基于51单片机的无线蓝牙小车-ADXL345手势遥控碉堡了

ID:63924 · 发表于 2015-4-12 22:55

本制作以STC89C52RC单片机和ADXL345加速度模块。加速度模块固定在手上时，当手向左倾斜，小车左转；手向右倾斜，小车右转；手向前倾斜，小车前进；手向后倾斜，小车倒退；手水平不动，小车停止任何动作。有效控制范围 10米（开阔地）。小车视频可以见教程附件。

原理：ADXL345加速度模块可以测量X Y Z三轴的加速度和倾角。人的手做动作时，势必会改变模块的加速度大小和倾角。由于测量加速度叫繁琐，所以测量的是倾角数据。当倾角数据满足一定范围时，通过蓝牙模块传输控制指令到小车，实现小车的动作。

制作教程（配图见附于文章结尾）：

本制作除了单片机最小系统需要焊接外，其他的组件都是模块（单片机系统可以自己焊接，也可以使用模块。最小系统图看最后面附图），直接和单片机的IO口连线就可以了，单片机最小系统原理图我已经上传，本教程主要是讲解模块的说明和接线方式。

一小车系统：

可以是四驱型的，也可以是万向型的，只要你会改程序，就无需局限于小车制动类型。当然，如果你不会改程序，那就使用四驱，小车的套件在淘宝上的价格都很便宜，几十块的也有，根据自己的经济能力决定。购买时注意电机的额定电压和转速就可以了。

小车电机接线：

1号轮红线接L293D输出端：8

1号轮黑线接L293D输出端：7

2号轮红线接L293D输出端：6

2号轮黑线接L293D输出端：5

3号轮红线接L293D输出端：4

3号轮黑线接L293D输出端：3

4号轮红线接L293D输出端：2

4号轮黑线接L293D输出端：1

注：必须确定小车的方向，本例为1号轮为小车前进轮；实际的接线可以完全相反，只需要改变输入端线序即可！

二电机驱动模块

我使用的是成品模块，型号为L293D，模块省去了焊接调试工作，直接使用即可。此类模块还有一个优点，就是当你的供电电源大于6V时，模块可以当5V的电源使用，可以给单片机系统和蓝牙系统供电，模块的供电电压是5v到16V，当你需要外接5V电源时，可用6V至16V电源供电。最大可提供1A驱动电流。

模块接线：

P1.0接IN8

P1.1接IN7

P1.2接IN6

P1.3接IN5

P1.4接IN4

P1.5接IN3

P1.6接IN2

P1.7接IN1

注：若组装好后，小车运动与预设完全相反，只需要单片机端口线序倒置即可：如P1.7接IN8，P1.6接IN7以此类推。

三供电系统

我使用的是12V铅酸蓄电池。注意，你使用的电池电压必须在你电机的额定电压工作范围内。驱动模块的控制信号是0到5V（单片机电压），但驱动模块给电机供电是，就是电源电压，所以一定要注意电机的额定工作范围。

供电接线：

蓄电池正极——L293D Vcc

蓄电池负极——L293D Gnd

L293D 5V ——单片机系统Vcc

L293D Gnd——单片机Gnd

四无线传输模块

我使用的是UART蓝牙模块，这种模块自动配对，且无需额外编程，价格在30元左右（一只），虽然网上有很多几块钱的模块，性价比较高，但是我的程序重点在于加速度模块程序的设计，所以没有过多精力来搞无限通信。如果你有良好的程序基础，那么建议你购买价格便宜的无线模块。蓝牙模块分主从模式，我使用的是主从一体的蓝牙模块，通过管脚可以切换主从，但有些是需要AT指令切换主从的，购买的时候需要注意。蓝牙模块工作时必须一主一从才能配对成功。

蓝牙模块连接：

1主模块连接：

SET与3V3脚短接

VCC接可接3.3或5V

RX接单片机TX

TX接单片机RX

GND接地

2从模块连接

SET脚与地短接

VCC接可接3.3或5V

RX接单片机TX

TX接单片机RX

GND接地

注：不管是主模块还是从模块，只要配对好，是可以互相通信的。所以不管是哪个连接到小车都可以。

五加速度ADXL345模块

此模块的程序设计是整个制作的核心。模块的详细参数见模块官方手册说明。

模块接线：

VCC接5V

GND接地

SCL接P1.0

DAT接P1.1

ID:63924 · 发表于 2015-4-12 22:56

程序在下一楼

ID:63924 · 发表于 2015-4-12 22:57

#include  <REG52.H>
#include  <basic.h>
#include  <math.h> //Keil library
#include  <stdio.h> //Keil library
#include  <INTRINS.H>
sbit    SCL=P1^0;    //IIC时钟引脚定义
sbit    SDA=P1^1;    //IIC数据引脚定义
#define SlaveAddress 0xA6    //定义器件在IIC总线中的从地址,根据ALT  ADDRESS地址引脚不同修改
                           //ALT  ADDRESS引脚接地时地址为0xA6，接电源时地
#define JudgeP_M  0x8000 //正负数判断
#define Left_cmp  0x006e //方向数据比较值，数值越小，越灵敏
#define Right_cmp 0x006e
#define Go_cmp 0x006e
#define Back_cmp  0x006e
#define Go 0xaa    //小车实际动作控制字符，以实物为准
#define Back  0x55
#define Left  0xa0
#define Right 0x0a
#define Stop  0x00    //停止控制字符
Byte BUF[8];                      //接收数据缓存区
Byte Sbuf[8];
Word Wbuf[2];
int  dis_data;                      //变量
void delay(unsigned int k);
void Init_ADXL345(void);          //初始化ADXL345
void WriteDataLCM(Byte dataW);
void WriteCommandLCM(Byte CMD,Byte Attribc);
void DisplayOneChar(Byte X,Byte Y,Byte DData);
void conversion(Word temp_data);
void  Single_Write_ADXL345(Byte REG_Address,Byte REG_data); //单个写入数据
Byte Single_Read_ADXL345(Byte REG_Address);                //单个读取内部寄存器数据
void  Multiple_Read_ADXL345();                               //连续的读取内部寄存器数据
//------------------------------------
void Delay5us();
void Delay5ms();
void Delay20ms();
void ADXL345_Start();
void ADXL345_Stop();
void ADXL345_SendACK(bit ack);
bit  ADXL345_RecvACK();
void ADXL345_SendByte(Byte dat);
Byte ADXL345_RecvByte();
void ADXL345_ReadPage();
void ADXL345_WritePage();
void send();
void uart();
void Data_Convert();
void Data_Process();
void direction_judge();

//******主程序********
void main()
{
void Delay20ms();                        //上电延时
uart();
Init_ADXL345();                  //初始化ADXL345
while(1)                      //循环
{
Multiple_Read_ADXL345();    //连续读出数据，存储在BUF中
Data_Convert();
      Data_Process();
direction_judge();
Delay20ms();                //延时
}
}

/*******************************/
void Delay20ms() //@11.0592MHz
{
unsigned char i, j, k;

_nop_();
_nop_();
i = 1;
j = 216;
k = 35;
do
{
do
{
while (--k);
} while (--j);
} while (--i);
}

/*******************************/
/**************************************
延时5微秒(STC90C52RC@12M)
不同的工作环境,需要调整此函数，注意时钟过快时需要修改
当改用1T的MCU时,请调整此延时函数
**************************************/
void Delay5us()
{
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}

/**************************************
延时5毫秒(STC90C52RC@12M)
不同的工作环境,需要调整此函数
当改用1T的MCU时,请调整此延时函数
**************************************/
void Delay5ms()
{
Word n = 560;

while (n--);
}
/**************************************
起始信号
**************************************/
void ADXL345_Start()
{
SDA = 1;                   //拉高数据线
SCL = 1;                   //拉高时钟线
Delay5us();                //延时
SDA = 0;                   //产生下降沿
Delay5us();                //延时
SCL = 0;                   //拉低时钟线
}
/**************************************
停止信号
**************************************/
void ADXL345_Stop()
{
SDA = 0;                   //拉低数据线
SCL = 1;                   //拉高时钟线
Delay5us();                //延时
SDA = 1;                   //产生上升沿
Delay5us();                //延时
}
/**************************************
发送应答信号
入口参数:ack (0:ACK 1:NAK)
**************************************/
void ADXL345_SendACK(bit ack)
{
SDA = ack;                //写应答信号
SCL = 1;                   //拉高时钟线
Delay5us();                //延时
SCL = 0;                   //拉低时钟线
Delay5us();                //延时
}
/**************************************
接收应答信号
**************************************/
bit ADXL345_RecvACK()
{
SCL = 1;                   //拉高时钟线
Delay5us();                //延时
CY = SDA;                //读应答信号
SCL = 0;                   //拉低时钟线
Delay5us();                //延时

return CY;
}
/**************************************
向IIC总线发送一个字节数据
**************************************/
void ADXL345_SendByte(Byte dat)
{
Byte i;

for (i=0; i<8; i++)       //8位计数器
{
      dat <<= 1;             //移出数据的最高位
      SDA = CY;             //送数据口
      SCL = 1;             //拉高时钟线
      Delay5us();          //延时
      SCL = 0;             //拉低时钟线
      Delay5us();          //延时
}
ADXL345_RecvACK();
}
//从IIC总线接收一个字节数据
Byte ADXL345_RecvByte()
{
Byte i;
Byte dat = 0;
SDA = 1;                   //使能内部上拉,准备读取数据,
for (i=0; i<8; i++)       //8位计数器
{
      dat <<= 1;
      SCL = 1;             //拉高时钟线
      Delay5us();          //延时
      dat |= SDA;          //读数据
      SCL = 0;             //拉低时钟线
      Delay5us();          //延时
}
return dat;
}
//******单字节写入*******************************************
void Single_Write_ADXL345(Byte REG_Address,Byte REG_data)
{
ADXL345_Start();                //起始信号
ADXL345_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号
ADXL345_SendByte(REG_Address); //内部寄存器地址，请参考中文pdf22页
ADXL345_SendByte(REG_data);    //内部寄存器数据，请参考中文pdf22页
ADXL345_Stop();                //发送停止信号
}
//********单字节读取*****************************************
Byte Single_Read_ADXL345(Byte REG_Address)
{  Byte REG_data;
ADXL345_Start();                         //起始信号
ADXL345_SendByte(SlaveAddress);          //发送设备地址+写信号
ADXL345_SendByte(REG_Address);          //发送存储单元地址，从0开始
ADXL345_Start();                         //起始信号
ADXL345_SendByte(SlaveAddress+1);       //发送设备地址+读信号
REG_data=ADXL345_RecvByte();             //读出寄存器数据
ADXL345_SendACK(1);
ADXL345_Stop();                         //停止信号
return REG_data;
}
//连续读出ADXL345内部加速度数据，地址范围0x32~0x37
void Multiple_read_ADXL345(void)
{ Byte i;
ADXL345_Start();                         //起始信号
ADXL345_SendByte(SlaveAddress);          //发送设备地址+写信号
ADXL345_SendByte(0x32);                //发送存储单元地址，从0x32开始
ADXL345_Start();                         //起始信号
ADXL345_SendByte(SlaveAddress+1);       //发送设备地址+读信号
   for (i=0; i<6; i++)                   //连续读取6个地址数据，存储中BUF
{
      BUF[i] = ADXL345_RecvByte();       //BUF[0]存储0x32地址中的数据
      if (i == 5)
      {
         ADXL345_SendACK(1);             //最后一个数据需要回NOACK
      }
      else
      {
      ADXL345_SendACK(0);             //回应ACK
   }
}
ADXL345_Stop();                         //停止信号
Delay5ms();
}
//初始化ADXL345，根据需要请参考pdf进行修改************************
void Init_ADXL345()
{
Single_Write_ADXL345(0x31,0x0B); //测量范围,正负16g，13位模式
Single_Write_ADXL345(0x2C,0x08); //速率设定为12.5 参考pdf13页
Single_Write_ADXL345(0x2D,0x08); //选择电源模式参考pdf24页
Single_Write_ADXL345(0x2E,0x80); //使能 DATA_READY 中断
Single_Write_ADXL345(0x1E,0x00); //X 偏移量根据测试传感器的状态写入pdf29页
Single_Write_ADXL345(0x1F,0x00); //Y 偏移量根据测试传感器的状态写入pdf29页
Single_Write_ADXL345(0x20,0x05); //Z 偏移量根据测试传感器的状态写入pdf29页
}
void uart()
{
SCON=0x50;
TMOD=0x20;
PCON=0x00;
TH1=0xfd;
TL1=0xfd;
IE=0x90;
TR1=1;
}

void send(unsigned char ch)
{
ES=0;
SBUF=ch;
while (TI==0);
TI=0 ;
ES=1;
}
void Data_Convert() //将两个八位数据合成为一个16位数据
{
  Wbuf[0]=BUF[1]<<8|BUF[0];
  Wbuf[1]=BUF[3]<<8|BUF[2];
  Wbuf[2]=BUF[5]<<8|BUF[4];
}
void Data_Process()
{
Word i=0;
i=Wbuf[0]&JudgeP_M;    //X轴数据处理
  if(i==0x8000)             //当结果为负数时
  {
Wbuf[0]=~Wbuf[0]+1;
Wbuf[0]=Wbuf[0]&0x7fff;
if(Wbuf[0]>Left_cmp)
{
Sbuf[0]=Left;
}
else
{
Sbuf[0]=Stop;
}
  }
  else    //当结果为正数时
  {
if(Wbuf[0]>Right_cmp)
{
   Sbuf[0]=Right;
}
else
{
   Sbuf[0]=Stop;
}
  }
  i=Wbuf[1]&JudgeP_M;    //Y轴数据处理
  if(i==0x8000)             //当结果为负数时
  {
Wbuf[1]=~Wbuf[1]+1;
Wbuf[1]=Wbuf[1]&0x7fff;
if(Wbuf[1]>Back_cmp)
{
Sbuf[1]=Back;
}
else
{
Sbuf[1]=Stop;
}
  }
  else    //当结果为正数时
  {
if(Wbuf[1]>Go_cmp)
{
   Sbuf[1]=Go;
}
else
{
   Sbuf[1]=Stop;
}
  }
}

void direction_judge()
{

  if(Sbuf[0]==Left|Sbuf[0]==Right)
  {
send(Sbuf[0]);
  }
  else
  {
send(Sbuf[1]);
  }
}

ID:63924 · 发表于 2015-4-12 23:16

刚才我发错代码格式了，你们就看下面的就行了

ID:76954 · 发表于 2015-4-15 18:44

谢谢分享

ID:138809 · 发表于 2016-9-8 10:40

给力谢谢分享

ID:134810 · 发表于 2016-12-13 17:33

大神，收藏一下

ID:242652 · 发表于 2017-10-25 02:19

我现在也要搞类似的东西，我负责adxl345的蓝牙数据传输部分，如果不懂再来问楼主，楼主写的很好

ID:242652 · 发表于 2017-10-25 02:25

你说蓝牙模块URAT进行无线数据传输，发送端的adxl345接什么？我在淘宝上看的貌似都是连接再单片机上的，都是再接收端。

ID:1006101 · 发表于 2022-4-19 14:09

Gesir123 发表于 2017-10-25 02:25
**** 作者被禁止或删除内容自动屏蔽 ****

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