1、下載可編輯南華大學電氣工程學院通信原理課程設計 任務書設計題目 ： 基于手機藍牙的遙控小車的設計與制作專業：電子信息工程學生姓名:陳鵬學號 :20124470115學生姓名:唐 愉 晶學號 :20124470107學生姓名:任凱學號 :20124470122學生姓名:趙 江 哲學號 :20124470125學生姓名:陳熙學號 :20124470120.專業 .整理 .下載可編輯學生姓名:陳方方學號:20124470105起迄日期 :2015 年5月5日指導教師 :李圣副教授系主任 ：陳忠澤教授.專業 .整理 .下載可編輯通信原理課程設計任務書1課程設計的內容和要求（包括原始數據 、技術要求 、

2、工作要求等 ）：(1)技術要求 ：設計和制作基于手機藍牙遙控小車行走的系統。手機藍牙作為客戶端 、制作小車的藍牙模塊 ，并將之作為服務端 。客戶端采用 Eclipse 開發環境 ，J2ME 編程，服務端采用單片機控制 。雙方通過串口仿真協議進行通信，單片機驅動直流電機控制小車的前進、倒退，轉向和停止的動作 。(2)工作要求 ：查閱參考文獻 ，利用通信原理基本理論 ，分析系統工作原理 ，設計系統方框圖 ；掌握計算機輔助設計方法，熟悉通信系統的利用Multisim等 EDA 軟件進行仿真設計 ，具備獨立設計能力 ；調試和測量方法 ；掌握電子電路安裝調試技術，選擇合適的元器件搭接實際電路，掌握電路的

3、測試和故障排除方法 ，提高分析問題和解決問題的能力。2對課程設計成果的要求 包括圖表 （或實物）等硬件要求 ：.專業 .整理 .下載可編輯設計系統方框圖 ，對系統方框圖進行仿真 ，分析實驗結果 。 撰寫設計說明書 ，書寫格式規范 ，語言流暢簡潔 ，文字不得少于 3000 字。要求圖表清晰 ，分析通徹 ，有理有據。3主要參考文獻 ：1 樊昌信 .通信原理 （第 6 版） M. 北京：電子工業出版社 ,2012,12.2 樊昌信 ,曹麗娜 .通信原理教程 (第 3 版 )M. 北京：國防工業出版社 ,2006,9.3 劉學勇 .詳解 MATLAB/Simulink 通信系統建模與仿真 M. 北京：

4、電子工業出版社,2011,11.4 張水英 ,徐偉強 .通信原理及 MATLAB/Simulink 仿真 M. 北京：人民郵電出版社,2012,9.5 趙鴻圖 ,茅艷 .通信原理 MATLAB 仿真教程 M. 北京：人民郵電出版社 ,2010,11.6 趙靜 ,張瑾 .基于 MATLAB 的通信系統仿真 M. 北京：北京航空航天大學出版社,2010,1.7 趙謙 .通信系統中 MATLAB 基礎與仿真應用 M. 西安：西安電子科技大學出版社,2010,3.專業 .整理 .下載可編輯8 段吉海 ,黃智偉 . 基于 CPLD/FPGA 的數字通信系統建模與設計 M. 北京：電子工業出版社 ,200

5、4,8.9 趙全利 ,肖興達 . 單片機原理及應用教程 M. 北京 : 機械工業出版 ,2007, 6.10 金純 ,林金朝 . 藍牙協議及其源代碼分析 M. 北京 : 國防工業出版社 ,2006, 6.11 黃智偉 .基于 NI Multisim 的電子電路計算機仿真設計與分析 (修訂版 )M. 北京：電子工業出版社 ,2011, 6.12 孫屹 ,戴妍峰 . SystemView 通信仿真開發手冊 M. 北京：國防工業出版社 ,2004,11.13 劉斌 .JavaME 使用詳解 用 Eclipse 進行移動開發 M. 北京 : 電子工業出版社,2007,2.4課程設計工作進度計劃：序號起

6、迄日期工作 內 容12015.5.5系統方案設計22015.5.10利用 EDA 軟件進行仿真設計 ，軟件設計32.15.6.1硬件設計 、調試和測量 ，排除故障 ，分析實驗結果42015.6.25整理設計報告指導教師李圣日期：2015 年 5 月5日.專業 .整理 .下載可編輯附件：通信原理課程設計設計說明書格式一、紙張和頁面要求A4 紙打印；頁邊距要求如下 ：頁邊距上下各為 2.5 厘米，左右邊距各為2.5 厘米；行間距取固定值 （設置值為 20 磅）；字符間距為默認值 （縮放100% ，間距：標準）。二、說明書裝訂頁碼順序(1)任務書(2)論文正文(3)參考文獻 ，(4)附 錄三、課程設

7、計說明書撰寫格式見范例范例引言 (黑體四號 )(首行縮進兩個字 ，宋體小四號 )1(黑體四號 )正文(首行縮進兩個字 ，宋體小四號 )1.1（空一格）(黑體小四號 )正文(首行縮進兩個字 ，宋體小四號 )1.2 、正文(首行縮進兩個字 ，宋體小四號 )2 (黑體四號 ).專業 .整理 .下載可編輯正文(首行縮進兩個字 ，宋體小四號 )Q1Q2Q3Q4V ABTOT/2ttd圖 1. 工作波形示意圖 (圖題，居中，宋體五號 )2.1 、，(黑體小四號 )正文(首行縮進兩個字 ，宋體小四號 )2.1.1，(楷體小四號 )正文(首行縮進兩個字 ，宋體小四號 )（ 1） 5 結論 (黑體四號 )(首行

8、縮進兩個字 ，宋體小四號 )參考文獻 (黑體四號 、頂格 )參考文獻要另起一頁 ，一律放在正文后 ，不得放在各章之后 。只列出作者直接閱讀過或在正文中被引用過的文獻資料，作者只寫到第三位 ，余者寫“等”，英文作者超過 3 人寫 “et al ”。幾種主要參考文獻著錄表的格式為：.專業 .整理 .下載可編輯專(譯)著：序號 著者 .書名（譯者）M. 出版地：出版者，出版年：起 止頁碼 .期 刊：序號著者.篇名J.刊名，年，卷號（期號）：起 止頁碼 . 論 文 集： 序號 著者 .篇名 A 編者 .論文集名 C . 出版地：出版者，出版者 . 出版年：起止頁碼 . 學位論文 ：序號 著者 .題名

9、D . 保存地：保存單位 ，授予年 . 專利文獻 ：專利所有者 .專利題名 P . 專利國別 ：專利號，出版日期 . 標準文獻 ：序號 標準代號標準順序號 發布年 ，標準名稱 S .報 紙：責任者 .文獻題名 N.報紙名，年 月日（版次）.附 錄（居中 ,黑體四號 ） (首行縮進兩個字 ，宋體小四號 )（另起一頁 。 附錄的有無根據說明書（設計）情況而定 ，內容一般包括正文內不便列出的冗長公式推導、符號說明 （含縮寫）、計算機程序 、整體仿真原理圖、系統仿真結果圖等 。.專業 .整理 .下載可編輯.專業 .整理 .下載可編輯引言本設計是基于手機藍牙的遙控小車的設計與制作，藍牙選擇的是 andr

10、oid 手機的藍牙 ，使用的是 Eclipse + androidSDK IDE開發環境 ，使用 JAVA 語言進行開發。小車的控制是基于STM32 控制器，通過串口接收指令來完成相應的控制。1 手機藍牙軟件設計1.1 簡介藍牙 :是一種無線技術標準，可實現固定設備 ，移動設備和樓宇個人域網之間的短距離數據交換 （使用 2.4-2.485GHz 的 ISM 波段的 UHF 無線電波 ）。藍牙技術最初由愛立信公司于1994 年創立，當時是作為 RS232 數據線的無線替代方案，藍牙可連接多個設備 ，克服了數據同步的難題 。1.2 通信協議電纜替代協議 （ RFCOMM ）RFCOMM 是基于 E

11、TSI-07.10 規范的串行線仿真協議 。 它在藍牙基帶協議上仿真RS-232 控制和數據信號 ，為使用串行線傳送機制的上層協議提供服務。點對點協議 （PPP）在藍牙技術中 ，PPP 位于 PFCOMM 上層，完成點對點的連接 。.專業 .整理 .下載可編輯1.3 基于 android手機的藍牙設計對 android 操作系統 ，在進行藍牙開發之前需要先獲得藍牙權限。方法為在AndroidManifest.xml文件中添加然后是對軟件界面的開發，使用的是 RelativeLayout 排布方法 ；完成圖如下UI 完成圖2 STM32 串口通信設計2.1 簡介通用同步異步收發器 (USART)

12、提供了一種靈活的方法與使用工業標準NRZ 異步串行數據格式的外部設備之間進行全雙工數據交換。 USART 利用分數波特率發生器提供寬范圍的波特率選擇。它支持同步單向通信和半雙工單線通信，也支持 LIN(局部互連網 )，智能卡協議和 IrDA( 紅外數據組織 )SIR ENDEC 規范，以及調制解調器 (CTS/RTS)操作 。.專業 .整理 .下載可編輯它還允許多處理器通信 。 使用多緩沖器配置的DMA 方式，可以實現高速數據通信。2.2 USART 功能概述接口通過三個引腳與其他設備連接在一起(見圖 248) 。任何 USART 雙向通信至少需要兩個腳 ：接收數據輸入 (RX)和發送數據輸出

13、 (TX)。RX：接收數據串行輸 。 通過過采樣技術來區別數據和噪音，從而恢復數據 。TX：發送數據輸出 。當發送器被禁止時 ，輸出引腳恢復到它的I/O 端口配置 。當發送器被激活 ，并且不發送數據時 ， TX 引腳處于高電平 。在單線和智能卡模式里，此 I/O 口被同時用于數據的發送和接收。 總線在發送或接收前應處于空閑狀態 一個起始位 一個數據字 (8 或 9 位)，最低有效位在前 0.5， 1.5， 2 個的停止位 ，由此表明數據幀的結束 使用分數波特率發生器 12 位整數和 4 位小數的表示方法 。 一個狀態寄存器 (USART_SR) 數據寄存器 (USART_DR) 一個波特率寄存

14、器 (USART_BRR)， 12 位的整數和 4 位小數 一個智能卡模式下的保護時間寄存器 (USART_GTPR)在同步模式中需要下列引腳： CK：發送器時鐘輸出 。 此引腳輸出用于同步傳輸的時鐘， (在 Start 位和Stop 位上沒有時鐘脈沖 ，軟件可選地 ，可以在最后一個數據位送出一個時鐘脈沖 )。數據可以在 RX 上同步被接收 。這可以用來控制帶有移位寄存器的外部設.專業 .整理 .下載可編輯備 (例如 LCD 驅動器 )。時鐘相位和極性都是軟件可編程的。在智能卡模式里 ，CK 可以為智能卡提供時鐘 。在 IrDA 模式里需要下列引腳 ： IrDA_RDI: IrDA 模式下的數

15、據輸入 。 IrDA_TDO: IrDA 模式下的數據輸出 。下列引腳在硬件流控模式中需要 ： nCTS: 清除發送 ，若是高電平 ，在當前數據傳輸結束時阻斷下一次的數據發送。 nRTS: 發送請求 ，若是低電平 ，表明 USART 準備好接收數據.專業 .整理 .下載可編輯2.3 USART 編程設計串口設置的一般步驟可以總結為如下幾個步驟：1) 串口時鐘使能 ， GPIO 時鐘使能2) 串口復位3) GPIO 端口模式設置4) 串口參數初始化5) 開啟中斷并且初始化 NVIC（如果需要開啟中斷才需要這個步驟 ）6) 使能串口.專業 .整理 .下載可編輯7) 編寫中斷處理函數其中，中斷函數為

16、本設計的關鍵，我們定義發送的指令以Q 結尾，向左轉為A，向右轉為D，前進為 W ，后退為 S，停止位P，所以下位機的程序流程圖為：3 系統調試3.1 上位機的調試 ：剛開始時 ，藍牙 APP 發送的數據不對 ，經過檢查 ，發現回調函數不對 ，更改后正常了 。3.2 下位機的調試 ：下載好程序進行硬件調試，在串口中斷中設置了斷點，可發現當有數據.專業 .整理 .下載可編輯從手機中發送過來時，下位機程序進不到串口中斷中，后來發現原來是串口通信的 TX 與 RX 線沒有接對 ，剛開始時是天真的以為是TX 與 TX 相連，RX 與 RX 相連 。對調連線后 ，下位機程序正常了 。3.3 系統總體調試

17、：一切正常 ，但由于實驗空間有限 ，車子運行起來容易撞墻，所以后來又自己新添加了一個超聲波測距模塊，這樣便能很好的防止車子很快就被損壞。4 總結要有團隊合作精神，這次課設能按標準完成就是團隊合作很好的表現。做任何事都要細心 ，特別是對于編程來說，你的任何一個不注意的錯誤可能會讓你查一天都查不出來主要參考文獻 ：1 趙全利 ,肖興達 . 單片機原理及應用教程 M. 北京 : 機械工業出版 ,2007, 6.2 樊昌信 .通信原理 （第 6 版）M. 北京：電子工業出版社 ,2012,12.3 金純 ,林金朝 . 藍牙協議及其源代碼分析 M. 北京 : 國防工業出版社 ,2006, 6.4 劉斌

18、.JavaME 使用詳解 用 Eclipse 進行移動開發 M. 北京 : 電子工業出版社 ,2007,2.專業 .整理 .下載可編輯.專業 .整理 .下載可編輯附實物圖 ：附上位機串口中斷處理程序：void USART1_IRQHandler(void)/ 串口 1 中斷服務程序u16 set_speed;u8 Rx_lenth;u8 Res;.專業 .整理 .下載可編輯u8 get_order;#ifdef OS_TICKS_PER_SEC/ 如果時鐘節拍數定義了 ,說明要使用 ucosII 了.OSIntEnter();#endifif(USART_GetITStatus(USART1,

19、 USART_IT_RXNE)!= RESET) / 接收中斷 (接收到的數據是以 Q 結尾的 )Res =USART_ReceiveData(USART1);/(USART1-DR);/ 讀取接收到的數據if(Res=Q)Rx_lenth=USART_RX_STA;if(Rx_lenth2)get_order=USART_RX_BUF0;if(get_order=D)if(dir=1830)dir-=5;TIM_SetCompare1(TIM4,dir);else;/leftelse if(get_order=S)if(speed0)GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pi

20、n_4 | GPIO_Pin_5);TIM_SetCompare3(TIM1,speed);.專業 .整理 .下載可編輯TIM_SetCompare4(TIM1,speed);elseGPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5);set_speed=-speed;TIM_SetCompare3(TIM1,set_speed);TIM_SetCompare4(TIM1,set_speed);else;/backelse if(get_order=W)if(speed=-3099)speed-=500;if(speed0).專業 .整理 .下載可編輯GP

21、IO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5);TIM_SetCompare3(TIM1,speed);TIM_SetCompare4(TIM1,speed);elseGPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5);set_speed=-speed;TIM_SetCompare3(TIM1,set_speed);TIM_SetCompare4(TIM1,set_speed);else;/forwardelse if(get_order=P)speed=0;GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin

22、_4 | GPIO_Pin_5);/ 急剎TIM_SetCompare3(TIM1,3599);TIM_SetCompare4(TIM1,3599);.專業 .整理 .下載可編輯/stopelseUSART_RX_STA=0;/接收數據錯誤 ,重新開始接收elseUSART_RX_STA=0;/接收數據錯誤 ,重新開始接收elseUSART_RX_BUFUSART_RX_STA=Res ;USART_RX_STA+;if(USART_RX_STA(USART_REC_LEN-1)USART_RX_STA=0;/接收數據錯誤 ,重新開始接收.專業 .整理 .下載可編輯附藍牙程序源碼 ：.專業 .

23、整理 .下載可編輯獲得本地藍牙的句柄 ,從而操作手機的藍牙設備BluetoothAdaptermBtAdapter=BluetoothAdapter. getDefaultAdapter();主要源碼public class MainActivity extends Activity private final static int REQUEST_CONNECT_DEVICE = 1;privatefinalstaticStringMY_UUID=00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB;BluetoothSocket _Socket = null;Bluet

24、oothDevice _device = null;BluetoothSocket _socket = null;boolean _discoveryFinished = false;private TextView text0;/private EditText edit0;.專業 .整理 .下載可編輯/ 獲得本地藍牙適配器privateBluetoothAdapterbAdapter=BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) super.on

25、Create(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);/ 藍牙打開不成功if(bAdapter = null)Toast.makeText(MainActivity.this, 手機藍牙打開不啊 ！大俠確定你手機有藍牙 ？, Toast.LENGTH_LONG).show();finish();return;new Thread()public void run()if(!bAdapter.isEnabled()Intentenabler=newIntent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUE

26、ST_ENABLE);.專業 .整理 .下載可編輯int REQUEST_ENABLE = 1;startActivityForResult(enabler,REQUEST_ENABLE );.start();public void onBluetoothButton(View V)if(!bAdapter.isEnabled()Toast.makeText(MainActivity.this,別急！藍牙打開中.,Toast.LENGTH_LONG).show();return;/ButtonBluetoothButton=(Button)findViewById(R.id.imageButt

27、on6);if(_Socket = null)IntentserverIntent=newIntent(MainActivity.this,DeviceListActivity.class); /跳轉程序設置startActivityForResult(serverIntent,REQUEST_CONNECT_DEVICE);/ 設置返回宏定義.專業 .整理 .下載可編輯elsetry _Socket.close();_Socket = null;/BluetoothButton.setText(連接 ); catch (Exception e) / TODO: handle exceptio

28、nreturn;/ 定義廣播接收器private BroadcastReceiver _foundReceiver = new BroadcastReceiver() public void onReceive(Context context, Intent intent) _device=intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);text0.setText( 找尋到設備 :+_device.getName();private BroadcastReceiver _discoveryReceiver = new Broadc

29、astReceiver() .專業 .整理 .下載可編輯Overridepublic void onReceive(Context context, Intent intent)/*卸載注冊的接收器*/unregisterReceiver(_foundReceiver);unregisterReceiver(this);_discoveryFinished = true;/ 連接搜尋服務public void onSearchButtonClicked(View v)IntentFilterdiscoveryFilter=newIntentFilter(BluetoothAdapter.ACT

30、ION_DISCOVERY_FINISHED);registerReceiver(_discoveryReceiver, discoveryFilter);IntentFilterfoundFilter=newIntentFilter(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);registerReceiver(_foundReceiver, foundFilter);new Thread()public void run().專業 .整理 .下載可編輯/ 開始搜索bAdapter.startDiscovery();for (;)if (_discoveryFinished)break;tryThread.sleep(100);catch (InterruptedException e).start();text0.setText( 正在搜尋設備 。);/ 接收活動結果 ，響應 startActivityForResult()public void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data).專業 .整理 .下載可編輯switch(requestCode)caseREQUEST_CONNECT_DEVICE:/連 接 結 果 ， 由DeviceListActivity