Это очень короткое описание конcтрукции модели с дистанционным управлением по беспроводному интерфейсу Bluetooth, где в качестве пульта ДУ используется мобильный телефон с операционной системой Android. В авторском варианте это модель танка, но все зависит от вашей фантазии и знаний в области программирования микроконтроллеров серии MSP430 и приложений под ОС Android.
|
|
|
| Рисунок 1. | Внешний вид авторского варианта модели танка с дистанционным управлением по Bluetooth с мобильного телефона. |
Для нашей модели танка потребуются:
- отладочный набор MSP430 LaunchPad с микроконтроллером MSP430G2553;
- плата расширения для управления электродвигателями, подключаемая к отладочной плате;
- модуль Bluetooth с UART интерфейсом;
- готовая модель с двумя электродвигателями;
- элементы питания;
- мобильный телефон с Bluetooth под управлением ОС Android.
MSP430 LaunchPad (MSP-EXP430G2) – доступный отладочный набор, выпускаемый компанией Texas Instruments (TI). Он предназначен для разработки и отладки приложений на базе новейших 16-разрядных микроконтроллеров MSP430G2xx2 (Рисунок 2). Это простой в использовании отладочный инструмент для начинающих и опытных пользователей, содержащий все необходимое для начала изучения и разработки ПО.
 |
|
| Рисунок 2. | Внешний вид отладочной платы MSP430 LaunchPad. |
В состав набора входит отладочная плата с установленным DIP сокетом для установки микроконтроллеров в 20-выводном корпусе. Дополнительно имеется Flash-эмулятор, позволяющий подключать плату непосредственно к ПК с использованием интерфейса USB для программирования, отладки и оценки возможностей. Подробно ознакомиться с основными характеристиками и особенностями набора, а также скачать принципиальную схему отладочной платы можно на странице описания MSP430 LaunchPad. В комплект отладочного набора входят два микроконтроллера: MSP430G2553IN20 и MSP430G2452IN20.
Плата расширения Motor Driver Booster Pack (серия Booster Pack – это серия плат расширения для отладочных наборов серии LaunchPad) предназначена для управления двумя электродвигателями с рабочим напряжением от 2.7 В до 10.8 В и током потребления до 2 А (Рисунок 3). Плата имеет штыревые разъемы, которые используются для подключения к отладочной плате (Рисунок 4).
|
|
|
||
| Рисунок 3. | Внешний вид платы расширения Motor Control Booster Pack. | Рисунок 4. | Плата расширения Motor Driver Booster Pack, подключенная к отладочной плате MSP430 LaunchPad. |
Основной элемент платы расширения – микросхема DRV8833PWPR – двухканальный полумостовой драйвер электродвигателя. Напряжение питания для встроенной логики управления микросхемы драйвера равно 3.3 В, что позволяет использовать ее с отладочным набором MSP430 LauncPad. Принципиальная схема платы расширения изображена на Рисунке 5.
|
|
|
| Рисунок 5. | Принципиальная схема платы расширения Motor Driver Booster Pack. |
Проект принципиальной схемы и печатной платы в среде Eagle V6 доступен для скачивания в секции загрузок.
На схеме изображены коннекторы:
- J2, J3 – выходы микросхемы-драйвера, используются для подключения двух электродвигателей;
- J4 – напряжение питания электродвигателей;
- J5 – напряжение питания 3.3 В цифровой части (логика) микросхемы-драйвера;
- J6 – 5-контактный коннектор, предназначенный для управления режимом энергопотребления драйвера (сон) и подачи сигналов управления электродвигателями;
- J7 – джампер выбора режима управления энергопотреблением драйвера. Если микроконтроллер будет управлять энергопотреблением драйвера, то перемычку следует установить в положение 1-2 (подаем высокий уровень на вывод NSleep микросхемы).
Подключение драйвера к микроконтроллеру (посредством коннектора J6) и используемые порты описаны в исходном тексте программы микроконтроллера.
Для реализации управления по интерфейсу Bluetooth автор использовал готовый модуль Wireless Bluetooth V2.0 RS232 TTL Transceiver Module (Рисунок 6). Вся необходимая документация доступна для скачивания в секции загрузок ниже. Можно использовать любой совместимый модуль.
|
|
|
| Рисунок 6. | Внешний вид Bluetooth модуля. |
Основные харкетристики Bluetooth-модуля:
- Используемые радиочастоты 2.40 .. 2.48 ГГц, диапазон ISM, уровень мощности Class2 (+6 dBm), чувствительность приемника -85 dBm;
- Поддержка протокола Bluetooth V2.0;
- Поддерживаемые скорости передачи данных 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200, 230400, 460800, 921600, 1382400 бод. Скорость может быть выбрана пользователем с помощью AT-команд. По умолчанию скорость 9600 бод, 8 бит данных, 1 стоп-бит, без бита четности;
- Напряжение питания 3.3 вольт;
- Ток потребления 35 мА в режиме поиска и около 8 мА, когда радиоканал установлен и функционирует, ток потребления в режиме сна <1 мА;
- Рабочий температурный диапазон -40 .. +105°C;
- Габаритные размеры 28 × 15 × 2.35 мм.
Bluetooth модуль подключается к интерфейсу UART микроконтроллера (Rx, Tx).
Для мобильного телефона на ОС Android автор написал программу, но ее можно считать черновым вариантом, несмотря на полную работоспособность. Различные блоки программы были позаимствованы из других проектов в сети Интернет.
После запуска приложения на мобильном телефоне на экране появляются два слайдера для управления двигателями и меню для подключения к Bluetooth-устройству. Сразу следует отметить, что для разработки приложения автору потребовалось изучить интерфейс Android Bluetooth и программирование мультитач сенсорного интерфейса. Следующим шагом, по мнению автора, может быть подключение различных датчиков.
Демонстрационное видео
Загрузки
Исходный код программы микроконтроллера – скачать
Принципиальная схема и печатная плата платы расширения для управления электродвигателями (Eagle V6) – скачать
Документация по Bluetooth-модулю – скачать
.apk-файл и исходный код приложения для мобильного телефона – скачать
