本帖最后由 molun 于 2023-12-12 11:00 编辑
#申请原创# @21小跑堂 21ic项目外包平台DIY大赛——蓝牙智能小车DIY
成品展示
前言
说起玩具车，没有哪一个“男孩子”是可以拒绝的，即便是像我这样初为人父，400多个月的“大男孩”，也希望拥有一辆自己DIY的玩具小车。
恰逢21ic论坛项目外包举办DIY大赛，有幸中签，希望我对电子DIY的热爱可以延续到我的一对双胞胎宝宝，激起他们将来对电子技术的热爱，将来成为这个行业当中的一员！
遥控玩具小车，已经有很多人做过了，在网络上搜索，可以找到很多教程展示，有基于51单片机、STM32单片机、ESP32、Arduino UNO为主控的小车项目；有基于蓝牙、WIFI、4G、红外遥控、语音控制等多种控制形式；有使用双电机双轮、双电机双轮+万向轮、四电机四轮的版本，甚至独轮平衡的版本；根据使用车轮的不同、驱动芯片的不同，车体框架的不同，有各种形态，发挥你的动手能力，可以基于开源项目打造出自己独一无二的遥控小车。
开箱
本次我们拿到是基于51单片机STC89C52RC和“HC-05”蓝牙模块，车体材质为FR-4电路板。
该套件某宝有售，清单如下：
准备工作
我这里准备有正点原子T65电烙铁、100W Type-C笔记本电源（为T65供电）、镊子两把、焊锡丝（材料包中也有）、高温海绵、硅胶垫、指甲刀（剪去插件多余引脚）、螺丝刀，辅助工具：手机支架、充电宝、LED灯。PWLINK2烧录器、CH340 USB转串口工具。
首先拆分电路板上的扩展版，掰下来即可，多余的部分可以使用水口钳剪去，我手头没拿，使用镊子加紧，掰掉多余部分。
所有扩展板拆分完毕后，可以进入焊接环节。
焊接
高温海绵泡水湿润，电烙铁预热。
T65小巧便携，出门就随身带着，使用RedmiBook Pro 15笔记本电源供电，升温迅速。
根据PCB上的丝印对元器件进行焊接。
需要注意IN5822二极管、电解电容、以及二极管的极性。
焊接完毕这些后先可以进行组装，使用铜柱、螺丝、螺母、扩展片把电池盒、电机、车轮、万向轮、电流表组装到车架上。
电池盒使用2颗平头螺丝固定。
两个电机接线焊接一致即可。（如图正极在左，负极在右）
镊子夹住螺母，方便上紧螺丝。
我第一次焊接专门焊接接线端子相反，看资料焊接一致更好，因为涉及参考程序，建议新手如此。
没拿水口钳，心疼坏我了，怕把我的指甲钳剪坏，还好，小米9.9的指甲钳扛住了所有。
所有零件焊接完成展示
焊接喇叭和LED刚开始有点蒙住了，找了找原理图，焊接就有方向了。
原理图
这里L293D电路部分功能等同于L298N驱动模块
9012 NPN型三极管驱动喇叭和LED，需要注意区分引脚第一脚，平面朝向自己，左边为第一脚，即集电极C。(B代表基极，C代表集电极，E代表发射极)
根据原理图所示，喇叭正极接5V，负极接9012第一脚，9012第三脚接GND，第二脚与电阻连接。电阻另一端与排针连接，方便使用杜邦线与51最小系统板连接。
4只LED灯并联，正极接入5V，负极连接9012第一脚，9012第三脚接GND，第二脚与电阻连接。电阻另一端与排针连接。蓝牙模块只需要把6针排母、4针排针焊接到洞洞板，4个排针分别与中间的排母针连接即可。
至此，电路焊接完成。这里建议洞洞板区域连接可以使用原件引脚做跳线，容易焊接，只靠焊锡连接2.54的焊接孔，不仅浪费焊锡丝也需要很高的技巧。
电路连接
根据原理图，使用杜邦线把最小系统板与各端口连接起来。
IN1连接P1.2;
IN2连接P1.3;
IN3连接P1.6;
IN4连接P1.7;
EN1连接P1.4;
EN2连接P1.5;
蜂鸣器连接P2.3;
LED连接 P2.7;
HC-05 TXD连接 P3.0(RXD);
HC-05 RXD连接 P3.1(TXD);
代码
51 Bluetooth car.c
- #include <string.h>
- #include "reg51.h" //包含51系统头文件
- #include "bst_car.h" //包含bst_car.h智能小车头文件
- unsigned char pwm_val_left = 0; //变量定义
- unsigned char pwm_val_right = 0;
- unsigned char push_val_left ; //左轮占空比N/20 //速度调节变量 0-20 0最小，20最大
- unsigned char push_val_right ; //右轮占空比N/20
-
- bit Right_PWM_ON = 1; //右轮PWM开关
- bit Left_PWM_ON = 1; //左轮PWM开关
- bit startBit = 0; //串口接收开始标志位
- bit newLineReceived = 0; //串口一帧协议包接收完成
- unsigned char control=0X03; //车运动控制全局变量
- unsigned char inputString[50]; //接收数据协议
- /*小车运行状态枚举*/
- enum{
- enSTOP = 0,
- enRUN,
- enBACK,
- enLEFT,
- enRIGHT
- }enCarState;
- #define enMinMin() {push_val_left =20;push_val_right =20;}
- #define enMin() {push_val_left =24;push_val_right =24;}
- #define enMidle() {push_val_left =28;push_val_right =28;}
- #define enMax() {push_val_left =32;push_val_right =32;}
- #define run_car '1'//按键前
- #define back_car '2'//按键后
- #define left_car '3'//按键左
- #define right_car '4'//按键右
- #define stop_car '0'//按键停
- int g_volume = 0;
- int g_carstate = 0;
- char returntemp[] = "$0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0#";
- //延时函数
- void delay(unsigned int xms)
- {
- unsigned int i,j;
- for(i=xms;i>0;i--) //i=xms即延时约xms毫秒
- for(j=112;j>0;j--);
- }
- //前进
- void run(void)
- {
- Left_moto_go; //左轮前进
- Right_moto_go; //右轮前进
- }
- //左转
- void leftrun(void)
- {
- Right_moto_go; //右轮前进
- Left_moto_Stop; //左轮停止
- }
- //右转
- void rightrun(void)
- {
- Left_moto_go; //左轮前进
- Right_moto_Stop; //右轮停止
- }
- //后退
- void back(void)
- {
- Left_moto_back; //左轮后退
- Right_moto_back; //右轮后退
- }
- //停转
- void stop(void)
- {
- Left_moto_Stop; //左轮停转
- Right_moto_Stop; //右轮停转
- }
- //左旋转
- void tleft(void)
- {
- Left_moto_back; //左轮后退
- Right_moto_go; //右轮前进
- }
- //右旋转
- void tright(void)
- {
- Left_moto_go ; //左轮前进
- Right_moto_back ; //右轮后退
- }
- //PWM调制电机转速
- /************************************************************************/
- /* 左轮调速 */
- /*调节push_val_left的值改变左电机转速,占空比*/
- void pwm_out_left_moto(void)
- {
- if(Left_PWM_ON)
- {
- if(pwm_val_left<=push_val_left)
- {
- EN1=1;
- }
- else
- {
- EN1=0;
- }
- if(pwm_val_left>=32)
- pwm_val_left=0;
- }
- else
- {
- EN1=0; //若未开启PWM则EN1=0 左轮 停止
- }
- }
- /************************************************************************/
- /* 右轮调速 */
- /*调节push_val_right的值改变右电机转速,占空比*/
- void pwm_out_right_moto(void)
- {
- if(Right_PWM_ON)
- {
- if(pwm_val_right<=push_val_right) //20ms内电平信号 111 111 0000 0000 0000 00
- {
- EN2=1; //占空比6:20
- }
- else
- {
- EN2=0;
- }
- if(pwm_val_right>=32)
- pwm_val_right=0;
- }
- else
- {
- EN2=0; //若未开启PWM则EN2=0 右轮 停止
- }
- }
-
-
- //TIMER0中断服务子函数产生PWM信号
- void timer0()interrupt 1 using 2
- {
- TH0=0XFC; //1Ms定时
- TL0=0X66;
- pwm_val_left++;
- pwm_val_right++;
- pwm_out_left_moto();
- pwm_out_right_moto();
- }
- void timer2() interrupt 5 //定时器2
- {
- TF2 = 0;
- TH2 = 0; //1Ms定时
- TL2 = 0;
- }
- /******************************************************************/
- /* 串口中断程序*/
- /******************************************************************/
- void UART_SER () interrupt 4
- {
- unsigned char n; //定义临时变量
- static int num = 0;
- if(RI) //判断是接收中断产生
- {
- RI = 0; //标志位清零
- n = SBUF; //读入缓冲区的值
- //control=n;
- if(n == '[backcolor=rgb(247, 247, 247)]reg51.h
- [code]#ifndef __STC89C5xRC_RDP_H__
- #define __STC89C5xRC_RDP_H__
- /////////////////////////////////////////////////
- /* The following is STC additional SFR */
- /* sfr AUXR = 0x8e; */
- /* sfr AUXR1 = 0xa2; */
- /* sfr IPH = 0xb7; */
- sfr P4 = 0xe8;
- sbit P46 = P4^6;
- sbit P45 = P4^5; //ISP下载需勾选"ALE脚用作P4.5口"
- sbit P44 = P4^4;
- sbit P43 = P4^3;
- sbit P42 = P4^2;
- sbit P41 = P4^1;
- sbit P40 = P4^0;
- sfr XICON = 0xc0;
- sfr WDT_CONTR = 0xe1;
- sfr ISP_DATA = 0xe2;
- sfr ISP_ADDRH = 0xe3;
- sfr ISP_ADDRL = 0xe4;
- sfr ISP_CMD = 0xe5;
- sfr ISP_TRIG = 0xe6;
- sfr ISP_CONTR = 0xe7;
- /* Above is STC additional SFR */
- /*--------------------------------------------------------------------------
- REG51F.H
- Header file for 8xC31/51, 80C51Fx, 80C51Rx+
- Copyright (c) 1988-1999 Keil Elektronik GmbH and Keil Software, Inc.
- All rights reserved.
- Modification according to DataSheet from April 1999
- - SFR's AUXR and AUXR1 added for 80C51Rx+ derivatives
- --------------------------------------------------------------------------*/
- /* BYTE Registers */
- sfr P0 = 0x80;
- sbit P00 = P0^0;
- sbit P01 = P0^1;
- sbit P02 = P0^2;
- sbit P03 = P0^3;
- sbit P04 = P0^4;
- sbit P05 = P0^5;
- sbit P06 = P0^6;
- sbit P07 = P0^7;
- sfr P1 = 0x90;
- sbit P10 = P1^0;
- sbit P11 = P1^1;
- sbit P12 = P1^2;
- sbit P13 = P1^3;
- sbit P14 = P1^4;
- sbit P15 = P1^5;
- sbit P16 = P1^6;
- sbit P17 = P1^7;
- sfr P2 = 0xA0;
- sbit P20 = P2^0;
- sbit P21 = P2^1;
- sbit P22 = P2^2;
- sbit P23 = P2^3;
- sbit P24 = P2^4;
- sbit P25 = P2^5;
- sbit P26 = P2^6;
- sbit P27 = P2^7;
- sfr P3 = 0xB0;
- sbit P30 = P3^0;
- sbit P31 = P3^1;
- sbit P32 = P3^2;
- sbit P33 = P3^3;
- sbit P34 = P3^4;
- sbit P35 = P3^5;
- sbit P36 = P3^6;
- sbit P37 = P3^7;
- sfr PSW = 0xD0;
- sfr ACC = 0xE0;
- sfr B = 0xF0;
- sfr SP = 0x81;
- sfr DPL = 0x82;
- sfr DPH = 0x83;
- sfr PCON = 0x87;
- sfr TCON = 0x88;
- sfr TMOD = 0x89;
- sfr TL0 = 0x8A;
- sfr TL1 = 0x8B;
- sfr TH0 = 0x8C;
- sfr TH1 = 0x8D;
- sfr IE = 0xA8;
- sfr IP = 0xB8;
- sfr SCON = 0x98;
- sfr SBUF = 0x99;
- /* 80C51Fx/Rx Extensions */
- sfr AUXR = 0x8E;
- sfr AUXR1 = 0xA2;
- sfr SADDR = 0xA9;
- sfr IPH = 0xB7;
- sfr SADEN = 0xB9;
- sfr T2CON = 0xC8;
- sfr T2MOD = 0xC9;
- sfr RCAP2L = 0xCA;
- sfr RCAP2H = 0xCB;
- sfr TL2 = 0xCC;
- sfr TH2 = 0xCD;
- /* PCA SFR
- sfr CCON = 0xD8;
- sfr CMOD = 0xD9;
- sfr CCAPM0 = 0xDA;
- sfr CCAPM1 = 0xDB;
- sfr CCAPM2 = 0xDC;
- sfr CCAPM3 = 0xDD;
- sfr CCAPM4 = 0xDE;
- sfr CL = 0xE9;
- sfr CCAP0L = 0xEA;
- sfr CCAP1L = 0xEB;
- sfr CCAP2L = 0xEC;
- sfr CCAP3L = 0xED;
- sfr CCAP4L = 0xEE;
- sfr CH = 0xF9;
- sfr CCAP0H = 0xFA;
- sfr CCAP1H = 0xFB;
- sfr CCAP2H = 0xFC;
- sfr CCAP3H = 0xFD;
- sfr CCAP4H = 0xFE;
- */
- /* BIT Registers */
- /* PSW */
- sbit CY = PSW^7;
- sbit AC = PSW^6;
- sbit F0 = PSW^5;
- sbit RS1 = PSW^4;
- sbit RS0 = PSW^3;
- sbit OV = PSW^2;
- sbit F1 = PSW^1;
- sbit P = PSW^0;
- /* TCON */
- sbit TF1 = TCON^7;
- sbit TR1 = TCON^6;
- sbit TF0 = TCON^5;
- sbit TR0 = TCON^4;
- sbit IE1 = TCON^3;
- sbit IT1 = TCON^2;
- sbit IE0 = TCON^1;
- sbit IT0 = TCON^0;
- /* IE */
- sbit EA = IE^7;
- sbit EC = IE^6;
- sbit ET2 = IE^5;
- sbit ES = IE^4;
- sbit ET1 = IE^3;
- sbit EX1 = IE^2;
- sbit ET0 = IE^1;
- sbit EX0 = IE^0;
- /* IP */
- /* sbit PPC = IP^6;*/
- sbit PT2 = IP^5;
- sbit PS = IP^4;
- sbit PT1 = IP^3;
- sbit PX1 = IP^2;
- sbit PT0 = IP^1;
- sbit PX0 = IP^0;
- /* P3 */
- sbit RD = P3^7;
- sbit WR = P3^6;
- sbit T1 = P3^5;
- sbit T0 = P3^4;
- sbit INT1 = P3^3;
- sbit INT0 = P3^2;
- sbit TXD = P3^1;
- sbit RXD = P3^0;
- /* SCON */
- sbit SM0 = SCON^7; // alternatively "FE"
- sbit FE = SCON^7;
- sbit SM1 = SCON^6;
- sbit SM2 = SCON^5;
- sbit REN = SCON^4;
- sbit TB8 = SCON^3;
- sbit RB8 = SCON^2;
- sbit TI = SCON^1;
- sbit RI = SCON^0;
-
- /* P1 */
- /* PCA
- sbit CEX4 = P1^7;
- sbit CEX3 = P1^6;
- sbit CEX2 = P1^5;
- sbit CEX1 = P1^4;
- sbit CEX0 = P1^3;
- sbit ECI = P1^2;
- */
- sbit T2EX = P1^1;
- sbit T2 = P1^0;
- /* T2CON */
- sbit TF2 = T2CON^7;
- sbit EXF2 = T2CON^6;
- sbit RCLK = T2CON^5;
- sbit TCLK = T2CON^4;
- sbit EXEN2 = T2CON^3;
- sbit TR2 = T2CON^2;
- sbit C_T2 = T2CON^1;
- sbit CP_RL2= T2CON^0;
- /* CCON */
- /* PCA
- sbit CF = CCON^7;
- sbit CR = CCON^6;
- sbit CCF4 = CCON^4;
- sbit CCF3 = CCON^3;
- sbit CCF2 = CCON^2;
- sbit CCF1 = CCON^1;
- sbit CCF0 = CCON^0;
- */
- /////////////////////////////////////////////////
- #endif
bst_car.h
- #ifndef __BSTCAR_H__
- #define __BSTCAR_H__
- /************51 Bluetooth car头文件*************/
- //定义小车驱动输入IO口
- sbit IN1=P1^2;
- sbit IN2=P1^3;
- sbit IN3=P1^6;
- sbit IN4=P1^7;
- sbit EN1=P1^4;
- sbit EN2=P1^5;
- //定义蜂鸣器驱动IO口
- sbit FM=P2^3;
- //定义车灯驱动IO口
- sbit FIRE = P2^7;
- #define Left_moto_go {IN1=0,IN2=1;} //左轮前进
- #define Right_moto_go {IN3=1,IN4=0;} //右轮前进
- #define Left_moto_back {IN1=1,IN2=0;} //左轮后退
- #define Right_moto_back {IN3=0,IN4=1;} //右轮后退
- #define Left_moto_Stop {IN1=0,IN2=0;} //左轮停转 //EN1=0;
- #define Right_moto_Stop {IN3=0,IN4=0;} //右轮停转 //EN2=0;
- #endif
以上代码基于开源代码修改，另外可以借助AI编写代码，对于基础比较薄弱的爱好者来说非常利好。
通过通译灵码还可以对代码进行分析注释，甚至生成测试程序
代码编译
代码的编译需要使用到keil，需要下载MDK-ARM,C51,C251。下载地址：https://www.keil.com/download/product/烧录固件需要使用STC-ISP工具，下载地址：https://www.stcai.com/gjrj
固件烧录
这里需要注意，串口工具TX、RX分别连接最小系统RXD、TXD，将串口工具插入电脑，打开STC-ISP工具后，选择芯片型号为STC89C52RC，扫描串口，选择你串口工具的COM端口，点击打开程序文件，选择使用keil进行编译之后生成的.hex格式固件，点击 下载/编程 按钮，同时把串口工具GND VCC插到最小系统板上，操作无误的话，程序会烧录进单片机，程序操作日志中有提示烧录完成。
我第一次使用51单片机，这一步折腾过很多次，更换了2个串口工具，究其然是需要掌握正确的烧录步骤。
遥控体验
小车遥控可以通过上面这两个软件，蓝牙小车APP或者HC蓝牙助手
蓝牙小车软件是别人开源的，搜索蓝牙模块信号，输入配对码1234进行连接，连接成功即可进行操作
HC蓝牙助手是汇承科技开发的调试工具，搜素到HC-05后进行连接
可以对按钮进行设置，这里有方向按钮和按钮组
设置按钮名称和发送的值（代码中定义的值）
设置完毕后关闭该按钮即可进行调试
同理设置其他按钮
还可以在通信界面发送其他值进行调试控制
关于供电
电路设计是需要2颗18650电池进行串联供电，手头只有自己为随身WIFI棒子DIY的电源，只能提供5V输出，接入系统后电机勉强能动一下
后来细看原理图，L293D是需要2组电压供电的，考虑到L7805还是比较耐压的，于是把TP路由器的电源接入小车，9V 600mA输出，恰好可以正常工作。
关于拓展
后续可以加入家中吃灰的超声波模块、红外避障模块等，对小车功能做进一步增强，当然也可以使用ESP-32、安信可Ai-M61-32S开发板、甚至合宙Air780E、移远EC600S开发板替代51最小系统作为主控，学习尝试WIFI、4G控制的小车，实现ESP32-CAM摄像头图传、GPS定位等功能。
鸣谢
感谢21ic项目外包平台提供的此次DIY机会，最后在晒晒我的娃，希望他们将来也能够爱上电子技术，能够成为从业者，为我们国家的信息与电子产业添砖加瓦！
| 
楼主
