基于ZigBee無線控制小車設(shè)計與實現(xiàn)

計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院ZigBee 無線網(wǎng)絡(luò)原理課程設(shè)計報告設(shè)計題目： 基于 ZigBee 無線小車的設(shè)計 設(shè)計人員： 學(xué)號：學(xué)號：學(xué)號：學(xué)號：學(xué)號：指導(dǎo)教師：2015 年 4 月目錄摘 要 .IABSTRACT .II1 設(shè)計目標(biāo) .12 設(shè)計內(nèi)容 .13 設(shè)計方案 .24 實驗所需器材 .25 實驗各個模塊的相關(guān)電路設(shè)計 .25.1 L298N 直流電機(jī)驅(qū)動的相關(guān)參數(shù) .25.2 L298N 的驅(qū)動原理圖 .35.4 直流電機(jī)原理圖 .46 實驗軟件設(shè)計 .46.1 基于 VB 語言上位機(jī)控制程序： .46.2 ZigBee 核心板下位機(jī)核心部分 .77 作品實物圖展示 .98 實驗小組成員分工 .119 實驗總結(jié) .1110.小組成員評分 .13ZigBee 無線小車摘 要隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，ZigBee 技術(shù)以其獨有的優(yōu)勢正在為我們提供更多優(yōu)質(zhì)便捷的技術(shù)成果。本課題研究的是基于 ZigBee 技術(shù)，設(shè)計和實現(xiàn)了一種無線遙控小車新的解決方案。設(shè)計以電腦控制端、ZigBee 技術(shù)、電機(jī)驅(qū)動模塊等硬件模塊組成的遙控小車。實現(xiàn)小車的前進(jìn)、后退、前左轉(zhuǎn)彎、前右轉(zhuǎn)彎、后左轉(zhuǎn)彎、后右轉(zhuǎn)彎等實時控制功能。為遙控玩具小車的設(shè)計提供了一種新思路，同時可以為將來智能家居的遙控設(shè)計提供一定的參考意義?！娟P(guān)鍵詞】ZigBee 核心板 智能小車 無線控制IABSTRACTWith the rise of the Internet of Things,the ZigBee with its unique advantage provide us more quality and convenient technological achievements. The research is based on the ZigBee controlled smart car design, by means of ZigBee design and implementation of a wireless remote control car new solutions. Control platform designed for PC, ZigBee module, motor drive module and other hardware module remote control car. Realize the car forward, backward, turn left in front, front right turn after turn left, turn right after the other real-time control functions. For the remote control toy car design presents a new way of thinking, and can for the future smart home remote control designed to provide some reference value.key words ZigBee Intelligent car Wireless controlZigBee 無線網(wǎng)絡(luò)原理課程設(shè)計報告：基于 ZigBee 無線小車的設(shè)計01 設(shè)計目標(biāo)本次設(shè)計要求實現(xiàn)一個 PC 端可以控制小車的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)。 PC端控制軟件可以用 VB 語言，對 VB 串口控件要熟悉的掌握。同時要求學(xué)生對CC2530 芯片編程和 zigbee 協(xié)議棧有相當(dāng)程度的理解以及熟練的應(yīng)用，熟悉 ZigBee串口以及中斷的使用，會基本的 C 語言熟練掌握 IAR FOR 8051 軟件的使用與程序下載以及手機(jī)軟件開發(fā)環(huán)境。2 設(shè)計內(nèi)容(1) 利用 ZigBee 核心板，配備車載傳感器裝置，建立無線控制系統(tǒng)。(2) 自行設(shè)計電機(jī)驅(qū)動電路并配備 ZigBee 模塊，車載 ZigBee 用做終端設(shè)備，采用廣播方式接入到 ZigBee 協(xié)調(diào)器網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)操作電腦控制小車前進(jìn)后退與轉(zhuǎn)向運動。做到反應(yīng)迅速，操作準(zhǔn)確，實現(xiàn)無線遙控小車的要求。(3) 啟動 ZigBee 核心板主控軟件，對小車進(jìn)行控制操作。并向車載單片發(fā)生送一個連接指令，單片機(jī)收到指令后進(jìn)行相關(guān)處理，并驅(qū)動電機(jī)完成相應(yīng)的指令內(nèi)容ZigBee 無線網(wǎng)絡(luò)原理課程設(shè)計報告：基于 ZigBee 無線小車的設(shè)計1圖 2.1 系統(tǒng)組成框圖串口任務(wù)初始化檢測串口收到數(shù)據(jù)開始協(xié)調(diào)器串口收到其他控制命令小車收到控制命令小車維持原有姿態(tài)發(fā)往上層否是ZigBee 無線網(wǎng)絡(luò)原理課程設(shè)計報告：基于 ZigBee 無線小車的設(shè)計23 設(shè)計方案(1) CC2530 芯片做接收信息設(shè)備和控制設(shè)備。(2) ZigBee 終端設(shè)備和協(xié)調(diào)器組網(wǎng)成功通信。(3) 自制電機(jī)的驅(qū)動電路(根據(jù)實驗材料的具體情況) 。(4) 上位機(jī)發(fā)指令控制下位機(jī)小車運動。 4 實驗所需器材此處用 CC2530 芯片用作接收信息和控制芯片，實現(xiàn)無線遙控，單跳控制距離可以達(dá)到 100 米以上，L298N 驅(qū)動模塊(驅(qū)動電機(jī))（1） 小車底座，輪子，直流電機(jī)（2（ ZigBee 核心板和 JLINK 下載模塊及其相關(guān)的驅(qū)動（3（ 杜邦線若干，電池若干（最好是可以充電的）5 實驗各個模塊的相關(guān)電路設(shè)計5.1 L298N 直流電機(jī)驅(qū)動的相關(guān)參數(shù)（1） 驅(qū)動芯片：L298N 雙 H 橋直流電機(jī)驅(qū)動芯片（2）非門芯片：IA、IB 的高低電平分別控制 A 、B 兩個電機(jī)正反轉(zhuǎn)（3）驅(qū)動部分端子供電范圍 VMS：5V46V（4）驅(qū)動部分峰值電流 Io：2A（5）邏輯部分端子供電范圍 VCC：5V（6）邏輯部分端子供電范圍 VIN：6.5V12V（穩(wěn)壓之后給芯片 VCC 供電）（7）邏輯部分工作電流范圍：020mAZigBee 無線網(wǎng)絡(luò)原理課程設(shè)計報告：基于 ZigBee 無線小車的設(shè)計3（8）控制信號輸入電壓范圍：低電平：0.3VVin1.5V高電平：2.3VVinVss（9）使能信號輸入電壓范圍：低電平：0.3Vin1.5V（控制信號無效）高電平：2.3VVinVss（控制信號有效）（10） 最大功耗：25W（溫度 T75時）（11）正常工作溫度：25130（12）驅(qū)動板尺寸：58mm54mm（13）驅(qū)動板重量：35g5.2 L298N 的驅(qū)動原理圖圖 5.1 L298N 原理圖說明：OUT1，OUT2 ，OUT3，OUT4 之間分別連接兩個步進(jìn)電機(jī)，IN1，IN2，IN3，IN4 引腳控制電機(jī)的運轉(zhuǎn)， L298N 的邏輯功能如圖所示表 5.1 ZigBee 無線網(wǎng)絡(luò)原理課程設(shè)計報告：基于 ZigBee 無線小車的設(shè)計4圖 5.2 L2