1.实验目的
学习在PC机系统中扩展简单I/O接口的方法。
进一步学习编制数据输出程序的设计方法。
学习蓝牙模块的接线方法及其工作原理。
学习L298N电机驱动板模块的接线方法。
学习蓝牙控制小车的工作原理。
2.所需元器件
TPYBoardv102板子1块
蓝牙串口透传模块(HC-06)1个
L298N电机驱动板模块1个
智能小车底盘1个
数据线1条
杜邦线若干
智能蓝牙小车APP(Android版)点击下载
3.蓝牙串口模块原理
(1)引出接口包括EN,5V,GND,TX,RX,STATE,我们小车只用到RX,TX,GND,5V四个针脚
(2)模块默认波特率位9600，默认配对密码为1234，默认名称位为HC-06
(3)led指示蓝牙连接状态，闪烁表示没有蓝牙连接，常亮表示蓝牙已连接并打开了端口，当我们用安卓手机软件发送指令时,通过串口给TPYBoard发送指令，TPYBoard收到指令通过L298BN模块来驱动小车前进，后退，向左，向右或者停止。
如下表接线:
| 蓝牙模块(HC-06) | TPYBoardv10x |
|---|---|
| 5V | VIN(+5V) |
| GND | GND |
| RX | Y9(UART(3)-TX) |
| TX | Y10(UART(3)-RX) |
4.四路红外循迹模块
(1)当模块检测到前方障碍物信号时，电路板上红色指示灯点亮，同时OUT端口持续输出低电平信号,该模块检测距离2～60cm，检测角度35°，检测距离可以通过电位器进行调节，顺时针调电位器，检测距离增加；逆时针调电位器，检测距离减少。
(2)传感器属于红外线反射探测,因此目标的反射率和形状是探测距离的关键。其中黑色探测距离最小,白色最大;小面积物体距离小,大面积距离大。
(3)传感器模块输出端口OUT可直接与单片机IO口连接即可，也可以直接驱动一个5V继电器模块或者蜂鸣器模块；连接方式：VCC-VCC、GND-GND、OUT-IO。
(4)比较器采用LM339，工作稳定。
(5)可采用3.3V-5V直流电源对模块进行供电。当电源接通时，绿色电源指示灯点亮。
5.四路红外感应探头的安装
寻迹的原理其实就光的吸收，反射和散射。大家都知道，白色反射所有颜色的光，而黑色吸收所有颜色的光，这就为小车寻迹提供了有力的科学依据。在小车的车头上安装上红外探头（我是安装了四个），一字顺序排开。哪个探头接收不到反射或者散射回来的光时，说明这个探头此时正在黑色的寻迹带上。
6.判断反馈的信号
如果要是正前方的探头接收不到光，那么说明小车此时走在黑色的寻迹带上。可以使小车直线行走。如果左面的探头接收不到光，那么说明小车左面出现了黑色寻迹带，此时小车应该执行左转弯。右转弯同左转弯原理。如果要是小车前面，左面，右面三个方向全都接收不到光，或者是两个方向上的探头都接收不到光，到底是左转弯，右转弯还是继续直行，这个就要看你自己在程序里怎么做判断了。
7.探头的安装与接线
四路红外探头接线很简单，虽然有十八根线，但是有十二根是三根三根的分成四组，一一对应接线，其余的六根，是VCC和GND。还有四根是接到TPYBoardv10x开发板的IO口上的，用于接收四路红外循迹模块反馈的信号。
接线OK后，编写main.py，给TPYBoard通电就ok了，下面是源代码。
8.源代码
# main.py -- put your code here!
import pyb
from pyb import UART
from pyb import Pin N1 = Pin('X1', Pin.OUT_PP)
N2 = Pin('X2', Pin.OUT_PP)
N3 = Pin('X3', Pin.OUT_PP)
N4 = Pin('X4', Pin.OUT_PP) M1 = Pin('Y1', Pin.IN)
M2 = Pin('Y2', Pin.IN)
M3 = Pin('Y3', Pin.IN)
M4 = Pin('Y4', Pin.IN) blue=UART(3,9600)
mode='1'#1:表示蓝牙模式 2:循迹模式 def Stop():
N1.low()
N2.low()
N3.low()
N4.low()
def Back():
N1.high()
N2.low()
N3.high()
N4.low()
def Go():
N1.low()
N2.high()
N3.low()
N4.high()
def Left():
N1.high()
N2.low()
N3.low()
N4.high()
def Right():
N1.low()
N2.high()
N3.high()
N4.low()
while True:
if blue.any()>0:
data=blue.read().decode()
print(data)
if data.find('0')>-1:
#stop
Stop()
mode="1"
print('stop')
if data.find('1')>-1:
Go()
print('go')
if data.find('2')>-1:
Back()
pyb.delay(500)
Stop()
if data.find('3')>-1:
Left()
pyb.delay(250)
Stop()
if data.find('4')>-1:
Right()
pyb.delay(250)
Stop()
if data.find('5')>-1:
mode="1"
Stop()
if data.find('6')>-1:
mode="2"
else:
if mode=="2":
print('循迹模式')
if(M1.value() and M2.value() and M3.value()):
Stop()
mode="1"
if(M2.value() or M3.value()):
pyb.LED(2).on()
pyb.LED(3).off()
pyb.LED(4).off()
Go()
if M1.value():
pyb.LED(3).on()
pyb.LED(2).off()
pyb.LED(4).off()
Right()
pyb.delay(10)
if M4.value():
pyb.LED(4).on()
pyb.LED(2).off()
pyb.LED(3).off()
Left()
pyb.delay(10)
9.智能蓝牙小车APP的使用
下载安装后，打开[蓝牙智能小车]APP，进入操作界面。如下：
点击左下角的桃心图标，进入自定义编码界面。通过这个界面，我们可以自定义操作界面中各个按键发出去的指令内容。如下：
点击页面下方的关于我们，可以加入我们的技术交流群和关注微信公众号。如下：
接下来，回到一开始的操作界面，点击右下角的设置图标，进行蓝牙模块的连接。首先先点击[搜索蓝牙设备]，界面会自动加载搜索到的蓝牙设备，当出现HC-06时，点击进行连接。
如果是第一次连接，需要进行配对，配对的密码默认1234。
提示连接成功后，我们就可以通过四个方向键来操纵智能蓝牙小车了。
大家可以看到，右上角的图标，可以进行蓝牙模式和循迹模式的切换。当按下时，两种模式来回切换。当处于循迹模式时，界面如下。