料，作者只写到第三位，余者写“等”，英文作者超过3人写“etal”。

几种主要参考文献著录表的格式为：

⑴专（译）著：

[序号]著者.书名（译者）[M].出版地：

出版者，出版年：

起~止页码.

⑵期刊：

[序号]著者.篇名[J].刊名，年，卷号（期号）：

⑶论文集：

[序号]著者.篇名[A]编者.论文集名[C].出版地：

出版者，出版者.出版年：

⑷学位论文：

[序号]著者.题名[D].保存地：

保存单位，授予年.

⑸专利文献：

专利所有者.专利题名[P].专利国别：

专利号，出版日期.

⑹标准文献：

[序号]标准代号标准顺序号—发布年，标准名称[S].

⑺报纸：

责任者.文献题名[N].报纸名，年—月—日（版次）.

附录（居中,黑体四号）

☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆（首行缩进两个字，宋体小四号）

（另起一页。

附录的有无根据说明书（设计）情况而定，容一般包括正文不便列出的冗长公式推导、符号说明（含缩写）、计算机程序、整体仿真原理图、系统仿真结果图等。

引言

本设计是基于手机蓝牙的遥控小车的设计与制作，蓝牙选择的是android手机的蓝牙，使用的是Eclipse+androidSDKIDE开发环境，使用JAVA语言进行开发。

小车的控制是基于STM32控制器，通过串口接收指令来完成相应的控制。

1手机蓝牙软件设计

1.1简介

蓝牙:

是一种无线技术标准，可实现固定设备，移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换（使用2.4-2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波）。

蓝牙技术最初由爱立信公司于1994年创立，当时是作为RS232数据线的无线替代方案，蓝牙可连接多个设备，克服了数据同步的难题。

1.2通信协议

电缆替代协议（RFCOMM）

RFCOMM是基于ETSI-07.10规的串行线仿真协议。

它在蓝牙基带协议上仿真RS-232控制和数据信号，为使用串行线传送机制的上层协议提供服务。

点对点协议（PPP）

在蓝牙技术中，PPP位于PFCOMM上层，完成点对点的连接。

1.3基于android手机的蓝牙设计

对android操作系统，在进行蓝牙开发之前需要先获得蓝牙权限。

方法为在AndroidManifest.xml文件中添加

<

uses-permissioandroid:

name="

android.permission.BLUETOOTH_ADMIN"

/>

uses-permissionandroid:

name="

android.permission.BLUETOOTH"

然后是对软件界面的开发，使用的是RelativeLayout排布方法；

完成图如下

UI完成图

2STM32串口通信设计

2.1简介

通用同步异步收发器（USART）提供了一种灵活的方法与使用工业标准NRZ异步串行数据格式的外部设备之间进行全双工数据交换。

USART利用分数波特率发生器提供宽围的波特率选择。

它支持同步单向通信和半双工单线通信，也支持LIN（局部互连网），智能卡协议和IrDA（红外数据组织）SIRENDEC规，以及调制解调器（CTS/RTS）操作。

它还允许多处理器通信。

使用多缓冲器配置的DMA方式，可以实现高速数据通信。

2.2USART功能概述

接口通过三个引脚与其他设备连接在一起（见图248）。

任何USART双向通信至少需要两个脚：

接收数据输入（RX）和发送数据输出（TX）。

RX：

接收数据串行输。

通过过采样技术来区别数据和噪音，从而恢复数据。

TX：

发送数据输出。

当发送器被禁止时，输出引脚恢复到它的I/O端口配置。

当发送器被激活，并且不发送数据时，TX引脚处于高电平。

在单线和智能卡模式里，此I/O口被同时用于数据的发送和接收。

●总线在发送或接收前应处于空闲状态

●一个起始位

●一个数据字（8或9位），最低有效位在前

●0.5，1.5，2个的停止位，由此表明数据帧的结束

●使用分数波特率发生器——12位整数和4位小数的表示方法。

●一个状态寄存器（USART_SR）

●数据寄存器（USART_DR）

●一个波特率寄存器（USART_BRR），12位的整数和4位小数

●一个智能卡模式下的保护时间寄存器（USART_GTPR）

在同步模式中需要下列引脚：

●CK：

发送器时钟输出。

此引脚输出用于同步传输的时钟，（在Start位和Stop位上没有时钟脉冲，软件可选地，可以在最后一个数据位送出一个时钟脉冲）。

数据可以在RX上同步被接收。

这可以用来控制带有移位寄存器的外部设备（例如LCD驱动器）。

时钟相位和极性都是软件可编程的。

在智能卡模式里，CK可以为智能卡提供时钟。

在IrDA模式里需要下列引脚：

●IrDA_RDI:

IrDA模式下的数据输入。

●IrDA_TDO:

IrDA模式下的数据输出。

下列引脚在硬件流控模式中需要：

●nCTS:

清除发送，若是高电平，在当前数据传输结束时阻断下一次的数据发送。

●nRTS:

发送请求，若是低电平，表明USART准备好接收数据

2.3USART编程设计

串口设置的一般步骤可以总结为如下几个步骤：

1）串口时钟使能，GPIO时钟使能

2）串口复位

3）GPIO端口模式设置

4）串口参数初始化

5）开启中断并且初始化NVIC（如果需要开启中断才需要这个步骤）

6）使能串口

7）编写中断处理函数

其中，中断函数为本设计的关键，我们定义发送的指令以Q结尾，向左转为A，向右转为D，前进为W，后退为S，停止位P，所以下位机的程序流程图为：

3系统调试

3.1上位机的调试：

刚开始时，蓝牙APP发送的数据不对，经过检查，发现回调函数不对，更改后正常了。

3.2下位机的调试：

下载好程序进行硬件调试，在串口中断中设置了断点，可发现当有数据从手机中发送过来时，下位机程序进不到串口中断中，后来发现原来是串口通信的TX与RX线没有接对，刚开始时是天真的以为是TX与TX相连，RX与RX相连。

对调连