Projeto de automóveis controlados por Android usando o microcontrolador 8051

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Hoje, a tecnologia desempenha um grande papel em nosso dia a dia. Com o rápido desenvolvimento de tecnologia , todo mundo é viciado em dispositivos modernos e internet. A tecnologia sem fio reduziu ainda mais o esforço humano e invocou a adoção de métodos novos, eficientes e econômicos, deixando para trás os métodos convencionais. Tecnologias sem fio como Zigbee, Bluetooth, wi-fi, sinais de RF são usados ​​para controlar e operar vários aplicativos e responder de acordo.

O objetivo deste projeto é fazer um smartphone ou tablet baseado em Android para controlar os automóveis. Android é um sistema operacional em linguagem Linux. Ele foi desenvolvido desde o início para ajudar os desenvolvedores a criar um aplicativo móvel para utilização eficaz do dispositivo móvel com gestos de toque, comando de voz, etc. É um código aberto com interface de usuário Java.




Android

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Sistema automóvel controlado por Android

Um automóvel controlado por Android permite que o usuário controle um automóvel com bateria sem fio por meio de um dispositivo Android. Este sistema possui um módulo Bluetooth como meio de transferência de dados entre o automóvel e o dispositivo Android. Os dados recebidos pelo Bluetooth são processados ​​pelo microcontrolador 8051 que realiza a ação desejada.



Diagrama de bloco

Diagrama de bloco para automóvel controlado por Android usando o microcontrolador 8051

Diagrama de bloco para automóvel controlado por Android usando o microcontrolador 8051

Requisitos de Hardware

  • Microcontrolador 8051
  • Dispositivo Android
  • Corpo de Robô
  • Dispositivo Bluetooth
  • Motores DC
  • Motor Driver IC
  • Cristal
  • Regulador de voltagem
  • Resistores, Capacitores
  • Bateria

Requisitos de software

Operação do sistema automóvel controlado pelo Android

O dispositivo Android possui um aplicativo que fornece ao usuário uma GUI (Graphic User Interface) para enviar os comandos usando seu gesto de toque. Os comandos são enviados ao automóvel por meio de um dispositivo Bluetooth ativo na forma de variáveis ​​de string.

Automóvel controlado por Android

O Bluetooth presente no automóvel recebe os dados da string, que são então enviados para o microcontrolador. O microcontrolador processa os dados e verifica os comandos do usuário. Ao reconhecer os comandos (para frente / para trás / esquerda / direita), o microcontrolador envia as informações para o driver IC . Em seguida, o IC do driver opera o motor para realizar a ação desejada. Este sistema continua com cada gesto do usuário para controlar o automóvel.

Módulo Bluetooth

Um Bluetooth é um dispositivo sem fio usado para transferir dados em um curto intervalo. Ele usa sinais de rádio para comunicação. Ele tem a capacidade de se comunicar com muitos dispositivos sem nenhuma interface. Ele opera com uma velocidade de 2,45 GHz.


Motor Driver IC

L293D é um IC driver de motor típico. Este IC tem 16 pinos que são usados ​​para controlar um conjunto de motor DC em qualquer direção. Este IC funciona no princípio da ponte H. Uma ponte H é um circuito eletrônico que permite aplicar a tensão na carga em qualquer direção. Isso geralmente é usado em robótica para permitir que o motor DC funcione para frente ou para trás.

Microcontrolador 8051

Um microcontrolador é um chip altamente integrado ou um microprocessador com todos os periféricos como RAM, ROM, portas I / O, Timers ADC etc. em um único chip. É um chip dedicado denominado computador de chip único.

O microcontrolador 8051 é um microcontrolador popular de 8 bits. É baseado no núcleo CISC de 8 bits da arquitetura de Harvard. Ele está disponível como um chip de pino DIP de 40 pinos e funciona com entrada CC de 5 volts.

Diagrama de blocos do microcontrolador 8051

Diagrama de blocos do microcontrolador 8051

Características importantes do microcontrolador 8051

  • Memória de programa on-chip de 4 KB (ROM e EPROM).
  • 128 bytes de memória de dados no chip (RAM).
  • Barramento de dados de 8 bits, bit de endereço de 16 bits e dois temporizadores de 16 bits T0 e T1
  • 32 registradores de uso geral, cada um com 8 bits e cinco interrupções.
  • Quatro portas paralelas, cada uma com 8 bits, com um total de 32 linhas de E / S.
  • Um contador de programa de 16 bits, um ponteiro de pilha e um ponteiro de dados de 16 bits.
  • Um ciclo de instrução de microssegundo com cristal de 12MHz.
  • Uma porta de comunicação serial duplex dupla.

Descrição do pino

O microcontrolador 8051 está disponível na configuração DIP de 40 pinos. Entre 40 pinos, 32 pinos são alocados para quatro portas paralelas P0, P1, P2 e P3, cada porta ocupando 8 pinos. Os pinos restantes são VCC, GND, XTAL1, XTAL2, RST, EA e PSEN.

PARA oscilador de cristal de quartzo é conectado através dos pinos XTAL1 e XTAL2 com um valor de capacitor de 30pF. Se uma fonte diferente do oscilador de cristal for usada, os pinos XTAL1 e XTAL2 serão deixados abertos.

Comunicação serial no microcontrolador 8051

O microcontrolador 8051 possui dois pinos para transferir e receber os dados por meio de comunicação serial. Esses dois pinos fazem parte de uma porta P3 (P3.0 e P3.1). Esses pinos são compatíveis com TTL e, portanto, exigem um driver de linha para torná-los Compatível com RS232 . MAX232 é usado como um driver de linha. A comunicação serial é controlada por um registro de 8 bits denominado registro SCON.

Interface do motor DC para 8051

Interface do motor DC com o microcontrolador 8051

Um motor DC funciona em corrente contínua e produz torque usando energia elétrica e campo magnético. Um motor DC requer mais torque no estágio inicial do que no estágio de operação. Os motores CC requerem grande corrente para funcionar, o que destruirá o IC do microcontrolador. Portanto, é usado um circuito de condução com um optoisolador e um driver L293 Dual H-Bridge. O optoisolador fornece proteção adicional ao microcontrolador.

Aplicativos Android

O sistema operacional Android fornece uma plataforma para desenvolver uma variedade de aplicativos que rodam em smartphones para melhorar a vida dos humanos.

  • Android é usado para desenvolver navegação precisa, sistema de rastreamento
  • É usado para desenvolver diferentes aplicativos de mídia social que fornecem a rede de interação.
  • Ajuda a desenvolver vários aplicativos de banco móvel e transferência de dinheiro.
  • Facilita a compra fácil.
  • Ajuda a desenvolver vários aplicativos de proteção e segurança.

Trata-se de projetar um automóvel controlado por Android usando o microcontrolador 8051 que usa ICs de driver para o movimento e um smartphone para comunicação sem fio por Bluetooth. Para saber mais, esses projetos interessantes chegam até nós por meio da seção de comentários abaixo. Verificação de teste