具有多種控制模式的多功能兒童玩具設(shè)計(jì)-控制系統(tǒng)類

1、<p><b>　　摘要（中英文） </b></p><p>　　概述項(xiàng)目?jī)?nèi)容，簡(jiǎn)單介紹所實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng) (100-150字左右)</p><p>　　本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一款以MSP430F149為主控芯片的智能玩具車。小車采用無(wú)線和藍(lán)牙兩種方式進(jìn)行控制，擁有三種工作模式，即遙控模式、智能模式和藍(lán)牙模式。遙控模式使用自制遙控器控制小車運(yùn)動(dòng)；智能模式下，小車檢測(cè)到人體靠

2、近后將迅速蘇醒，與人進(jìn)行追逐游戲，并適時(shí)播放語(yǔ)音進(jìn)行互動(dòng)；藍(lán)牙模式下用戶通過(guò)自制的PC機(jī)軟件可以隨意設(shè)計(jì)小車的運(yùn)動(dòng)路線，控制小車按照既定路線運(yùn)動(dòng)，并可使用語(yǔ)音錄放功能實(shí)現(xiàn)傳話。</p><p>　　This project is designed with MSP430F149 as main control chip intelligent toy car. Car wireless Bluetooth con

3、trol, with remote control model, intelligent mode and Bluetooth mode three kinds of operation pattern. Remote control mode using a homemade remote control car movement; intelligent mode, the car detects human near will q

4、uickly regained, and people were chasing the game, and to play the voice interaction; Bluetooth mode the user by using PC software to design the movement of the trolley li</p><p><b>　　引言</b></

5、p><p>　　簡(jiǎn)述系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景、目的、和所要解決的問(wèn)題。</p><p>　　隨著電子技術(shù)的發(fā)展和單片機(jī)的廣泛應(yīng)用，兒童玩具正在經(jīng)歷著一場(chǎng)前所未有的革命。具有智能化，人性化，可塑性等特點(diǎn)的玩具越來(lái)越受到人們的青睞。針對(duì)市場(chǎng)上的這種趨勢(shì)，我們?cè)O(shè)計(jì)了一款具有多種模式，通過(guò)多種控制方式實(shí)現(xiàn)自身參數(shù)調(diào)節(jié)的智能化玩具車，控制方式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見圖1。</p><p>　　圖1.系

6、統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　在遙控模式下，玩具車可以當(dāng)做普通的遙控車進(jìn)行遙控操作，還可以調(diào)節(jié)速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，通過(guò)遙控器也可以實(shí)現(xiàn)不同模式的選擇。</p><p>　　在智能模式下，玩具車實(shí)現(xiàn)了一種全新的玩法：處在該模式下，當(dāng)沒人靠近的時(shí)候，小車一直處于低功耗的狀態(tài)，當(dāng)有人靠近的時(shí)候，小車立即蘇醒，并通過(guò)各個(gè)傳感器的信號(hào)進(jìn)行判斷，快速運(yùn)動(dòng)，與兒童進(jìn)行追逐游戲。通過(guò)語(yǔ)音錄放功能，家長(zhǎng)還可

7、以隨時(shí)的更換兒童與小車做追逐游戲時(shí)的語(yǔ)音（比如說(shuō)可以換成詩(shī)歌等），讓兒童在玩耍能學(xué)到東西，做到寓教于樂(lè)。</p><p>　　在藍(lán)牙模式下也可以實(shí)現(xiàn)一種全新的玩法：用戶可以通過(guò)自制的PC機(jī)軟件事先設(shè)計(jì)小車的運(yùn)行跑道和運(yùn)行速度，這對(duì)激發(fā)兒童的好奇心和創(chuàng)新設(shè)計(jì)意識(shí)有很好的培養(yǎng)作用。在此模式下，小車可以當(dāng)做移動(dòng)對(duì)講機(jī)來(lái)用。</p><p>　　通過(guò)以上多種模式的設(shè)計(jì)，一定程度上實(shí)現(xiàn)了該玩具的智能

8、化，人性化和可塑性，提高了玩具的耐玩性和娛樂(lè)性。</p><p><b>　　系統(tǒng)方案 </b></p><p>　　詳細(xì)說(shuō)明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體思路，用模塊的形式指出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，并指出其中使用的關(guān)鍵算法</p><p>　　整體思路：系統(tǒng)設(shè)計(jì)為三種工作模式，采用兩種控制方式進(jìn)行交互控制。整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)采用從上到下，分級(jí)分模塊的處理結(jié)構(gòu)，充

9、分保持各個(gè)功能模塊之間的獨(dú)立性。無(wú)線通訊和藍(lán)牙通訊等實(shí)時(shí)性很強(qiáng)的功能均采用在中斷里進(jìn)行處理。</p><p>　　系統(tǒng)整體框架如圖2所示。</p><p>　　智能模式下小車采用傳感器檢測(cè)外部信號(hào)，并通過(guò)得到的信號(hào)為依據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制和音樂(lè)播放的控制。</p><p>　　遙控模式下采用帶有NRF240無(wú)線模塊的自制遙控器進(jìn)行控制，主控芯片接收到信號(hào)，進(jìn)行相應(yīng)的L

10、CD12864顯示和運(yùn)動(dòng)控制。</p><p>　　藍(lán)牙模式下才用自制的PC機(jī)軟件通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送控制參數(shù)以及跑道路線圖給主控芯片，主控芯片接收到數(shù)據(jù)后，控制LCD12864重現(xiàn)運(yùn)動(dòng)路線圖，并控制電機(jī)按照給定路線進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　使用遙控器和PC機(jī)軟件均可以實(shí)現(xiàn)三種模式的選擇。</p><p><b>　　圖2.系統(tǒng)整體框架</b>&

11、lt;/p><p><b>　　關(guān)鍵模塊介紹：</b></p><p>　　NRF24L01模塊：</p><p>　　無(wú)線模塊實(shí)現(xiàn)了以STC89C52為主控芯片的自制遙控器與</p><p>　　msp430為主控芯片的玩具車之間的通信。</p><p><b>　　發(fā)射流程：</b

12、></p><p>　　把接收機(jī)的地址和要發(fā)送的數(shù)據(jù)按時(shí)序送入NRF24L01</p><p>　　配置CONFIG寄存器，使之進(jìn)入發(fā)送模式。</p><p>　　微處理器把CE置高，激發(fā)NRF24L01進(jìn)行Enhanced ShockBurstTM發(fā)射。</p><p>　?、苌漕l數(shù)據(jù)打包（加字頭、CRC校驗(yàn)碼）。</p>

13、<p><b>　?、莞咚侔l(fā)射數(shù)據(jù)包。</b></p><p><b>　　接收流程：</b></p><p>　　配置本機(jī)地址和要接收的數(shù)據(jù)包大小。</p><p>　　配置CONFIG寄存器，使之進(jìn)入接收模式，把CE置高。</p><p>　　NRF24L01進(jìn)入檢測(cè)狀態(tài)，等待數(shù)據(jù)

14、包的到來(lái)。</p><p>　　④當(dāng)接收到正確的數(shù)據(jù)包后，NRF24L01通過(guò)STATUS寄存器的RX_DR置位通知微處理器。</p><p>　?、菸⑻幚砥鲝腘RF24L01中將數(shù)據(jù)讀出。所有數(shù)據(jù)均讀取完后，可清除STATUS寄存器。</p><p><b>　　藍(lán)牙模塊：</b></p><p>　　通過(guò)自制的PC機(jī)

15、軟件和小車上的藍(lán)牙模塊進(jìn)行通訊。msp430的藍(lán)牙數(shù)據(jù)的接收均在UART0中實(shí)現(xiàn)。PC機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)將用戶設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)軌跡和相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置發(fā)送給MSP430，并存儲(chǔ)在MSP430空閑的flash空間中，數(shù)據(jù)量平均在幾百~幾千字節(jié)左右，為避免出現(xiàn)接收錯(cuò)誤的發(fā)生以及給msp430內(nèi)存造成太大負(fù)擔(dān)，采用了自行設(shè)計(jì)的發(fā)送數(shù)據(jù)格式、接收方式、驗(yàn)證方式以及修正算法。</p><p><b>　　發(fā)送數(shù)據(jù)格式：</b

16、></p><p><b>　　接收方式：</b></p><p>　　從遇到到字符"$"開始接收字節(jié)數(shù)據(jù)</p><p>　　如果處于正在接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)，接收到字符","，則默認(rèn)接收到一 個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，并把這個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)存入內(nèi)存的一個(gè)字節(jié)單元中</p><p>　　如果處于

17、正在接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)，接收到字符";"則停止接收數(shù)據(jù)， 并將內(nèi)存中的250個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)寫入到MSP430的空閑flash中(不包 括字符";")，并等待下一個(gè)"$"的到來(lái)；</p><p>　　④如果處于正在接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)，接收到字符"*"則停止接收數(shù)據(jù)，</p><p>　　并將內(nèi)存中的接收到的字節(jié)

18、寫入到MSP430的空閑flash中(不包括 字符"*")，并結(jié)束整個(gè)接收過(guò)程。</p><p>　　注：PC機(jī)軟件每發(fā)送250個(gè)有效字節(jié)，將sleep 50ms，為MSP430的flash存儲(chǔ)操作留出充分的時(shí)間。</p><p><b>　　驗(yàn)證方式：</b></p><p>　　除了采用MSP430

19、的UART功能自帶的校驗(yàn)功能外，本設(shè)計(jì)還采用了一種簡(jiǎn)潔直觀的方式進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)一步確保了接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。</p><p>　　進(jìn)入藍(lán)牙模式后，單片機(jī)將會(huì)在讀取flash存放小車運(yùn)動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)，并將小車的運(yùn)動(dòng)軌跡重現(xiàn)在12864上。使用者通過(guò)查看12864跑道的形狀，就可以判斷數(shù)據(jù)接收的正確性，如果出現(xiàn)較大偏差，則用戶可以重新通過(guò)PC機(jī)軟件發(fā)送數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　修正

20、算法：</b></p><p>　　在驗(yàn)證方式的基礎(chǔ)上保證了絕大多數(shù)數(shù)據(jù)正確基礎(chǔ)上，在使用數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)接收的數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行修正過(guò)濾。修正的算法的思想為跑道具有連續(xù)性，通過(guò)計(jì)算相鄰點(diǎn)之間的差值，如果其絕對(duì)值超過(guò)一定數(shù)值，則將該點(diǎn)去掉，并讀取下一個(gè)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)實(shí)際驗(yàn)證，通過(guò)驗(yàn)證和修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡，完全可以達(dá)到發(fā)送準(zhǔn)確性的要求。</p><p><b>　　PC機(jī)軟件</b&g

21、t;</p><p>　　這是一個(gè)配合藍(lán)牙通訊而設(shè)計(jì)的軟件。具有以下特點(diǎn)和功能：</p><p>　　界面友好，操作設(shè)計(jì)充分借鑒了一些常用軟件的使用方法，使用 戶使用起來(lái)似曾相識(shí)，得心應(yīng)手。</p><p>　　具備設(shè)置小車工作模式，運(yùn)動(dòng)速度，運(yùn)行時(shí)間等功能。</p><p>　　專門設(shè)計(jì)的畫圖工具和畫圖板，使得用戶可以在軟件上設(shè)計(jì)自

22、己 想要的運(yùn)動(dòng)跑道，并在運(yùn)動(dòng)跑道上設(shè)置小車運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的方向，以及終點(diǎn)。</p><p>　　④設(shè)計(jì)完成后，用戶僅須一鍵便可以將數(shù)據(jù)通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送給小車，操作簡(jiǎn)單易學(xué)。</p><p>　?、萦脩粼O(shè)計(jì)的跑道如果感覺滿意，可以保存到“我的跑道”的，方 便下次使用，軟件也自帶了一些常用的跑道供用戶直接使用。</p><p>　　相應(yīng)的算法在系統(tǒng)軟件設(shè)

23、計(jì)中進(jìn)行介紹。</p><p>　?。?）三種工作模式的具體功能介紹 </p><p>　　遙控模式：在遙控模式下，玩具車除了能實(shí)現(xiàn)一輛普通遙控車所具備的諸如轉(zhuǎn)彎之類的功能外，還可以控制玩具車運(yùn)行的速度和時(shí)間。從而方便父母有效地控制兒童玩耍的時(shí)間。普通模式下，紅外避障模塊實(shí)現(xiàn)基本的避障功能，自制遙控器上帶有LCD11264液晶，方便即時(shí)顯示小車運(yùn)行的時(shí)間及速度。普通

24、模式由遙控器控制無(wú)線模塊發(fā)送指令。</p><p>　　智能模式：在智能模式下，熱電偶檢測(cè)到人體靠近后，將產(chǎn)生中斷喚醒單片機(jī)。通過(guò)紅外避障模塊實(shí)現(xiàn)基本的避障功能。在運(yùn)動(dòng)中采用超聲波測(cè)距模塊測(cè)出使用者與玩具車的距離。當(dāng)兒童靠近玩具車時(shí)，玩具車會(huì)自動(dòng)躲避，并且隨著兒童追逐的速度越來(lái)越快，玩具車會(huì)相應(yīng)的改變自己的速度和運(yùn)動(dòng)方向。當(dāng)兒童長(zhǎng)時(shí)間追不上玩具車時(shí)，玩具車會(huì)通過(guò)語(yǔ)音模塊播放一段錄音與兒童進(jìn)行互動(dòng)。當(dāng)兒童追上玩具車

25、后，玩具車同樣會(huì)通過(guò)語(yǔ)音模塊播放一些鼓勵(lì)的話語(yǔ)并且在這個(gè)時(shí)候，作為獎(jiǎng)勵(lì)，玩具車會(huì)擔(dān)任讀書機(jī)的角色，通過(guò)語(yǔ)音模塊給兒童講故事、背古詩(shī)詞、讀單詞等知識(shí)。如果在該模式下兒童長(zhǎng)時(shí)間不理睬玩具車，那么玩具車在通過(guò)語(yǔ)音模塊播放一段錄音后會(huì)自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)。等到超聲波模塊和人體感應(yīng)模塊檢測(cè)到兒童的靠近時(shí)CPU會(huì)被立刻喚醒，玩具車加速前進(jìn)。智能模式同遙控模式一樣，均可以由遙控器控制無(wú)線模塊或是由上位機(jī)軟件控制藍(lán)牙模塊發(fā)送指令。</p>&

26、lt;p>　　藍(lán)牙模式：在藍(lán)牙模式下，使用者可以在自制的PC機(jī)軟件上設(shè)計(jì)智能車的運(yùn)動(dòng)路線及運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，在確定設(shè)計(jì)后點(diǎn)擊下載按鈕，軟件就通過(guò)藍(lán)牙批量將數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)，單片機(jī)將接收的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在空閑的flash中?？紤]到在該模式下玩具車能夠按照事先既定好的路線行駛并且可以按原路線返回的特性以及語(yǔ)音模塊在智能模式下的廣泛使用，我們可以讓玩具車充當(dāng)移動(dòng)對(duì)講機(jī)的功能。假定甲、乙兩人在兩個(gè)位置，甲錄完想對(duì)乙說(shuō)的話后，按下確認(rèn)鍵后玩具車

27、會(huì)按照事先設(shè)定的路徑運(yùn)動(dòng)。到達(dá)乙處。乙收到后再把對(duì)甲想說(shuō)的話錄下來(lái)，按確認(rèn)鍵后玩具車會(huì)按原路徑返回。如此周而復(fù)始，這將會(huì)是兒童們樂(lè)此不疲的一種交流方式和游戲。在玩具車運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，附在玩具車上的LCD12864液晶會(huì)即時(shí)顯示玩具車運(yùn)行的軌跡。</p><p><b>　　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　圖3. 系統(tǒng)硬件整體架構(gòu)圖</p><

28、p>　　智能玩具車的系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示，其中各組成部分的作用分別如下(PC機(jī)軟件將在軟件部分介紹)：</p><p>　　MSP430F149作為主控芯片。</p><p>　　主控芯片需要處理無(wú)線通信、藍(lán)牙通信，并進(jìn)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制、傳感器信號(hào)檢測(cè)和控制、12864液晶控制、ISD4004語(yǔ)音功能控制等操作，需要用到定時(shí)器實(shí)現(xiàn)定時(shí)處理，捕捉器進(jìn)行信號(hào)捕捉以及比較器進(jìn)行PWM輸出，

29、且藍(lán)牙通訊數(shù)據(jù)量較大，需要有一定量的存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，權(quán)衡之下，采用了擁有TA、TB，并帶有60Kflash空間，時(shí)鐘頻率為8MHZ的MSP430F149單片機(jī)作為主控芯片。由于該款單片機(jī)資源豐富、工作速度快且價(jià)位合理，完全可以滿足本設(shè)計(jì)開發(fā)的需要。</p><p>　　NRF24L01無(wú)線模塊：</p><p>　　本設(shè)計(jì)的目的之一是實(shí)現(xiàn)玩具車的遙控功能。NRF24L01模塊可以無(wú)線接

30、收和發(fā)送數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)遙控的目的。</p><p><b>　　藍(lán)牙模塊：</b></p><p>　　采用了藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)與單片機(jī)之間的通訊，自行編寫了的PC機(jī)軟件進(jìn)行，可支持用戶對(duì)模式、時(shí)間等參數(shù)的設(shè)定并可以設(shè)計(jì)小車的運(yùn)動(dòng)軌跡。其硬件框圖如下：</p><p>　　圖4.藍(lán)牙連接硬件框圖</p><p><b

31、>　?。?）感應(yīng)模塊：</b></p><p>　　感應(yīng)模塊采用了多種傳感器想結(jié)合的的檢測(cè)方法。熱電偶用于人體的檢測(cè)，超聲波用于距離的檢測(cè)，紅外線傳感器用于臨近的障礙物的快速檢測(cè)。感應(yīng)模塊的應(yīng)用，可以有效地實(shí)現(xiàn)避開障礙物。</p><p>　　圖5.感應(yīng)模塊俯視圖</p><p><b>　?。?）電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊</b><

32、/p><p>　　考慮到玩具應(yīng)該具有持久、耐玩、耗電低等特點(diǎn)，所以選用低功率電機(jī)和低功耗的驅(qū)動(dòng)芯片L9110進(jìn)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)。除此之外，L9110芯片的控制信號(hào)輸入端可以和單片機(jī)連接，直接省去光耦隔離電路，方便了電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的搭建。由于L9110控制每個(gè)電機(jī)需要采用兩路PWM輸出分別進(jìn)行正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)控制的特點(diǎn)，所以控制小車需要采用四路PWM輸出（小車由兩個(gè)電機(jī)帶動(dòng)）。采用TB來(lái)實(shí)現(xiàn)四路PWM輸出控制。詳細(xì)硬件連接圖如圖5所示

33、。</p><p>　　圖6.電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊硬件連接框圖</p><p>　　（6）ISD4004語(yǔ)音模塊</p><p>　　為了提高小車的娛樂(lè)性和交互性，加入了語(yǔ)音模塊實(shí)現(xiàn)智能模式下的特定語(yǔ)音播放以及藍(lán)牙模式下的錄音放音功能。考慮到采用了ISD4004芯片進(jìn)行了語(yǔ)音功能的實(shí)現(xiàn)。在智能模式下，小車根據(jù)用戶的不同表現(xiàn)，播放對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音與用戶進(jìn)行互動(dòng)。在藍(lán)牙模式下，用戶可

34、以使用其錄音和放音功能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)對(duì)講機(jī)的功能。為了能夠?qū)崿F(xiàn)上述的兩種功能，以提高小車的娛樂(lè)性和人機(jī)交互性，我們采用了ISD4004語(yǔ)音模塊。因了該模塊易操作、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，在市場(chǎng)上倍受青睞。ISD4004應(yīng)用簡(jiǎn)圖如圖7所示。</p><p>　　圖7.ISD4004硬件簡(jiǎn)圖</p><p>　?。?）LCD12864顯示模塊</p><p>　　考慮到顯示模塊需要實(shí)

35、現(xiàn)英文、阿拉伯?dāng)?shù)字、漢字、運(yùn)動(dòng)軌跡等多種顯示，采用LCD12864作為顯示液晶是最好的選擇。LCD12864背光采用5v電壓，以保證亮度。為了判斷玩具車在三種工作模式下受到的控制是否正確，我們將玩具車接收到的指令反饋給LCD12864液晶上。</p><p><b>　　圖8.液晶顯示圖</b></p><p><b>　　電源模塊：</b>&l

36、t;/p><p>　　電源模塊是任何裝置都不可缺少的一部分。由于參與本設(shè)計(jì)的模塊眾多而且它們的各自工作電壓不盡相同，因此我們?cè)O(shè)計(jì)了該電源模塊，通過(guò)不同的穩(wěn)壓芯片進(jìn)行分級(jí)穩(wěn)壓以供給各個(gè)模塊正常工作。電源模塊的硬件簡(jiǎn)圖以及各模塊所需電壓如圖9所示。</p><p>　　圖9.電源模塊硬件框圖 </p><p><b>

37、;　　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　（1）單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　主程序流程圖 </p><p>　　主函數(shù)采用分支判斷結(jié)構(gòu)進(jìn)行模式選擇，后進(jìn)入相應(yīng)的模式處理函數(shù)中，知道模式發(fā)生改變才重新進(jìn)行模式選擇。</p><p>　?、僦悄苣Ｊ教幚砹鞒虉D</p><p>　?、谶b控模式處

38、理流程圖</p><p>　　③藍(lán)牙模式處理流程圖</p><p>　　遙控模式和藍(lán)牙模式的接收和發(fā)送算法都已經(jīng)在系統(tǒng)方案的關(guān)鍵模塊部分里分別進(jìn)行了介紹，這里不再贅述。</p><p>　?。?）PC機(jī)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　為配合藍(lán)牙功能的實(shí)現(xiàn)，并充分利用藍(lán)牙可以傳輸較大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，我們自己編寫了一個(gè)PC機(jī)軟件。該軟件設(shè)置運(yùn)動(dòng)

39、方向和生成運(yùn)動(dòng)路徑數(shù)據(jù)的過(guò)程綜合采用了像素掃描、曲線擬合、差值過(guò)濾、等距取點(diǎn)等算法。其主要功能是與藍(lán)牙進(jìn)行通訊，可以隨意自主設(shè)置小車的運(yùn)動(dòng)路徑。</p><p>　　（3）NRF24L01收發(fā)模式的選擇</p><p>　　NRF24L01的收發(fā)模式有三種，分別是：Enhanced ShockBurstTM收發(fā)</p><p>　　模式、ShockBurstTM收發(fā)

40、模式和直接收發(fā)模式。收發(fā)模式由器件配置字決定。本設(shè)計(jì)選擇其中的Enhanced ShockBurstTM收發(fā)模式。相比其它2中方式的特點(diǎn)是：節(jié)能能力強(qiáng)，低速微處理器也能進(jìn)行高速射頻發(fā)射，數(shù)據(jù)在空中停留時(shí)間短、抗干擾性強(qiáng)，同時(shí)該模式的使用也減小了整個(gè)系統(tǒng)的的平均工作電流。在該模式下，系統(tǒng)的編制將更加簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性也會(huì)更高。</p><p><b>　　單片機(jī)的相關(guān)設(shè)置</b></p>

41、<p>　　為了通過(guò)NRF24L01無(wú)線模塊能夠?qū)崿F(xiàn)STC89C52和MSP430F149這兩種單片機(jī)之間的通信，這兩種單片機(jī)需要在其內(nèi)部軟件上做一些調(diào)整。</p><p>　　發(fā)送機(jī)的STC89C52芯片不含SPI串口，所以需要寫模擬SPI串口的程序方可進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送。</p><p>　　接收機(jī)的MSP430芯片的晶振頻率為8MHz，而發(fā)送機(jī)的STC89C52芯片的晶振頻

42、率約為12MHz。在寫相關(guān)時(shí)序時(shí)，延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)短的設(shè)置很重要。</p><p>　　在發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候，微處理器要把CE置高至少10us才能激發(fā)NRF24L01進(jìn)行Enhanced ShockBurstTM發(fā)射。在接收數(shù)據(jù)的時(shí)候，微處理器須把CE置高至少130us才能接收數(shù)據(jù)包。</p><p><b>　　系統(tǒng)創(chuàng)新</b></p><p>　　智

43、能玩具車擁有三種獨(dú)立的工作模式，集人工遙控操作、自主智能運(yùn)行和人機(jī)交互運(yùn)行方式于一體，工作更加靈活、趣味性更強(qiáng)。擺脫了傳統(tǒng)玩具車的局限，滿足不同用戶、不同情景的需求，極大地增加了兒童的興趣。</p><p>　　PC機(jī)自制軟件可以在線設(shè)計(jì)玩具的運(yùn)行路線，通過(guò)藍(lán)牙接收裝置對(duì)玩具車的運(yùn)行模式、車速、行駛路線以及時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置控制。</p><p>　　在智能模式下，單片機(jī)通過(guò)對(duì)語(yǔ)音模塊的控

44、制，在兒童追逐玩具車的過(guò)程中于特定的場(chǎng)合播放適當(dāng)?shù)穆曇魧?shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，以激發(fā)兒童追逐玩具車的興趣。在該模式下，玩具車還可以當(dāng)作讀書機(jī)用。</p><p>　　藍(lán)牙模塊的應(yīng)用大大提高了玩具車的拓展功能實(shí)現(xiàn)的可能性。移動(dòng)對(duì)講機(jī)便是其中一種拓展應(yīng)用。</p><p><b>　　評(píng)測(cè)與結(jié)論</b></p><p><b>　　附錄</b

45、></p><p>　　能體現(xiàn)工作成果的實(shí)物照片等</p><p><b>　　一．PC機(jī)軟件圖</b></p><p>　　圖10.軟件初始界面</p><p>　　圖11.參數(shù)設(shè)置界面</p><p>　　圖12.跑道設(shè)置界面</p><p>　　圖13.下載跑道

46、的效果圖</p><p>　　(注：此時(shí)在LCD12864上顯示的跑道為設(shè)置了起點(diǎn)和終點(diǎn)以及運(yùn)動(dòng)方向后的跑道，顯示的僅是圖12中的介于起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的一段軌跡。)</p><p><b>　　圖14.下載界面</b></p><p><b>　　硬件圖</b></p><p><b>　　

47、遙控器圖</b></p><p>　　圖15.遙控器硬件圖</p><p><b>　　小車硬件圖</b></p><p>　　圖16.小車硬件圖1</p><p>　　圖17.小車硬件圖2</p><p>　　圖18.小車硬件圖3</p><p>　　圖19.

48、小車硬件圖4</p><p>　　3.LCD12864液晶顯示</p><p>　　圖20.LCD12864液晶顯示遙控模式界面</p><p><b>　　視頻的觀看地址:</b></p><p>　　http://v.youku.com/v_show/id_XMzU4NzMxMzQ0.html</p>