基于蓝牙无线遥控的玩具赛车直流电机控制设计

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1、课程实践考核报告项目名称：基于蓝牙无线遥控的玩具赛车直流电机控制设计课程名称：嵌入式系统软件设计专业班级：x学生学号：学生姓名：学生学号：学生姓名：学生学号：学生姓名：学生学号：学生姓名：所属院部：机电工程学院考核教师：x目录一、设计课题分析11.1设计背景简介11.2设计方案对比11.3设计目的及要求11.2课程设计任务及工作量的要求1二、方案设计32.1总体方案设计32.2KL25选用优势42.3KL25芯片串行通信与中断52.3.1异步通信简介52.3.2UART模块功能概述及编程结构52.3.3UART驱动构件封

2、装62.3.4KL25的中断机制7三、硬件电路设计93.1KL25硬件最小系统93.2蓝牙通信模块123.3电机驱动模块与直流电机143.4硬件电路总体设计17四、系统软件设计184.1软件烧写编译介绍184.2系统软件流程图22414.3程序清单22五、实物验证调试235.1实物制作硬件清单235.2硬件调试23六、总结25七、参考文献26附录27附录一：源程序27附录二：系统硬件原理图30绪论在日常生活中，常见的玩具赛车绝大部分是由红外遥控控制的，一方面红外遥控器易丢失损坏，对于玩具赛车而言如果红外遥控器损毁，那么玩

3、具赛车也就失去了其价值，采用蓝牙遥控可以极大延长了玩具赛车的使用周期；另一方面由于红外遥控需要干电池当作电源，而且耗电量较高，采用手机蓝牙控制的话可以节能环保。本课题设计是基于蓝牙无线遥控直流电机的控制系统设计，系统主要包括KL25硬件最小系统、bluetooth通信模块、L298N电机驱动模块、直流电机。系统采用KL25芯片对手机蓝牙指令的接收处理，使得直流电机完成相应的操作。预先完成软件仿真，在完成相应的实物制作。经实验表明：本系统具有成本低，兼容性好和节能环保等特点。关键字：遥控；直流电机；蓝牙；环保414141一

4、、设计课题分析1.1设计背景简介在日常生活中，常见的玩具赛车绝大部分是由红外遥控控制的，一方面红外遥控器易丢失损坏，对于玩具赛车而言如果红外遥控器损毁，那么玩具赛车也就失去了其价值，采用蓝牙遥控可以极大延长了玩具赛车的使用周期；另一方面由于红外遥控需要干电池当作电源，而且耗电量较高，采用手机蓝牙控制的话可以节能环保。1.2设计方案对比本次课程设计的重点在于结合KL25芯片实现对直流电机的正转、反转、停止、调速等功能。直流电机的功能不易于变化，所以可以从输入的控制信号入手加以改变。可选方案有很多，譬如独立按钮控制，红外线控

5、制等。本次选用蓝牙模块与KL25芯片进行串行通信进行无线控制；可以相对与独立按键而言节约KL25芯片的IO口的使用，而且芯片有配置好的串行通信端口，也简化了设计的工作量。1.3设计目的及要求本设计以MKL25Z128VLK4为主控芯片的基于蓝牙无线遥控的直流电机设计，目的是解决一方面红外遥控器易丢失损坏，对于玩具赛车而言如果红外遥控器损毁，那么玩具赛车也就失去了其价值；另一方面由于红外遥控需要干电池当作电源，而且耗电量较高且废旧干电池污染环境的问题。通过本课程设计，使学生掌握控制系统设计的一般步骤，掌握系统总体控制方案的

6、设计方法。使学生进一步掌握嵌入式系统的硬、软件开发方法，输入/输出(I/O)接口技术，应用程序设计技术，并能结合专业设计简单实用的嵌入式应用系统。针对课堂重点讲授内容使学生加深对嵌入式硬件原理的理解及提高C语言程序设计的能力，为以后的毕业设计搭建了嵌入式系统应用平台，提高学生的开发创新能力。1.2课程设计任务及工作量的要求每一学生在教师指导下，独立完成一个嵌入式系统设计。41工作量如下：（1）进行系统方案总体设计。（2）硬件部分设计。将整个硬件系统划分为若干功能单元电路，画出每个单元电路原理图，绘出整个系统电路原理图。（

7、3）软件部分设计。画出程序流程图，编写系统源程序(有必要的注释)并调试；（4）软硬件联调，完成系统工作调试；在以上工作基础上完成课程设计报告，包括设计任务与要求，总体方案说明，电路原理图与说明，软件流程图和源程序清单，问题分析与解决方案，结论与体会，参考资料等。41二、方案设计2.1总体方案设计方案设计要求基于蓝牙无线遥控的玩具赛车中的直流电机能够实现：正转及其正转加速、反转及其反转加速、电机停止转动。具体的方案设计中要求：手机发送“0”正转，再次发送“0”加速，再发“0”再次加速，一直能加到最快的速度。发送“1”反转，

8、再次发送“1”的效果与正转类似。发送“2”时可以停止转动。配置KL25主控芯片的UART1端口中的RX端口作为接收手机端的指令；配置UART1中的TX作为回馈当前接收指令的端口；配置KL25主控芯片的C1端口为正转控制端口、C2作为反转控制端口。控制速度的实现是由PWM波控制的，发送命令改变占空比即可使得玩具赛车中的