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第十一届蓝桥杯信息技术人才大赛-单片机竞赛备赛分享(番外篇)——DIY设计(二)

菜鸟
2020-03-21 00:00:08    评分

哈喽哈喽大家好,我是阿飞的小蝴蝶,大家可以叫我阿飞或者小飞,我又回来啦~


上节内容给大家介绍了蓝牙模块的用法、小车程序设计以及制作手机APP,相信对于大家来说还是比较简单的,好的,本节内容会给大家讲解剩下的硬件部分的使用和设计,话不多说,直接开始我们今天的内容。


1、单片机最小系统

想当初我刚把51单片机学完的时候,什么都还不太会,没有自己动手设计过东西,只知道在开发板上下载程序的时候接上线就行了,但是不清楚DIY的时候要怎么给单片机下载程序,恰巧当时自己喜欢的女孩儿想要我帮忙做个小设计,我也只能在网上找了一个附带电路的设计来做,花了些时间还没有成功,别提多尴尬了。。后来才明白想要让单片机能够启动起来、下载程序是需要焊接单片机最小系统的,有了最小系统才能正常工作,我们直接来看一下电路图吧

image.png

这里红色框里的是晶振电路,也就是时钟电路,这个是整个系统的核心,是必不可少的,“Y2”就是晶振,我们开发板上使用的是11.0592MHz的晶振,两者没太大区别,旁边的两个30pF的瓷片电容在这里又叫起振电容,为的就是在上电时能让晶振快速启动。蓝色框里的是复位电路,通过这样的设计每次按下S1按键时,单片机会被复位,复位电路我一般情况下不用,只焊接出一个晶振电路。

(焊接时,把VCC、GND以及使用到的引脚用排针引出来,方便后续接线)


2、CH340

image.png

这个小东西用来给单片机下载程序,5V接单片机VCC,GND接单片机GND,TXD接单片机RXD,RXD接单片机TXD,接好以后插在电脑USB口上就可以像平时给开发板一样的下载程序啦,这里有一点要注意:CH340是冷启动的,也就是说下载软件选好型号、串口、程序,点击了“下载/编程”以后要给单片机断一下电再供电程序才能正常下载进去哦~


3、电机驱动模块--L298N

image.png

+12V供电:接在电池正极,最大可接受12V电压

供电GND:接在电池负极

+5V供电:输出5V电压,可用于单片机、蓝牙模块等供电使用

逻辑输入:用杜邦线接在单片机IO口上,IO输出到这里的高低电平会直接控制“输出A”和“输出B”

输出A、输出B:输出电平由逻辑输入控制,这里接直流电机


还记得上节讲的控制电机转向的那部分代码吧,代码中位定义出的引脚就是要接在逻辑输入中的,具体的引脚位定义以及高低电平的设置要根据大家自己的接线情况来确定。(代码中的四个逻辑输入分别接在了P1^4、P1^5、P1^6、P1^7引脚)


4、直流电机、车轮、万向轮:

image.pngimage.png

这些就很简单啦,两个直接电机安装上轮胎按照前边讲的方式接好,万向轮找一个类似的就好,固定在底盘后边,和轮胎形成个三角形就好啦。


5、自锁开关:

image.png

这种开关有两排引脚,每排有3个,中间那是是公共端,我们焊接的时候只需要焊接两个引脚就好啦,可以使用红色框里的或者蓝色框里的两个引脚(一个是按下接通,另一个是松开接通)我们可以将电源正极线截成两截分别焊接在两个引脚上,断开时不供电,接通时供电。


6、锂电池--18650(14500)

image.png image.png

两种电池虽说标定都是3.7V的锂电池,但电压是跟随电量变化的,在满电的情况下可达到4.2V左右(放电最好不要到3.3V以下、充满电以后要及时拿下来,因为过度放电和过度充电都会损坏电池),我们使用两块串联(8V左右)即可正常供电(使用三块也可以,相比之下跑起来比较快),14500大小就相当于我们平时使用的5号电池,18650相对于14500来说体积较大,但相应的储存电量一般也比14500大,这里大家可以根据情况自行选择(别忘了选择对应大小的电池盒哦)


我们可以使用塑料板或者木板切割出一块类似于下图这样的底盘(可以把形状做的比这个好看一点)把直流电机、轮胎、万向轮、电池盒按照图中的方式固定起来。(图片是网上找的,电池、最小系统等地方可能跟我们说的不太一样,请大家见谅)

image.png

使用一块大小适中的洞洞板,按照单片机最小系统原理图将电路焊接好(记得焊接一个四孔的排母,方便插蓝牙模块,焊接时要看好蓝牙模块的引脚,以免插上以后不能正常工作,别忘了蓝牙模块的TXD接在单片机RXD、RXD接在单片机TXD),然后直接或者加上铜柱固定在底盘上,把电机驱动固定在底盘前端,剩下的就是接线啦,电池的正极通过自锁开关后接在电机驱动+12供电,负极接在GND,+5V供电引出来为单片机以及蓝牙模块供电,对应的引脚都接好,如下图(红色框里的模块没有用到,我们不用管它)

image.png


好的,到这里就差不多完成了,只需要使用CH340将我们的程序下载进去调试就可以啦,需要注意的是,在下载程序时需要将蓝牙模块先拔下来,因为51单片机只有一个串口,插着蓝牙时,蓝牙会占用串口导致程序下载不进去。


这样一来是不是觉得蓝牙遥控小车做起来也挺简单的呢?大家可以动手试一下,提高一下自己的动手能力,千万不要像我当时一样只会纸上谈兵,有什么不明白的地方可以直接滴滴我哦~


好的,今天的内容就先到这里啦,期待大家的成品,晚安啦~









菜鸟
2020-03-21 00:38:34    评分
2楼
向大佬低头

专家
2020-03-21 10:29:22    评分
3楼

这个小车真好


助工
2020-03-21 22:47:16    评分
4楼

通俗易懂的基础知识,把错把错!


工程师
2020-03-21 22:52:38    评分
5楼

内容很nice, 支持原创!


助工
2020-03-21 22:57:47    评分
6楼

讲得很好!接地气啊!


高工
2020-03-23 10:48:45    评分
7楼

小飞棒棒~!


助工
2020-03-23 22:10:54    评分
8楼

小飞小飞帅帅


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