基于51單片機的無線藍牙小車-ADXL345手勢遙控碉堡了

ID:63924 · 發表于 2015-4-12 22:55

本制作以STC89C52RC單片機和ADXL345加速度模塊。加速度模塊固定在手上時，當手向左傾斜，小車左轉；手向右傾斜，小車右轉；手向前傾斜，小車前進；手向后傾斜，小車倒退；手水平不動，小車停止任何動作。有效控制范圍 10米（開闊地）。小車視頻可以見教程附件。

原理：ADXL345加速度模塊可以測量X Y Z三軸的加速度和傾角。人的手做動作時，勢必會改變模塊的加速度大小和傾角。由于測量加速度叫繁瑣，所以測量的是傾角數據。當傾角數據滿足一定范圍時，通過藍牙模塊傳輸控制指令到小車，實現小車的動作。

制作教程（配圖見附于文章結尾）：

本制作除了單片機最小系統需要焊接外，其他的組件都是模塊（單片機系統可以自己焊接，也可以使用模塊。最小系統圖看最后面附圖），直接和單片機的IO口連線就可以了，單片機最小系統原理圖我已經上傳，本教程主要是講解模塊的說明和接線方式。

一小車系統：

可以是四驅型的，也可以是萬向型的，只要你會改程序，就無需局限于小車制動類型。當然，如果你不會改程序，那就使用四驅，小車的套件在淘寶上的價格都很便宜，幾十塊的也有，根據自己的經濟能力決定。購買時注意電機的額定電壓和轉速就可以了。

小車電機接線：

1號輪紅線接L293D輸出端：8

1號輪黑線接L293D輸出端：7

2號輪紅線接L293D輸出端：6

2號輪黑線接L293D輸出端：5

3號輪紅線接L293D輸出端：4

3號輪黑線接L293D輸出端：3

4號輪紅線接L293D輸出端：2

4號輪黑線接L293D輸出端：1

注：必須確定小車的方向，本例為1號輪為小車前進輪；實際的接線可以完全相反，只需要改變輸入端線序即可！

二電機驅動模塊

我使用的是成品模塊，型號為L293D，模塊省去了焊接調試工作，直接使用即可。此類模塊還有一個優點，就是當你的供電電源大于6V時，模塊可以當5V的電源使用，可以給單片機系統和藍牙系統供電，模塊的供電電壓是5v到16V，當你需要外接5V電源時，可用6V至16V電源供電。最大可提供1A驅動電流。

模塊接線：

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：若組裝好后，小車運動與預設完全相反，只需要單片機端口線序倒置即可：如P1.7接IN8，P1.6接IN7以此類推。

三供電系統

我使用的是12V鉛酸蓄電池。注意，你使用的電池電壓必須在你電機的額定電壓工作范圍內。驅動模塊的控制信號是0到5V（單片機電壓），但驅動模塊給電機供電是，就是電源電壓，所以一定要注意電機的額定工作范圍。

供電接線：

蓄電池正極——L293D Vcc

蓄電池負極——L293D Gnd

L293D 5V ——單片機系統Vcc

L293D Gnd——單片機Gnd

四無線傳輸模塊

我使用的是UART藍牙模塊，這種模塊自動配對，且無需額外編程，價格在30元左右（一只），雖然網上有很多幾塊錢的模塊，性價比較高，但是我的程序重點在于加速度模塊程序的設計，所以沒有過多精力來搞無限通信。如果你有良好的程序基礎，那么建議你購買價格便宜的無線模塊。藍牙模塊分主從模式，我使用的是主從一體的藍牙模塊，通過管腳可以切換主從，但有些是需要AT指令切換主從的，購買的時候需要注意。藍牙模塊工作時必須一主一從才能配對成功。

藍牙模塊連接：

1主模塊連接：

SET與3V3腳短接

VCC接可接3.3或5V

RX接單片機TX

TX接單片機RX

GND接地

2從模塊連接

SET腳與地短接

VCC接可接3.3或5V

RX接單片機TX

TX接單片機RX

GND接地

注：不管是主模塊還是從模塊，只要配對好，是可以互相通信的。所以不管是哪個連接到小車都可以。

五加速度ADXL345模塊

此模塊的程序設計是整個制作的核心。模塊的詳細參數見模塊官方手冊說明。

模塊接線：

VCC接5V

GND接地

SCL接P1.0

DAT接P1.1

ID:63924 · 發表于 2015-4-12 22:56

程序在下一樓

ID:63924 · 發表于 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時鐘引腳定義
sbit    SDA=P1^1;    //IIC數據引腳定義
#define SlaveAddress 0xA6    //定義器件在IIC總線中的從地址,根據ALT  ADDRESS地址引腳不同修改
                           //ALT  ADDRESS引腳接地時地址為0xA6，接電源時地
#define JudgeP_M  0x8000 //正負數判斷
#define Left_cmp  0x006e //方向數據比較值，數值越小，越靈敏
#define Right_cmp 0x006e
#define Go_cmp 0x006e
#define Back_cmp  0x006e
#define Go 0xaa    //小車實際動作控制字符，以實物為準
#define Back  0x55
#define Left  0xa0
#define Right 0x0a
#define Stop  0x00    //停止控制字符
Byte BUF[8];                      //接收數據緩存區
Byte Sbuf[8];
Word Wbuf[2];
int  dis_data;                      //變量
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); //單個寫入數據
Byte Single_Read_ADXL345(Byte REG_Address);                //單個讀取內部寄存器數據
void  Multiple_Read_ADXL345();                               //連續的讀取內部寄存器數據
//------------------------------------
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();                        //上電延時
uart();
Init_ADXL345();                  //初始化ADXL345
while(1)                      //循環
{
Multiple_Read_ADXL345();    //連續讀出數據，存儲在BUF中
Data_Convert();
      Data_Process();
direction_judge();
Delay20ms();                //延時
}
}

/*******************************/
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);
}

/*******************************/
/**************************************
延時5微秒(STC90C52RC@12M)
不同的工作環境,需要調整此函數，注意時鐘過快時需要修改
當改用1T的MCU時,請調整此延時函數
**************************************/
void Delay5us()
{
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}

/**************************************
延時5毫秒(STC90C52RC@12M)
不同的工作環境,需要調整此函數
當改用1T的MCU時,請調整此延時函數
**************************************/
void Delay5ms()
{
Word n = 560;

while (n--);
}
/**************************************
起始信號
**************************************/
void ADXL345_Start()
{
SDA = 1;                   //拉高數據線
SCL = 1;                   //拉高時鐘線
Delay5us();                //延時
SDA = 0;                   //產生下降沿
Delay5us();                //延時
SCL = 0;                   //拉低時鐘線
}
/**************************************
停止信號
**************************************/
void ADXL345_Stop()
{
SDA = 0;                   //拉低數據線
SCL = 1;                   //拉高時鐘線
Delay5us();                //延時
SDA = 1;                   //產生上升沿
Delay5us();                //延時
}
/**************************************
發送應答信號
入口參數:ack (0:ACK 1:NAK)
**************************************/
void ADXL345_SendACK(bit ack)
{
SDA = ack;                //寫應答信號
SCL = 1;                   //拉高時鐘線
Delay5us();                //延時
SCL = 0;                   //拉低時鐘線
Delay5us();                //延時
}
/**************************************
接收應答信號
**************************************/
bit ADXL345_RecvACK()
{
SCL = 1;                   //拉高時鐘線
Delay5us();                //延時
CY = SDA;                //讀應答信號
SCL = 0;                   //拉低時鐘線
Delay5us();                //延時

return CY;
}
/**************************************
向IIC總線發送一個字節數據
**************************************/
void ADXL345_SendByte(Byte dat)
{
Byte i;

for (i=0; i<8; i++)       //8位計數器
{
      dat <<= 1;             //移出數據的最高位
      SDA = CY;             //送數據口
      SCL = 1;             //拉高時鐘線
      Delay5us();          //延時
      SCL = 0;             //拉低時鐘線
      Delay5us();          //延時
}
ADXL345_RecvACK();
}
//從IIC總線接收一個字節數據
Byte ADXL345_RecvByte()
{
Byte i;
Byte dat = 0;
SDA = 1;                   //使能內部上拉,準備讀取數據,
for (i=0; i<8; i++)       //8位計數器
{
      dat <<= 1;
      SCL = 1;             //拉高時鐘線
      Delay5us();          //延時
      dat |= SDA;          //讀數據
      SCL = 0;             //拉低時鐘線
      Delay5us();          //延時
}
return dat;
}
//******單字節寫入*******************************************
void Single_Write_ADXL345(Byte REG_Address,Byte REG_data)
{
ADXL345_Start();                //起始信號
ADXL345_SendByte(SlaveAddress); //發送設備地址+寫信號
ADXL345_SendByte(REG_Address); //內部寄存器地址，請參考中文pdf22頁
ADXL345_SendByte(REG_data);    //內部寄存器數據，請參考中文pdf22頁
ADXL345_Stop();                //發送停止信號
}
//********單字節讀取*****************************************
Byte Single_Read_ADXL345(Byte REG_Address)
{  Byte REG_data;
ADXL345_Start();                         //起始信號
ADXL345_SendByte(SlaveAddress);          //發送設備地址+寫信號
ADXL345_SendByte(REG_Address);          //發送存儲單元地址，從0開始
ADXL345_Start();                         //起始信號
ADXL345_SendByte(SlaveAddress+1);       //發送設備地址+讀信號
REG_data=ADXL345_RecvByte();             //讀出寄存器數據
ADXL345_SendACK(1);
ADXL345_Stop();                         //停止信號
return REG_data;
}
//連續讀出ADXL345內部加速度數據，地址范圍0x32~0x37
void Multiple_read_ADXL345(void)
{ Byte i;
ADXL345_Start();                         //起始信號
ADXL345_SendByte(SlaveAddress);          //發送設備地址+寫信號
ADXL345_SendByte(0x32);                //發送存儲單元地址，從0x32開始
ADXL345_Start();                         //起始信號
ADXL345_SendByte(SlaveAddress+1);       //發送設備地址+讀信號
   for (i=0; i<6; i++)                   //連續讀取6個地址數據，存儲中BUF
{
      BUF[i] = ADXL345_RecvByte();       //BUF[0]存儲0x32地址中的數據
      if (i == 5)
      {
         ADXL345_SendACK(1);             //最后一個數據需要回NOACK
      }
      else
      {
      ADXL345_SendACK(0);             //回應ACK
   }
}
ADXL345_Stop();                         //停止信號
Delay5ms();
}
//初始化ADXL345，根據需要請參考pdf進行修改************************
void Init_ADXL345()
{
Single_Write_ADXL345(0x31,0x0B); //測量范圍,正負16g，13位模式
Single_Write_ADXL345(0x2C,0x08); //速率設定為12.5 參考pdf13頁
Single_Write_ADXL345(0x2D,0x08); //選擇電源模式參考pdf24頁
Single_Write_ADXL345(0x2E,0x80); //使能 DATA_READY 中斷
Single_Write_ADXL345(0x1E,0x00); //X 偏移量根據測試傳感器的狀態寫入pdf29頁
Single_Write_ADXL345(0x1F,0x00); //Y 偏移量根據測試傳感器的狀態寫入pdf29頁
Single_Write_ADXL345(0x20,0x05); //Z 偏移量根據測試傳感器的狀態寫入pdf29頁
}
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() //將兩個八位數據合成為一個16位數據
{
  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軸數據處理
  if(i==0x8000)             //當結果為負數時
  {
Wbuf[0]=~Wbuf[0]+1;
Wbuf[0]=Wbuf[0]&0x7fff;
if(Wbuf[0]>Left_cmp)
{
Sbuf[0]=Left;
}
else
{
Sbuf[0]=Stop;
}
  }
  else    //當結果為正數時
  {
if(Wbuf[0]>Right_cmp)
{
   Sbuf[0]=Right;
}
else
{
   Sbuf[0]=Stop;
}
  }
  i=Wbuf[1]&JudgeP_M;    //Y軸數據處理
  if(i==0x8000)             //當結果為負數時
  {
Wbuf[1]=~Wbuf[1]+1;
Wbuf[1]=Wbuf[1]&0x7fff;
if(Wbuf[1]>Back_cmp)
{
Sbuf[1]=Back;
}
else
{
Sbuf[1]=Stop;
}
  }
  else    //當結果為正數時
  {
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 · 發表于 2015-4-12 23:16

剛才我發錯代碼格式了，你們就看下面的就行了

ID:76954 · 發表于 2015-4-15 18:44

謝謝分享

ID:138809 · 發表于 2016-9-8 10:40

給力謝謝分享

ID:134810 · 發表于 2016-12-13 17:33

大神，收藏一下

ID:242652 · 發表于 2017-10-25 02:19

我現在也要搞類似的東西，我負責adxl345的藍牙數據傳輸部分，如果不懂再來問樓主，樓主寫的很好

ID:242652 · 發表于 2017-10-25 02:25

你說藍牙模塊URAT進行無線數據傳輸，發送端的adxl345接什么？我在淘寶上看的貌似都是連接再單片機上的，都是再接收端。

ID:1006101 · 發表于 2022-4-19 14:09

Gesir123 發表于 2017-10-25 02:25
**** 作者被禁止或刪除內容自動屏蔽 ****

接單片機啊單片機再通過藍牙發送數據

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