用arduino制作蓝牙遥控小车

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现如今是智能手机的天下，很多手机性能已经能够媲美PC了，那么用智能机遥控一台小车自然不在话下了。这里我们用arduino uno开发板配合HC-05蓝牙透传模块制作一辆手机控制的小车，使小车能够发射激光，控制舵机，测量距离并回传到手机，体验一下无线操控的乐趣吧。

首先，手头准备好以下材料：

图10.1 arduino uno板一块 图10.2 arduino sensor sheild v5.0传感器扩展板，带蓝牙直插接口，方便

组装模块

图10.3 L9110电机驱动板一块

（注意：这种是两路电机驱动板，相对于L298N更为小巧，但不支持pwm调速，如果需要驱动四个电机需要两块，这里我们就用两轮驱动）

图10.4 HC-05主从一体蓝牙透传模块 图10.5 超声波测距模块

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图10.6 普通模拟舵机 图10.7 小车轮胎（带直流电机） 图10.8 激光灯

首先，我们来简单了解一下HC-05蓝牙模块的引脚。

图10.9 HC-05的引脚图示 表10.1 HC-05的引脚定义 1 2 3 4 5 6 VCC GND TXD RXD KEY LED 电源（3.3v~5v） 接地 模块串口发送脚，接uno的RX引脚。 模块串口接收脚，接uno的TX引脚。 用于进入AT指令状态，可直接悬空不做设置。 配对状态输出；配对成功输出高电平，未配对则输出低电平。 这里我们只需要连接1、2、3、4引脚，5、6悬空即可。

模块上电后指示灯快闪则表示模块等待配对，用手机搜索蓝牙能搜索到“H-C-2010-06-01”，默认初始密码为1234，连接后指示灯慢闪开始工作。

注意此模块不需任何程序，与arduino直接连接就能用。

为了使小车能够进入避障模式自动工作，我们使用了US100超声波测距模块，下面简单介绍一下此模块。

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正面图 背面图

图10.10 US100超声波测距模块

此模块分串口工作模式和电平触发工作模式。串口模式下向模块发送0x55，则返回探测到的距离，发送0x50则返回当前温度。电平模式下通过向Triq引脚发送一个大于10us的高电平，模块开始测距，超声波在空中传播的时间就是Echo引脚高电平持续的时间，所以通过检测Echo引脚的高电平持续时间，由公式：(检测的时间*340m/s)/2得出距离。

注意：由于Arduino Uno只有一个串口，所以超声波模块和蓝牙模块共用一个串口时易发生冲突，所以我们在这里采用电平触发模式。

我们可以使用舵机l连续的摆动摇动一面小红旗，也可以在舵机上加一个小毛刷让小车能够边走边扫地，那么下面就简单介绍一下普通模拟舵机的控制原理。

图10.11 模拟舵机

图为市面上常见的模拟舵机，之所以称为模拟舵机，是因为它是通过输入pwm波这种模拟量来控制角度的。舵机每20ms接收一次信号脉冲，高电平范围在0.5ms~2.5ms内舵机响应。

Arduino自带舵机函数库，通过调头文件，我们可以直接引用以下几个常用函数：

1、attach（接口）——设定舵机的接口，uno上只有带‘#’号的引脚具备pwm输出功能

2、write（角度）——用于设定舵机旋转角度的语句，模拟舵机可设定的角度范围是0°到180°，数码舵机角度不受限制。

3、read（）——用于读取舵机角度的语句，可理解为读取最后一条write()命令中的值。

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4、attached（）——判断舵机参数是否已发送到舵机所在接口。

5、detach（）——使舵机与其接口分离，该接口可继续被用作PWM接口。 下面我们开始编写程：

#include //舵机库头文件 //*****************************************************************************

#define SERVO 3 //定义3引脚接一个舵机

/******************************************************************************

********电机模块引脚定义，电机1的转动方向取决于A1 B1引脚 ***** ********的状态，其中（A1，B1)赋值（1,0）为正转，赋值（0,1） ***** ********为反转，赋值（1,1）或（0，0）则不转 ***** ******************************************************************************/

#define INT_A1 9 #define INT_B1 8 #define INT_A2 11 #define INT_B2 10

/****************************************************************************

*****US100超声波测距模块引脚定义，拔去短路帽后为电平触发模式， ***** *****只需要在Trig/TX管脚输入一个10US以上的高电平，系统便可发出8个 ***** *****40KHZ的超声波脉冲，然后检测回波信号。当检测到回波信号后， 模块 ***** *****还要进行温度值的测量，然后根据当前温度对测距结果进行校正， ***** *****将校正后的结果通过Echo/RX管脚输出。 ***** *****在此模式下，模块将距离值转化为340m/s时的时间值的2倍， ***** *****通过Echo端输出一高电平，可根据此高电平的持续时间来计算距离值。 ***** *****即距离值为：(高电平时间*340m/s)/2。 ***** *****************************************************************************/

#define Triq 5 #define Echo 4

#define LASER 6 //定义激光灯在12引脚 #define LASER_ON digitalWrite(LASER,1) //简化程序，方便操作 #define LASER_OFF digitalWrite(LASER,0) Servo myservo; //定义舵机名称 float distance; //定义测量的距离值 byte BT_COM; //定义蓝牙接收到的参数值 byte BT_PWM=75; //定义输入舵机的角度值 byte LASER_Flag; //判断激光开关的标志值 /***************初始化*******************/

void setup() {

pinMode(Triq,OUTPUT); //设置Triq引脚为输出模式 pinMode(Echo,INPUT); //设置Echo引脚为输入模式

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pinMode(LASER,OUTPUT); //设置激光灯引脚为输出模式 myservo.attach(3); //在引脚3上添加一个舵机 Serial.begin(38400); //蓝牙模块的默认传输速率 }

/**************主函数*******************/

void loop() {

if(Serial.available()) //判断串口是否接收到数据 {

BT_COM=Serial.read(); //读蓝牙串口的数据 switch(BT_COM) //数据选择 {

case'a': forward(); //发送’a’，小车前进 break; case'b': turnright(); //发送’b’，小车右转 break; case'c': backup(); //发送’c’，小车后退 break; case'd': turnleft(); //发送’d’，小车左转 break; case'e': stopcar(); //发送’e’，小车停止 break; case'f': BT_SERVO_REDUCE(); //发送’f’，舵机左转 break; case'g': BT_SERVO_ADD(); //发送’g’，舵机右转 break; case'h': BiZhang(); //发送’h’，小车进入避障模式自动工作 break;

case'i': MY_DISTANCE(); //发送’i’，小车测距并返回给手机距离值 break; case'j': if(LASER_Flag==0)LASER_ON_SWITCH(); else if(LASER_Flag==1)LASER_OFF_SWITCH();

break; //发送’j’，先判断当前激光灯是否亮起，若 //亮起则关闭激光灯，若不亮则打开激光灯 } } }

/***********************************************************************

**********舵机转动函数，由于蓝牙每次接收的是字符，无法直接给 *********** **********舵机输入的pwm值赋值，所以通过下面两个舵机的左右转向*********** **********函数使舵机连续转动。再通过停止命令结束转动，从而使 *********** **********舵机转动到任意角度 ***********

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***********************************************************************/

void BT_SERVO_REDUCE() //舵机左转

{

while(!Serial.available()) //若无指令到来，则循环执行本条程序 {

BT_PWM-=2;

if(BT_PWM<5)BT_PWM=5; //设置最角度值

myservo.write(BT_PWM); //给舵机输送当前角度值 delay(50); //延时50ms } }

void BT_SERVO_ADD() //舵机右转 {

while(!Serial.available()) //原理同上 {

BT_PWM+=2;

if(BT_PWM>150)BT_PWM=150; myservo.write(BT_PWM); delay(50); } }

/***********激光灯开关函数*************/

void LASER_ON_SWITCH() //打开激光灯 {

LASER_Flag=1; //先判断当前激光灯状态，1则当前关 // 闭，0则当前打开 while(!Serial.available()) {

LASER_ON; //打开激光灯

} }

void LASER_OFF_SWITCH() //关闭激光灯，原理同上 {

LASER_Flag=0;

while(!Serial.available()) {

LASER_OFF; } }

/************测距模块工作函数***********/ void MY_DISTANCE() {

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digitalWrite(Triq,LOW); //先向Triq引脚输送一个大于10us的高电平 delayMicroseconds(2); digitalWrite(Triq,HIGH); delayMicroseconds(10);

distance=pulseIn(Echo,HIGH); //检测Echo高电平持续时间，返回单位是us distance=distance*0.018; //由时间转换成距离

Serial.print(\ //串口打印”distance=”这几个字符 Serial.print(distance); //串口打印测得的距离值 Serial.println(\ //串口打印单位cm

}

/************电机转向函数**************/

void turnleft() //通过给(A1，B1，A2，B2)引脚赋值（0,1,1,0），使小车左转 //赋0表示引脚低电平，赋1表示引脚高电平 {

digitalWrite(INT_A1,0); digitalWrite(INT_B1,1); digitalWrite(INT_A2,1); digitalWrite(INT_B2,0); }

void turnright() //通过给(A1，B1，A2，B2)引脚赋值（1,0,01），使小车右转 //赋0表示引脚低电平，赋1表示引脚高电平 {

digitalWrite(INT_A1,1); digitalWrite(INT_B1,0); digitalWrite(INT_A2,0); digitalWrite(INT_B2,1); }

void forward() //通过给(A1，B1，A2，B2)引脚赋值（0,1,0，1），使小车前进 //赋0表示引脚低电平，赋1表示引脚高电平 {

digitalWrite(INT_A1,0); digitalWrite(INT_B1,1); digitalWrite(INT_A2,0); digitalWrite(INT_B2,1); }

void backup() //通过给(A1，B1，A2，B2)引脚赋值（1,0,1,0），使小车后退 //赋0表示引脚低电平，赋1表示引脚高电平

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{

digitalWrite(INT_A1,1); digitalWrite(INT_B1,0); digitalWrite(INT_A2,1); digitalWrite(INT_B2,0); }

void stopcar() //通过给(A1，B1，A2，B2)引脚赋值（0,0,0,0），使小车停止 //赋0表示引脚低电平，赋1表示引脚高电平 {

digitalWrite(INT_A1,0); digitalWrite(INT_B1,0); digitalWrite(INT_A2,0); digitalWrite(INT_B2,0); }

/***注意赋值可能因为电机的连接方式不同而有所改动，具体可自己试验得出正确赋值***/

/****************避障模式****************/

void BiZhang() {

while(!Serial.available()) {

MY_DISTANCE(); //引用测距函数先测量距离

delay(50);

if(distance>20&&distance<40)turnleft(); //判断距离后指示小车转向或前进或后退 else if(distance<20)backup(); else if(distance>40)forward(); }

}

注意：

程序中多处用到了 while(!Serial.available())这条语句。为的是能够在下一条指令到底前能够循环运行本条指令动作，能够避免程序运行出错。

按照程序定义的引脚，插上各种模块，组装你的小车： 接下来，手机下载SPP蓝牙串口软件：

打开软件，向后滑动切换到“键盘”，软件提供了12个自定义按钮，长按按钮自定义按钮，名称写你要定义的按钮名称，选择发送“字符”，消息就是程序中定义的要发送的字符。如：名称：前进 消息：a。

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图10.12 小车组装效果图 图10.13 SPP蓝牙串口软件

图10.14 自定义按钮界面 图10.15 按钮编辑器

定义完所有按钮之后，点击右上角的“连接”，搜索设备，注意此时蓝牙模块直接插在扩展板的“bluetooth”插槽内，上电后蓝牙指示灯处于快闪状态表明处于配对等待模式，等待片刻手机会搜索到蓝牙，默认名字为H-C-2010-06-01（注意：不同厂家生产的模块可能名字不同）

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图10.16 编辑好按钮图示 图10.17 搜索附近蓝牙设备

点击蓝牙名字，输入配对密码，默认为“1234”，需要提到的一点是，当点击“测距”按钮小车测量距离后，返回的距离值会显示在SPP软件的“终端”窗口内，向左滑动进入“终端”窗口，就能看到测量到的距离值啦！

图10.18 输入配对密码 图10.19 距离测量值回传演示 好了，到此为止你的手机蓝牙遥控小车就完工啦，享受无线操作的乐趣吧！

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/d5t.html