Σήμερα, η τεχνολογία παίζει μεγάλο ρόλο στην καθημερινή μας ζωή. Με την ταχεία ανάπτυξη της τεχνολογίας , ο καθένας είναι εθισμένος στα σύγχρονα gadget και στο Διαδίκτυο. Η ασύρματη τεχνολογία μείωσε περαιτέρω την ανθρώπινη προσπάθεια και επικαλέστηκε να υιοθετήσει νέες, αποδοτικές, οικονομικά αποδοτικές μεθόδους, αφήνοντας πίσω τις συμβατικές μεθόδους. Ασύρματες τεχνολογίες όπως τα σήματα Zigbee, Bluetooth, wifi, RF χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο και τη λειτουργία διαφόρων εφαρμογών και ανταποκρίνονται ανάλογα.
Ο στόχος αυτού του έργου είναι να δημιουργήσει ένα smartphone ή tablet που βασίζεται σε Android για τον έλεγχο των αυτοκινήτων. Το Android είναι ένα λειτουργικό σύστημα σε γλώσσα Linux. Αναπτύχθηκε από το έδαφος για να βοηθήσει τους προγραμματιστές να δημιουργήσουν μια εφαρμογή για κινητά για αποτελεσματική χρήση του κινητού με χειρονομίες αφής, φωνητική εντολή κ.λπ. Είναι ένας ανοιχτός κώδικας με Java UI.
Android
Ελεγχόμενο από Android σύστημα αυτοκινήτου
Ένα Android ελεγχόμενο αυτοκίνητο επιτρέπει στον χρήστη να ελέγχει ασύρματα ένα αυτοκίνητο με μπαταρία μέσω μιας συσκευής Android. Αυτό το σύστημα διαθέτει μονάδα Bluetooth ως μέσο μεταφοράς δεδομένων μεταξύ του αυτοκινήτου και της συσκευής Android. Τα δεδομένα που λαμβάνονται από το Bluetooth υποβάλλονται σε επεξεργασία από 8051 μικροελεγκτή ο οποίος εκτελεί την επιθυμητή ενέργεια.
Διάγραμμα μπλοκ
Διάγραμμα μπλοκ για αυτοκίνητα ελεγχόμενα από Android με χρήση μικροελεγκτή 8051
Απαιτήσεις υλικού
- 8051 Μικροελεγκτής
- Συσκευή Android
- Σώμα ρομπότ
- Συσκευή Bluetooth
- DC Motors
- IC οδηγού κινητήρα
- Κρύσταλλο
- Ρυθμιστής τάσης
- Αντιστάσεις, πυκνωτές
- Μπαταρία
Απαιτήσεις λογισμικού
- Λογισμικό Wedge
- Ενσωματωμένη Γ γλώσσα
Λειτουργία συστήματος ελεγχόμενου αυτοκινήτου Android
Η συσκευή Android διαθέτει μια εφαρμογή που παρέχει στον χρήστη ένα GUI (Γραφικό περιβάλλον χρήστη) για την αποστολή των εντολών χρησιμοποιώντας τη χειρονομία αφής του. Οι εντολές αποστέλλονται στο αυτοκίνητο μέσω μιας ενεργής συσκευής Bluetooth με τη μορφή μεταβλητών συμβολοσειράς.
Android ελεγχόμενο αυτοκίνητο
Το Bluetooth που υπάρχει στο αυτοκίνητο λαμβάνει τα δεδομένα συμβολοσειράς τα οποία στη συνέχεια τροφοδοτούνται στον μικροελεγκτή. Ο μικροελεγκτής επεξεργάζεται τα δεδομένα και ελέγχει τις εντολές του χρήστη. Κατά την αναγνώριση των εντολών (εμπρός / πίσω / αριστερά / δεξιά) ο μικροελεγκτής στέλνει τις πληροφορίες στο IC οδηγού . Στη συνέχεια, το πρόγραμμα οδήγησης IC λειτουργεί τον κινητήρα για να εκτελέσει την επιθυμητή ενέργεια. Αυτό το σύστημα συνεχίζει με κάθε κίνηση του χρήστη να ελέγχει το αυτοκίνητο.
Ενότητα Bluetooth
Το Bluetooth είναι μια ασύρματη συσκευή χρησιμοποιείται για τη μεταφορά δεδομένων σε μικρό χρονικό διάστημα. Χρησιμοποιεί ραδιοσήματα για επικοινωνία. Έχει τη δυνατότητα να επικοινωνεί με πολλές συσκευές χωρίς διεπαφή. Λειτουργεί με ταχύτητα 2,45GHz.
IC οδηγού κινητήρα
Το L293D είναι ένα τυπικό IC οδηγού κινητήρα. Αυτό το IC διαθέτει 16 ακίδες που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο ενός σετ κινητήρα DC προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Αυτό το IC λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή της γέφυρας Η. Η γέφυρα H είναι ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα που επιτρέπει την εφαρμογή της τάσης σε όλο το φορτίο προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Αυτό χρησιμοποιείται γενικά στη ρομποτική για να επιτρέπει στον κινητήρα DC να κινείται προς τα εμπρός ή προς τα πίσω.
8051 Μικροελεγκτής
Ένας μικροελεγκτής είναι ένα πολύ ενσωματωμένο τσιπ ή ένας μικροεπεξεργαστής με όλα τα περιφερειακά όπως RAM, ROM, θύρες εισόδου / εξόδου, Timers ADC κ.λπ. σε ένα μόνο τσιπ. Είναι ένα ειδικό τσιπ που ονομάζεται υπολογιστής με ένα τσιπ.
Ο μικροελεγκτής 8051 είναι ένας δημοφιλής μικροελεγκτής 8-bit. Βασίζεται σε πυρήνα CISC 8 bit της αρχιτεκτονικής του Χάρβαρντ. Διατίθεται ως τσιπ DIP ακίδων 40 ακίδων και λειτουργεί με είσοδο 5Volts DC.
Μπλοκ διάγραμμα του μικροελεγκτή 8051
Διάγραμμα μπλοκ του μικροελεγκτή 8051
Χαρακτηριστικά γνωρίσματα του μικροελεγκτή 8051
- Μνήμη προγράμματος on-chip 4KB (ROM και EPROM).
- Μνήμη δεδομένων on-chip 128 byte (RAM).
- Δίαυλος δεδομένων 8-bit, bit διευθύνσεων 16-bit και δύο χρονοδιακόπτες 16 bit T0 και T1
- 32 γενικοί σκοποί καταγράφουν καθένα από 8 bit και πέντε διακοπές.
- Τέσσερις παράλληλες θύρες κάθε 8 bit με συνολικά 32 γραμμές εισόδου / εξόδου.
- Ένας μετρητής προγράμματος 16 bit, ένας δείκτης στοίβας και ένας δείκτης δεδομένων 16 bit.
- Ένας κύκλος διδασκαλίας μικροδευτερολέπτου με κρύσταλλο 12MHz.
- Μία θύρα σειριακής επικοινωνίας διπλής όψης.
Περιγραφή καρφίτσας
Ο μικροελεγκτής 8051 διατίθεται σε διαμόρφωση DIP 40 ακίδων. Μεταξύ 40 ακίδων, εκχωρούνται 32 ακίδες για τέσσερις παράλληλες θύρες P0, P1, P2 και P3, όπου κάθε θύρα καταλαμβάνει 8 ακίδες. Οι υπόλοιπες ακίδες είναι VCC, GND, XTAL1, XTAL2, RST, EA και PSEN.
ΠΡΟΣ ΤΗΝ ταλαντωτής κρυστάλλου χαλαζία συνδέεται μεταξύ των ακίδων XTAL1 και XTAL2 με τιμή πυκνωτή 30pF. Εάν χρησιμοποιείται άλλη πηγή εκτός από τον κρυσταλλικό ταλαντωτή, τότε οι ακίδες XTAL1 και XTAL2 παραμένουν ανοιχτές.
Σειριακή επικοινωνία σε μικροελεγκτή 8051
Ο μικροελεγκτής 8051 έχει δύο ακίδες για μεταφορά και λήψη των δεδομένων μέσω σειριακής επικοινωνίας. Αυτές οι δύο ακίδες είναι μέρος μιας θύρας P3 (P3.0 και P3.1). Αυτές οι ακίδες είναι συμβατές με TTL και ως εκ τούτου απαιτούν ένα πρόγραμμα οδήγησης γραμμής για να τα φτιάξουν Συμβατό με RS232 . Το MAX232 χρησιμοποιείται ως πρόγραμμα οδήγησης γραμμής. Η σειριακή επικοινωνία ελέγχεται από έναν καταχωρητή 8 bit που ονομάζεται καταχωρητής SCON.
Διασύνδεση DC Motor με 8051
Διασύνδεση DC Motor με μικροελεγκτή 8051
Ένας κινητήρας DC λειτουργεί με συνεχές ρεύμα και παράγει ροπή χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ενέργεια και μαγνητικό πεδίο. Ένας κινητήρας DC απαιτεί περισσότερη ροπή στο αρχικό στάδιο από ό, τι στο στάδιο λειτουργίας. Οι κινητήρες DC απαιτούν μεγάλο ρεύμα για λειτουργία, κάτι που θα καταστρέψει το IC του μικροελεγκτή. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται κύκλωμα οδήγησης με οπτικό σύστημα και οδηγό L293 Dual H-Bridge. Ο οπτοαπομονωτής παρέχει πρόσθετη προστασία στον μικροελεγκτή.
Εφαρμογές Android
Το λειτουργικό σύστημα Android παρέχει μια πλατφόρμα για την ανάπτυξη μιας ποικιλίας εφαρμογών που εκτελούνται σε smartphone για τη βελτίωση της ζωής των ανθρώπων.
- Το Android χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη ακριβούς συστήματος πλοήγησης και παρακολούθησης
- Χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη διαφορετικών εφαρμογών κοινωνικών μέσων που παρέχουν το δίκτυο αλληλεπίδρασης.
- Βοηθά στην ανάπτυξη διαφόρων εφαρμογών τραπεζικής κινητής τηλεφωνίας, μεταφοράς χρημάτων.
- Διευκολύνει τις εύκολες αγορές.
- Βοηθά στην ανάπτυξη διαφόρων εφαρμογών ασφάλειας και προστασίας.
Πρόκειται για το σχεδιασμό ενός ελεγχόμενου Android αυτοκινήτου που χρησιμοποιεί 8051 Microcontroller που χρησιμοποιεί IC οδηγού για την κίνηση και ένα smartphone για ασύρματη επικοινωνία μέσω Bluetooth. Για περισσότερες πληροφορίες, τέτοια ενδιαφέροντα έργα επικοινωνούν μαζί μας στην παρακάτω ενότητα σχολίων. Έλεγχος δοκιμών
