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1.实验目的
学习在PC机系统中扩展简单I/O接口的方法。
进一步学习编制数据输出程序的设计方法。
学习蓝牙模块的接线方法及其工作原理。
学习L298N电机驱动板模块的接线方法。
学习蓝牙控制小车的工作原理。
2.所需元器件
TPYBoardv102板子1块
蓝牙串口透传模块(HC-06)1个
L298N电机驱动板模块1个
智能小车底盘1个
数据线1条
杜邦线若干
智能蓝牙小车APP(Android版)点击下载
3.蓝牙串口模块原理
(1)引出接口包括EN,5V,GND,TX,RX,STATE,我们小车只用到RX,TX,GND,5V四个针脚
(2)模块默认波特率位9600,默认配对密码为1234,默认名称位为HC-06
(3)led指示蓝牙连接状态,闪烁表示没有蓝牙连接,常亮表示蓝牙已连接并打开了端口,当我们用安卓手机软件发送指令时,通过串口给TPYBoard发送指令,TPYBoard收到指令通过L298BN模块来驱动小车前进,后退,向左,向右或者停止。
如下表接线:
蓝牙模块(HC-06) | TPYBoardv10x |
---|---|
5V | VIN(+5V) |
GND | GND |
RX | Y9(UART(3)-TX) |
TX | Y10(UART(3)-RX) |
4.四路红外循迹模块
(1)当模块检测到前方障碍物信号时,电路板上红色指示灯点亮,同时OUT端口持续输出低电平信号,该模块检测距离2~60cm,检测角度35°,检测距离可以通过电位器进行调节,顺时针调电位器,检测距离增加;逆时针调电位器,检测距离减少。
(2)传感器属于红外线反射探测,因此目标的反射率和形状是探测距离的关键。其中黑色探测距离最小,白色最大;小面积物体距离小,大面积距离大。
(3)传感器模块输出端口OUT可直接与单片机IO口连接即可,也可以直接驱动一个5V继电器模块或者蜂鸣器模块;连接方式:VCC-VCC、GND-GND、OUT-IO。
(4)比较器采用LM339,工作稳定。
(5)可采用3.3V-5V直流电源对模块进行供电。当电源接通时,绿色电源指示灯点亮。
5.四路红外感应探头的安装
寻迹的原理其实就光的吸收,反射和散射。大家都知道,白色反射所有颜色的光,而黑色吸收所有颜色的光,这就为小车寻迹提供了有力的科学依据。在小车的车头上安装上红外探头(我是安装了四个),一字顺序排开。哪个探头接收不到反射或者散射回来的光时,说明这个探头此时正在黑色的寻迹带上。
6.判断反馈的信号
如果要是正前方的探头接收不到光,那么说明小车此时走在黑色的寻迹带上。可以使小车直线行走。如果左面的探头接收不到光,那么说明小车左面出现了黑色寻迹带,此时小车应该执行左转弯。右转弯同左转弯原理。如果要是小车前面,左面,右面三个方向全都接收不到光,或者是两个方向上的探头都接收不到光,到底是左转弯,右转弯还是继续直行,这个就要看你自己在程序里怎么做判断了。
7.探头的安装与接线
四路红外探头接线很简单,虽然有十八根线,但是有十二根是三根三根的分成四组,一一对应接线,其余的六根,是VCC和GND。还有四根是接到TPYBoardv10x开发板的IO口上的,用于接收四路红外循迹模块反馈的信号。
接线OK后,编写main.py,给TPYBoard通电就ok了,下面是源代码。
8.源代码
# main.py -- put your code here! import pyb from pyb import UART from pyb import Pin N1 = Pin('X1', Pin.OUT_PP) N2 = Pin('X2', Pin.OUT_PP) N3 = Pin('X3', Pin.OUT_PP) N4 = Pin('X4', Pin.OUT_PP) M1 = Pin('Y1', Pin.IN) M2 = Pin('Y2', Pin.IN) M3 = Pin('Y3', Pin.IN) M4 = Pin('Y4', Pin.IN) blue=UART(3,9600) mode='1'#1:表示蓝牙模式 2:循迹模式 def Stop(): N1.low() N2.low() N3.low() N4.low() def Back(): N1.high() N2.low() N3.high() N4.low() def Go(): N1.low() N2.high() N3.low() N4.high() def Left(): N1.high() N2.low() N3.low() N4.high() def Right(): N1.low() N2.high() N3.high() N4.low() while True: if blue.any()>0: data=blue.read().decode() print(data) if data.find('0')>-1: #stop Stop() mode="1" print('stop') if data.find('1')>-1: Go() print('go') if data.find('2')>-1: Back() pyb.delay(500) Stop() if data.find('3')>-1: Left() pyb.delay(250) Stop() if data.find('4')>-1: Right() pyb.delay(250) Stop() if data.find('5')>-1: mode="1" Stop() if data.find('6')>-1: mode="2" else: if mode=="2": print('循迹模式') if(M1.value() and M2.value() and M3.value()): Stop() mode="1" if(M2.value() or M3.value()): pyb.LED(2).on() pyb.LED(3).off() pyb.LED(4).off() Go() if M1.value(): pyb.LED(3).on() pyb.LED(2).off() pyb.LED(4).off() Right() pyb.delay(10) if M4.value(): pyb.LED(4).on() pyb.LED(2).off() pyb.LED(3).off() Left() pyb.delay(10)
9.智能蓝牙小车APP的使用
下载安装后,打开[蓝牙智能小车]APP,进入操作界面。如下:
点击左下角的桃心图标,进入自定义编码界面。通过这个界面,我们可以自定义操作界面中各个按键发出去的指令内容。
接下来,回到一开始的操作界面,点击右下角的设置图标,进行蓝牙模块的连接。首先先点击[搜索蓝牙设备],界面会自动加载搜索到的蓝牙设备,当出现HC-06时,点击进行连接。
如果是第一次连接,需要进行配对,配对的密码默认1234。
提示连接成功后,我们就可以通过四个方向键来操纵智能蓝牙小车了。
大家可以看到,右上角的图标,可以进行蓝牙模式和循迹模式的切换。当按下时,两种模式来回切换。当处于循迹模式时,界面如下。
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