如何使用8051微控制器和藍(lán)牙模塊構(gòu)建一個(gè)Android手機(jī)控制的機(jī)器人

在這個(gè)項(xiàng)目中，我們將使用8051微控制器和藍(lán)牙模塊構(gòu)建一個(gè)Android手機(jī)控制的機(jī)器人。該機(jī)器人是使用直流電機(jī)設(shè)計(jì)的，直流電機(jī)的方向?qū)⒂蓮陌沧繎?yīng)用程序收到的命令控制。機(jī)器人的狀態(tài)被發(fā)送回安卓應(yīng)用程序。該項(xiàng)目還將幫助HC-05藍(lán)牙模塊與8051微控制器的接口.

所需組件：

8051 微控制器 （AT89S52）

HC-05 藍(lán)牙模塊

L293D 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

機(jī)器人底盤

直流電機(jī) （2）

輪子 （2）

腳輪

跳線

藍(lán)牙終端安卓應(yīng)用

電路圖：

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8051 微控制器：

8051微控制器是一種8位微控制器，具有128字節(jié)的片上RAM，4K字節(jié)的片上ROM，兩個(gè)定時(shí)器，一個(gè)串行端口和四個(gè)8位端口。8052微控制器是8051微控制器的擴(kuò)展。在這個(gè)項(xiàng)目中，我們使用AT89S52微控制器。下表顯示了8051名家庭成員的比較。

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HC-05 藍(lán)牙模塊：

HC-05 是一個(gè)串行藍(lán)牙模塊.可以使用 AT 命令對(duì)其進(jìn)行配置。它可以在三種不同的配置（主、從、環(huán)回）下工作。在我們的項(xiàng)目中，我們將它用作從屬。HC-05模塊的特點(diǎn)包括：

典型靈敏度為-80dBm。

默認(rèn)波特率：9600bps，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)停止位，無(wú)奇偶校驗(yàn)。

自動(dòng)配對(duì) PIN 碼：“1234”默認(rèn) PIN 碼

它有 6 個(gè)引腳。

Vcc 和 Gnd 引腳用于為 HC-05 供電。

Tx 和 Rx 引腳用于與微控制器通信。

用于激活 HC-05 模塊的使能引腳。當(dāng)它為低時(shí)，模塊被禁用

狀態(tài)引腳行為狀態(tài)指示燈。當(dāng)它未與任何其他藍(lán)牙設(shè)備配對(duì)/連接時(shí)，LED 會(huì)持續(xù)閃爍。當(dāng)它與任何其他藍(lán)牙設(shè)備連接/配對(duì)時(shí)，LED 會(huì)以 2 秒的恒定延遲閃爍。

L293D 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 IC：

L293D 是一款雙 H 橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 IC。它充當(dāng)電流放大器，L293D 的輸出驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)。它包含兩個(gè)內(nèi)置的H橋電路。在共模運(yùn)行模式下，它可以在兩個(gè)方向上同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)。下表顯示了L293D IC的引腳說(shuō)明。

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引腳說(shuō)明

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安卓手機(jī)控制機(jī)器人的工作：

在這個(gè)智能手機(jī)控制的機(jī)器人中，android應(yīng)用程序的用戶通過HC-05模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到8051微控制器。在8051微控制器中比較接收到的數(shù)據(jù)，并做出相應(yīng)的決定。下表顯示了不同接收字符的電機(jī)方向和機(jī)器人狀態(tài)。

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?

藍(lán)牙終端應(yīng)用程序允許我們模擬藍(lán)牙終端。此應(yīng)用程序支持雙向通信，此應(yīng)用程序與大多數(shù)設(shè)備兼容。

以下步驟顯示了如何安裝和使用此應(yīng)用。

1.在您的安卓手機(jī)上下載并安裝藍(lán)牙終端應(yīng)用程序。

2.安裝應(yīng)用程序后，打開應(yīng)用程序并打開藍(lán)牙。

3.選擇設(shè)備，然后單擊連接選項(xiàng)。連接成功后，我們可以開始向HC-05模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。

查看下面的代碼說(shuō)明，了解 8051 微控制器如何發(fā)送和接收字符以旋轉(zhuǎn)所需的電機(jī)。

代碼說(shuō)明：
該項(xiàng)目的完整 C 程序和演示視頻在本項(xiàng)目結(jié)束時(shí)給出。代碼被分成有意義的小塊，并在下面解釋。

對(duì)于與 8051 微控制器的 L293D 接口，我們必須定義 L293D 連接到 8051 微控制器的引腳。電機(jī)1的In1引腳連接到P2.0，電機(jī)1的In2引腳連接到P2.1，電機(jī)2的In1引腳連接到P2.2，電機(jī)2的In2引腳連接到P2.3

sbit m1f=P2^0; // in1 pin of motor1
sbit m1b=P2^1; // in2 pin of motor1
sbit m2f=P2^2; // in1 pin of motor2
sbit m2b=P2^3; // in2 pin of motor2
接下來(lái)，我們必須定義一些在程序中使用的函數(shù)。延遲功能用于創(chuàng)建指定的時(shí)間延遲。Txdata功能用于通過串口傳輸數(shù)據(jù)。Rxdata功能用于從串口接收數(shù)據(jù)。

void delay(unsigned int) ; //function for creating delay
char rxdata(void); //function for receiving a character through serial port of 8051
void txdata(unsigned char); //function for sending a character through serial port of 8051

在代碼的這一部分中，我們將配置8051微控制器進(jìn)行串行通信。TMOD寄存器加載了定時(shí)器1模式2（自動(dòng)重新加載）的0x20。SCON 寄存器加載了 8 個(gè)數(shù)據(jù)位、1 個(gè)停止位和接收啟用的0x50。TH1寄存器加載了波特率為每秒9600位的0xfd。TR1=1 用于啟動(dòng)計(jì)時(shí)器。

TMOD=0x20;?
SCON=0x50;?
TH1=0xfd;?
TR1=1;?
在代碼的這一部分中，rxdata 函數(shù)的返回字符存儲(chǔ)在變量 's' 中以供進(jìn)一步使用。
s=rxdata(); //receive serial data from hc-05 bluetooth module
在代碼的這一部分中，我們必須將接收到的字符與不同方向的預(yù)分配字符進(jìn)行比較。如果接收到的字符是“f”，則機(jī)器人必須向前移動(dòng)。這是通過使 m1f、m2f 引腳高而 m1b、m2b 引腳低來(lái)實(shí)現(xiàn)的。完成此操作后，接下來(lái)我們必須將機(jī)器人的狀態(tài)發(fā)送到Android應(yīng)用程序。這是在 txdata 功能的幫助下完成的。對(duì)收到的不同字符重復(fù)相同的過程，并做出相應(yīng)的決定。表1顯示了機(jī)器人不同運(yùn)動(dòng)方向的m1f，m1b，m2f，m2b的不同值。

if(s=='f') //move both the motors in forward direction
{
m1f=1;
delay(1);
m1b=0;
delay(1);
m2f=1;
delay(1);
m2b=0;
delay(1);
for(i=0;msg1[i]!='';i++) //send status of robot to android app through bluetooth
{
txdata(msg1[i]);
}
}
?

?

?

這是您可以通過使用 8051 微控制器控制四個(gè)電機(jī)來(lái)向任何方向旋轉(zhuǎn)機(jī)器人汽車。

/*this program is for controlling a robot using bluetooth and android app*/



#include



unsigned char ch1;

unsigned char s;



sbit m1f=P2^0; // in1 pin of motor1

sbit m1b=P2^1; // in2 pin of motor1

sbit m2f=P2^2; // in1 pin of motor2

sbit m2b=P2^3; // in2 pin of motor2



void delay(unsigned int) ; //function for creating delay

char rxdata(void); //function for receiving a character through serial port of 8051?

void txdata(unsigned char); //function for sending a character through serial port of 8051?



void main(void)

{

unsigned char i;

unsigned char msg1[]={"robot is moving forward"};

unsigned char msg2[]={"robot is moving backward"};

unsigned char msg3[]={"robot is moving right"};

unsigned char msg4[]={"robot is moving left"};

unsigned char msg5[]={"robot is stopped"};



TMOD=0x20; //timer 1 , mode 2 , auto reload

SCON=0x50; //8bit data , 1 stop bit , REN enabled

TH1=0xfd; //timer value for 9600 bits per second(bps)

TR1=1;?



while(1) //repeat forever

{

s=rxdata(); //receive serial data from hc-05 bluetooth module

if(s=='f') //move both the motors in forward direction

{

m1f=1;

delay(1);

m1b=0;

delay(1);

m2f=1;

delay(1);

m2b=0;

delay(1);

for(i=0;msg1[i]!='';i++)

{

txdata(msg1[i]);

}?



}



else if(s=='b')?

{

m1f=0;

delay(1);

m1b=1;

delay(10);

m2f=0;

delay(10);

m2b=1;

delay(10);

for(i=0;msg2[i]!='';i++)?

{

txdata(msg2[i]);

}

}



else if(s=='r')

{

m1f=1;

delay(1);

m1b=0;?

delay(10);

m2f=0;

delay(10);

m2b=1;

delay(10);

for(i=0;msg3[i]!='';i++)?

{

txdata(msg3[i]);

}?

}



else if(s=='l')

{

m1f=0;

delay(1);

m1b=1;

delay(1);

m2f=1;

delay(1);

m2b=0;

delay(1);

for(i=0;msg4[i]!='';i++)

{

txdata(msg4[i]);

}?

}



else if(s=='s')?

{

m1f=0;

delay(1);

m1b=0;

delay(1);

m2f=0;

delay(1);

m2b=0;

delay(1);

for(i=0;msg5[i]!='';i++)

{

txdata(msg5[i]);

}

}

txdata('n');?



}

}



char rxdata()

{

while(RI==0); //wait till RI becomes HIGH

RI=0; //make RI low

ch1=SBUF; //copy received data?

return ch1; //return the received data to main function.

}



void txdata(unsigned char x)

{

SBUF=x; //copy data to be transmitted to SBUF

while(TI==0); //wait till TI becomes high

TI=0; //mae TI low for next transmission

}



void delay(unsigned int z)

{

unsigned int p ,q;

for(p=0 ; p
{

for(q=0 ; q<1375 ; q++); //repeat for 1375 times

}

}
?

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