基于安卓手机蓝牙控制的智能小车设计(编辑修改稿)

基于安卓手机蓝牙控制的智能小车设计(编辑修改稿)内容摘要：

9 第 三 章 安卓操作 系统概述 第一节 安卓操作系统的 发展历史及趋势 Android 系统一开始并不是由谷歌研发出来的， Android 系统原来的公司名字就叫做 Android，谷歌公司在 2020 收购了这个仅成立 22 月的高科技企业。 Android 系统也开始由谷歌接手研发， Android 系统的负责人以及 Android 公司的 CEO 安迪 鲁宾成为谷歌公司的工程部副总裁，继续负责 Android 项目的研发工作。 在 2020年 11月 5日这天，谷歌公司正式向外界展示了这款名为 Android的操作系统，并且在这天谷歌宣布建立一个全球性的联盟组织，该组织由 34家手机制造商、软件开发商、电信运营商以及芯片制造商共同组成。 这一联盟将支持谷歌发布的手机操作系统以及应用软件，将共同开发 Android 系统的开放源代码 [8]。 第二节 Android 开发环境搭建 一、 Android 的基本介绍 Android 是一种基于 Linux 的自由及开放源代码的 操作系统 ，主要使用于移动设备，如 智能手机 和 平板电脑 ，由 Google 公司和 开放手机联盟 领导及开发。 尚未有统一中文名称，中国大陆地区较多人使用 “安卓 ”或 “安致 ”。 Android操作系统最初由 Andy Rubin 开发，主要支持手机。 2020 年 8 月由 Google 收购注资。 2020 年 11 月， Google 与 84 家硬件制造商、软件开发商及电信营运商组建开放手机联盟共同研发改良 Android 系统。 随后 Google 以 Apache 开源许可证的授权方式 ，发布了 Android 的源代码。 第一部 Android 智能手机发布于2020 年 10 月。 Android 逐渐扩展到平板电脑及其他领域上，如 电视 、 数码相机 、 游戏机 等。 2020 年第一季度， Android 在全球的市场份额首次超过 塞班系统 ，跃居全球第一。 2020 年 11 月数据显示， Android 占据全球智能 手机操作系统 市场 76%的份额，中国市场占有率为 90%。 其具有以下特 点： 10 ① 开放性 ： 在优势方面， Android 平台首先就是其开发性，开发的平台允许任何移动终端厂商加入到 Android 联盟中来。 显著的开放性可以使其拥有更多的开发者，随着用户和应用的日益丰富，一个崭新的平台也将很快走向成熟。 开发性对于 Android 的发展而言，有利于积累人气，这里的人气包括消费者和厂商，而对于消费者来讲，最大的受益正是丰富的软件资源。 开放的平台也会带来更大竞争，如此一来，消费者将可以用更低的价位购得心仪的手机。 ② 不受束缚 ： 在过去很长 的一段时间，特别是在欧美地区，手机应用往往受到运营商制约，使用什么功能接入什么网络，几乎都受到运营商的控制。 自从 2020 年 iPhone 上市后，用户可以更加方便地连接网络，运营商的制约减少。 随着 EDGE、 HSDPA 这些 2G 至 3G 移动网络的逐步过渡和提升，手机随意接入网络已不是运营商口中的笑谈。 ③ 丰富的硬件 ： 这一点还是与 Android 平台的开放性相关，由于 Android的开放性，众多的厂商会推出千奇百怪，功能特色各具的多种产品。 功能上的差异和特色，却不会影响到数据同步、甚至软件的兼容，如同从诺基亚 Symbian风格手机一下改用苹果 iPhone，同时还可将 Symbian 中优秀的软件带到 iPhone上使用、联系人等资料更是可以方便地转移。 ④ 方便开发 ： Android 平台提供给第三方开发商一个十分宽泛、自由的环境，不会受到各种条条框框的阻扰，可想而知，会有多少新颖别致的软件会诞生。 ⑤ Google 应用 ： 在互联网的 Google 已经走过 10 年度历史，从搜索巨人到全面的互联网渗透， Google 服务如地图、邮件、搜索等已经成为连接用户和互联网的重要纽带，而 Android 平台手机将无缝结合这些优秀的 Google 服务。 二、 Android 系统 构架 Android 的系统架构和其操作系统一样，采用了分层的架构。 从架构图 看， Androi d 分为四个层，从高层到低层分别是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和 Linux 内核 层 [9]。 11 图 Android 结构 图 应用程序 Android 会同一系列核心应用程序包一起发布，该应用程序包包括客户端，SMS 短消息程序，日历，地图，浏览器，联系人管理程序等。 所有的应用程序都是使用 JAVA 语言编写的。 应用程序框架 开发人员也可以完 全访问核心应用程序所使用的 API 框架。 该应用程序的架构设计简化了组件的重用 ， 任何一个应用程序都可以发布它的功能块并且任何其它的应用程序都可以使用其所发布的功能块（不过得遵循框架的安全性）。 同样，该应用程序重用机制也使用户可以方便的替换程序组件。 系统运行库 Android 包含一些 C/C++库，这些库能被 Android 系统 中不同的 组件 使用。 它们通过 Android 应用程序框架为 开发者 提供服务。 系统内核 Android 是运行于 Linux kernel 之上，但并不是 GNU/Linux。 因为在一般GNU/Linux 里支持的功能， Android 大都没有支持，包括 Cairo、 X1 Alsa、FFmpeg、 GTK、 Pango 及 Glibc 等都被移除掉了。 Android 又以 Bionic 取代Glibc、以 Skia 取代 Cairo、再以 opencore 取代 FFmpeg 等等。 三 、 Android 开发包及其工具的安装和配置 12 Android 的开发是可以在 windows XP 及其以版本、 MACOS、 Linux 等系统上进行开发的；首先呢，我们要进入 Google 的官方网站下载 windows XP 版本的 java 开发包 JDK，我们选择的版本是 以上的版本。 在应用开发平台方面，我们采用的是 eclipse，因为 google 提供了基于 eclipse 的 android 开发插件 ADT，在随时更新的插件帮助下，可以很快帮助我们完成 android 手机终端的相关应用 开发。 安装 JDK 和配置 java 开发环境 首先，安装 JDK 时，安装包中有 JDK 和 JRE 两部分，点击安装程序，指定安装目录，然后点击下一步，等待安装完成即可。 安装完成之后，点击 “我的电脑 ”，选择 “属性 ”里面的 “高级 ”选项，选择环境变量，找到 path 变量，如果没有，就自己添加一个，按后命名 path 就行，完成之后，点击编辑，添加JDK 安装目录的 “lib”文件路径；之后点击确定，然后再找到 CLASSPATH 变量，在路径输入 “.”，然后点击确定。 检测安装 安装配置完成之后，需要测试是否安装成功。 点击开始 ——运行输入“cmd”，打开命令模式。 输入 “java—version”，检测 JDK 安装是否成功，如果现实结果，则安装成功。 安装 eclipse 打开安装包，点击安装，弹出 workspace 对话框，确定创建项目的保存路径。 SDK和 ADT 的安装和配置 首先，解压安装包，运行 “SDK ”。 其次，在 “Android SDK and Avd manager”的窗口左侧选择 “setting”，选中 “Force “Installed packges”,点击 “Update all”。 点击 “Available Packges”,选择要安装的 API 版本以及 USB 驱动和 SDK 文档，我们都选择了。 这个过程很漫长，一定要保证网速快的情况下来安装，要不会出现安装不了的情况，最少安装这个也要一天的时间，所以要耐心等待。 下载完成之后，选择所有选项，然后全部安装，安装完成之后，配置 SDK， SDK 的配置更 JDK是一样的。 ADT的安装和配置 启动 eclipse，点击 “Help”菜单，选择 “Install New Software”之后 ， 点击 “Add”按钮，点击 Archive 指 向下载的 ADT 压缩包 ， 然后点击 “ok”，选中所需要安装的插件即可。 13 Android 虚拟机的搭建 打开菜单 “windows”，一次选择 “Android SDK and AVD Manager”,打开界面；然后点击 NEW 新建模拟机，弹出选项卡， 根据选项卡填写自己所需要的内容，即可创建。 建立好项目名后，即可启动虚拟机。 第 三 节 本章小结 本章主要介绍了安卓 系统的概述 和安卓开发环境的一个搭建过程。 Androi d 分为四个层，从高层到低层分别是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和 Linux 内核 层。 Android 系统的主要优点有： 开放性、不受束缚、丰富的硬件、方便开发、 Google 应用。 在搭建安卓开发环境的时候，耗时相对比较漫长 [ 11]。 14 第四章 系统硬件电路设计 整个系统的硬件设计可以分为四个模块：电源电路、单片机最小系统、电机驱动 模块 、蓝牙 模块 、。 电源电路为整个系统供电，包括单片机 AT89C5电机驱动、蓝牙模块、及其他外围电路。 电源电路分两个部分：（ 1）接外部电源给电机供电；（ 2）由 4 节干 电池作为电源，给系统供电，以确保单片机、电机驱动、蓝牙模块的正常运行。 在电源电路给系统供电时，绿色指示灯点亮，只是当前供电正常。 单片机最小系统部分是整个系统的智能控制部分，也是整个系统的核心部分。 电机驱动模块 L298 需要从外部接两个电压，一个是给电机的，另一个给 L298 芯片的 [12]。 第 一 节 单片机最小系统 单片机的最小系统就是让单片机能正常工作并发挥其功能时所必须的组成部分，也可理解为是用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。 对 51 系列单片机来说， 最小系统一般应该包括： 单片机、时钟电路、复 位电路、输入 / 输出设备 等 [1 14]。 图 单片机最小系统框图 15 图 单片机最小系统 原理图 一 、 单片机 AT89C52 AT89S52 单片机片内集成 256 字节程序运行空间、 8K 字节 Flash 存储空间，支持最大 64K 外部存储扩展。 根据不同的运行速度和功耗的要求，时钟频率可以设置在 0～ 33M 之间。 片内资源有 4 组 I/O 控制端口、 3个定时器、 8 个中断、软件设置低能耗模式、看门狗和断电保护。 可以在4V到。 不断发展的半导体工艺也让该单片机的功耗不断降低。 同时，该单片机支持计算机并口下载，简单的数字芯片就可以制成下载线。 根据不同场合的要求，这款单片机提供了多种封装，本次设计根据最小系统有时 需要更换单片机的具体情况，使用双列直插DIP40 的封装。 下面对定时开关系统中使用到的管脚进行简单说明 . P0 口： P0 口是一个 8 位漏极开路的双向 I/O 口。 作为输出口，每位能驱动 8 个 TTL 逻辑电平。 对 P0 端口写 “1”时，引脚用作高阻抗输入。 当访问外部程序和数据存储器时， P0 口也被作为低 8 位地址 /数据复用。 在这种模式下， P0 不具有内部上拉电阻。 16 P1 口： P1 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P1 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。 对 P1 端口写 “1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 P2 口： P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。 对 P2 端口写 “1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 P3 口： P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P3 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。 对 P3 端口写 “1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外 部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 RST——复位输入。 当振荡器工作时， RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。 二 . 时钟电路 在设计时钟电路之前，让我们先了解下 51 单片机上的时钟管脚： XTAL1（ 19 脚） ：芯片内部振荡电路输入端。 XTAL2（ 18 脚） ：芯片内部振荡电路输出端。 XTAL1 和 XTAL2 是独立的输入和输出反相放大器，它们可以被配置为使用石英晶振的片内振荡器，或者是。