arduino|【毕业设计】基于arduino的蓝牙扫地机器人 stm32|嵌入式硬件|单片机

一、系统方案
- 1、主控制器件的论证与选择
- - 1.1.1 控制器选用
  - 1.1.2 控制系统方案选择
- 2、模块的论证与选择
- 3、控制系统的论证与选择
二、系统理论分析与计算
- 1、电路分析
三、电路与程序设计
1、电路的设计
2、程序的设计
- - （1）程序功能描述与设计思路
  - （2）程序流程图
  - （3）代码
四、测试方案与测试结果
- 1、测试方案
- 2、测试条件与仪器
- 3、测试结果及分析
五、参考文献
工程文件下载

一、系统方案 1、主控制器件的论证与选择因为开发的功能和实现的功能比较简单，不需要那么多外设，所以经过价格和性能等多方面的综合考虑，最终选用arduino UNO R3芯片，其强大的库函数和内核十分方便我们开发和调试。
1.1.1 控制器选用
电机控制系统选用常用的L298N，其有四路PWM电机控制信号输出，是做小车的上佳之选。
1.1.2 控制系统方案选择
控制方案分为两种，一种是用蓝牙主动控制运行，一种是小车自动控制。
2、模块的论证与选择选择的模块有：
红外对管
L298N电机驱动块
继电器
自锁开关
AMS1117线性稳压模块
电机马达
3、控制系统的论证与选择控制系统由arduino输出四路PWM给电机驱动块，然后控制四路电机速度，从而达到控制前进、后退、向左、向右、加速、减速等效果。
主控芯片接收蓝牙通过串口发送过来的信号，可以选择模式和运行状态，从而达到控制扫地机器人的效果。
二、系统理论分析与计算 1、电路分析略
三、电路与程序设计 1、电路的设计略
具体参考我之前的文章：基本于arduino和app inventor 的蓝牙控制小车
2、程序的设计（1）程序功能描述与设计思路
小车可以通过蓝牙手动控制，也可以自动控制。
自动控制通过五个红外对管进行避障。
然后通过自锁开关打开关闭总电源。
同时还有一个自锁开关用来开关继电器，继电器控制底部扫地电机旋转
（2）程序流程图
略代码比较简单，就不做流程图了
（3）代码
main：

int mode = 1; //模式模式=1时，为自动控制模式模式=0是为蓝牙控制模式 String datahttps://www.it610.com/article/= ""; //定义一个字符串类型data用来储存接收到的数据 bool flag = false; // 接收完成标志位#define IN1 3//定义引脚4是IN1 #define IN2 5//定义引脚4是IN1 #define IN3 6//定义引脚4是IN1 #define IN4 11//定义引脚4是IN1 #define hwdg110//第一个红外对管是10号引脚，名字为hwdg1 #define hwdg27//第二个红外对管是7号引脚，名字为hwdg1 #define hwdg39//第四个红外对管是9号引脚，名字为hwdg1 #define hwdg48//第五个红外对管是8号引脚，名字为hwdg1 #define hwdg52//第三个红外对管是2号引脚，名字为hwdg1 #define zskg4//自锁开关定义引脚为4号引脚 int zskg_flag=0; //自锁开关的模式标志位模式=0，停止扫地模式=1开始扫地 #define jdq12//定义继电器为12号引脚 void setup() { Serial.begin(9600); //串口开始波特率是9600 是的是1s或者1ns传输一个周期的数据 pinMode(IN1, OUTPUT); //引脚输出1 pinMode(IN2, OUTPUT); //引脚输出2 pinMode(IN3, OUTPUT); //引脚输出3 pinMode(IN4, OUTPUT); //引脚输出4 pinMode(jdq, OUTPUT); //继电器引脚输出 pinMode(hwdg1, INPUT); //红外对管1模式为输入 pinMode(hwdg2, INPUT); //红外对管2模式为输入 pinMode(hwdg3, INPUT); //红外对管3模式为输入 pinMode(hwdg4, INPUT); //红外对管4模式为输入 pinMode(hwdg5, INPUT); //红外对管5模式为输入 pinMode(zskg, INPUT_PULLUP); //自锁开关模式为上拉输入，不按下时为1，按下时接地为0为0开启扫地 } void loop() {data_chuli(); //接收串口的数据 if (mode == 1) { zidong_mode(); //自动模式 } saodi(); //扫地开关 }

uart:

/* * 串口中断接收和串口处理函数 */ void data_chuli() { if (flag)//如果串口中断接收完成 { Serial.println(data); if (data =https://www.it610.com/article/='0') //如果data为0，全停刹车 { stod(1); } if (data =https://www.it610.com/article/='1')//IN1 IN2 高低 IN3 IN4 高低前进 { qj(); } if (data =https://www.it610.com/article/='2')//IN1 IN2 低高 IN3 IN4 低高后退 { ht(1); } if (data =https://www.it610.com/article/='3')//IN1 IN2 高低 IN3 IN4 低高左转，靠反向力去转 { zz(); } if (data =https://www.it610.com/article/='4')//IN1 IN2 低高 IN3 IN4 高低右转，靠反向力去转 { yz(); } if (data =https://www.it610.com/article/='5') //模式1 { mode = 1; } if (data =https://www.it610.com/article/='6') //模式0 { mode = 0; } if (data =https://www.it610.com/article/='7') //扫地模式1 打开扫地 { zskg_flag = 1; } if (data =https://www.it610.com/article/='8') //扫地模式0 关闭扫地 { zskg_flag = 0; }flag=false; //还原串口标志位 datahttps://www.it610.com/article/= ""; //清空串口数据等待下一次数据 } }void serialEvent() //串口中断函数 { while (Serial.available()) { char inChar = (char)Serial.read(); data += inChar; delay(1); flag = true; } }

xiaoche:

/* * 小车前进后退右转左转代码 */void disu_qj() { analogWrite(IN1, 110); //速度100 digitalWrite(IN2, LOW); analogWrite(IN3, 120); digitalWrite(IN4, LOW); } void disu_ht() { digitalWrite(IN1, LOW); analogWrite(IN2, 150); //速度100 digitalWrite(IN3, LOW); analogWrite(IN4, 150); } void disu_yz() { analogWrite(IN1, 0); //速度100 analogWrite(IN2, 150); //速度100 analogWrite(IN3, 150); //速度100 analogWrite(IN4, 0); }void disu_zz() { analogWrite(IN1, 150); //速度100 analogWrite(IN2, 0); //速度100 analogWrite(IN3, 0); //速度100 analogWrite(IN4, 150); } void qj() { digitalWrite(IN1, 1); digitalWrite(IN2, 0); digitalWrite(IN3, 1); digitalWrite(IN4, 0); }void ht(int time) { digitalWrite(IN1, LOW); digitalWrite(IN2, 1); digitalWrite(IN3, LOW); digitalWrite(IN4, 1); delay(time); } void zz() { digitalWrite(IN1, 1); digitalWrite(IN2, 0); digitalWrite(IN3, 0); digitalWrite(IN4, 1); } void yz() { digitalWrite(IN1, 0); digitalWrite(IN2, 1); digitalWrite(IN3, 1); digitalWrite(IN4, 0); }void stod(int time) { digitalWrite(IN1, LOW); digitalWrite(IN2, LOW); digitalWrite(IN3, LOW); digitalWrite(IN4, LOW); delay(time); }void err()//防止卡死或者有可能出现的错误情况 { if (digitalRead(hwdg2) == 0 && digitalRead(hwdg3) == 0) { ht(500); } }

zidong:

/**自动扫地函数**/void zidong_mode()//自动模式 { //Serial.println(String("z:") + digitalRead(hwdg2)); //打印调试 //Serial.println(String("r:") + digitalRead(hwdg3)); //Serial.println(String("l:") + digitalRead(hwdg1)); if (digitalRead(hwdg5) == 0)//如果中间红外对管检测到障碍物 { delay(5); err(); if (digitalRead(hwdg5) == 0) { ht(500); delay(500); stod(300); } } else if (digitalRead(hwdg2) == 0) //如果第二个红外对管检测到障碍物 { delay(5); err(); if (digitalRead(hwdg2) == 0) { ht(500); disu_yz(); delay(500); } }else if (digitalRead(hwdg3) == 0)//如果第三个红外对管检测到障碍物 { delay(5); err(); if (digitalRead(hwdg3) == 0) { ht(500); disu_zz(); delay(500); } }elseif (digitalRead(hwdg1) == 0)//如果第一个红外对管检测到障碍物 { delay(5); if (digitalRead(hwdg1) == 0) { ht(300); disu_yz(); delay(200); } }else if (digitalRead(hwdg4) == 0)//如果第四个红外对管检测到障碍物 { delay(5); if (digitalRead(hwdg4) == 0) { ht(300); disu_zz(); delay(200); } }else { disu_qj(); //否则都没有障碍物那就前进 } }

zskg:

void saodi() { //Serial.println(String("4:") + digitalRead(zskg)); if (digitalRead(zskg) == 0||zskg_flag==1)//如果按钮按下接地或者自锁开关标志位==1（这是串口控制的） { delay(20); if (digitalRead(zskg) == 0||zskg_flag==1) { digitalWrite(jdq, 1); //继电器闭合 } }else { digitalWrite(jdq, 0); //继电器断开 }}

四、测试方案与测试结果 1、测试方案 2、测试条件与仪器 3、测试结果及分析五、参考文献具体参考我之前的文章：我参考我自己
红外对管
arduino霍尔编码器蓝牙小车代码
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