Diseño de automóviles controlados por Android con microcontrolador 8051

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Hoy, la tecnología juega un papel importante en nuestro día a día. Con el rápido desarrollo de la tecnología , todo el mundo es adicto a los dispositivos modernos y a Internet. La tecnología inalámbrica ha reducido aún más el esfuerzo humano y ha invocado la adopción de métodos nuevos, eficientes y rentables, dejando atrás los métodos convencionales. Tecnologías inalámbricas como Zigbee, Bluetooth, wifi, señales de RF se utilizan para controlar y operar varias aplicaciones y responder en consecuencia.

El objetivo de este proyecto es hacer un teléfono inteligente o una tableta con Android para controlar los automóviles. Android es un sistema operativo en lenguaje Linux. Fue desarrollado desde cero para ayudar a los desarrolladores a crear una aplicación móvil para la utilización efectiva de dispositivos móviles con gestos táctiles, comandos de voz, etc. Es un código abierto con interfaz de usuario de Java.




Android

Android

Sistema de automóvil controlado por Android

Un automóvil controlado por Android permite al usuario controlar un automóvil con batería de forma inalámbrica a través de un dispositivo Android. Este sistema tiene un módulo Bluetooth como medio de transferencia de datos entre el automóvil y el dispositivo Android. Los datos recibidos por Bluetooth son procesados ​​por el microcontrolador 8051 que realiza la acción deseada.



Diagrama de bloques

Diagrama de bloques para automóviles controlados por Android usando el microcontrolador 8051

Diagrama de bloques para automóviles controlados por Android usando el microcontrolador 8051

Requisitos de hardware

  • 8051 Microcontrolador
  • Dispositivo Android
  • Cuerpo del robot
  • Dispositivo bluetooth
  • Motores DC
  • Controlador de motor IC
  • Cristal
  • Regulador de voltaje
  • Resistencias, condensadores
  • Batería

Requisitos de Software

Funcionamiento del sistema de automóvil controlado por Android

El dispositivo Android tiene una aplicación que proporciona al usuario una GUI (interfaz gráfica de usuario) para enviar los comandos utilizando su gesto táctil. Los comandos se envían al automóvil a través de un dispositivo Bluetooth activo en forma de variables de cadena.

Automóvil controlado por Android

El Bluetooth presente en el automóvil recibe los datos de la cadena que luego se envían al microcontrolador. El microcontrolador procesa los datos y verifica los comandos del usuario. Al reconocer los comandos (adelante / atrás / izquierda / derecha) el microcontrolador envía la información al controlador IC . Luego, el controlador IC opera el motor para realizar la acción deseada. Este sistema continúa con cada gesto del usuario para controlar el automóvil.

Módulo bluetooth

Un Bluetooth es un dispositivo inalámbrico utilizado para transferir datos en un rango corto. Utiliza señales de radio para comunicarse. Tiene la capacidad de comunicarse con muchos dispositivos sin ninguna interfaz. Opera con una velocidad de 2,45 GHz.


Controlador de motor IC

L293D es un controlador de motor típico IC. Este IC tiene 16 pines que se utilizan para controlar un conjunto de motores de CC en cualquier dirección. Este IC funciona según el principio del puente H. Un puente H es un circuito electrónico que permite aplicar el voltaje a través de la carga en cualquier dirección. Esto se usa generalmente en robótica para permitir que el motor de CC funcione hacia adelante o hacia atrás.

8051 Microcontrolador

Un microcontrolador es un chip o microprocesador altamente integrado con todos los periféricos como RAM, ROM, puertos de E / S, temporizadores ADC, etc. en un solo chip. Es un chip dedicado llamado computadora de un solo chip.

El microcontrolador 8051 es un microcontrolador de 8 bits popular. Se basa en el núcleo CISC de 8 bits de la arquitectura de Harvard. Está disponible como un chip pin DIP de 40 pines y funciona con una entrada de CC de 5 voltios.

Diagrama de bloques del microcontrolador 8051

Diagrama de bloques del microcontrolador 8051

Características destacadas del microcontrolador 8051

  • Memoria de programa en chip de 4 KB (ROM y EPROM).
  • 128 bytes de memoria de datos en chip (RAM).
  • Bus de datos de 8 bits, bit de dirección de 16 bits y dos temporizadores de 16 bits T0 y T1
  • 32 registros de propósito general cada uno de 8 bits y cinco interrupciones.
  • Cuatro puertos paralelos cada uno de 8 bits con un total de 32 líneas de E / S.
  • Un contador de programa de 16 bits, un puntero de pila y un puntero de datos de 16 bits.
  • Ciclo de instrucción de un microsegundo con cristal de 12 MHz.
  • Un puerto de comunicación serie dúplex dual.

Descripción del Pin

El microcontrolador 8051 está disponible en configuración DIP de 40 pines. Entre 40 pines, 32 pines están asignados para cuatro puertos paralelos P0, P1, P2 y P3, cada puerto ocupa 8 pines. Los pines restantes son VCC, GND, XTAL1, XTAL2, RST, EA y PSEN.

A oscilador de cristal de cuarzo está conectado a través de los pines XTAL1 y XTAL2 con un valor de condensador de 30pF. Si se utiliza una fuente que no sea un oscilador de cristal, los pines XTAL1 y XTAL2 quedan abiertos.

Comunicación en serie en el microcontrolador 8051

El microcontrolador 8051 tiene dos pines para transferir y recibir los datos a través de la comunicación en serie. Estos dos pines son parte de un puerto P3 (P3.0 y P3.1). Estos pines son compatibles con TTL y, por lo tanto, requieren un controlador de línea para hacerlos Compatible con RS232 . MAX232 se utiliza como controlador de línea. La comunicación en serie está controlada por un registro de 8 bits llamado registro SCON.

Interfaz del motor de CC a 8051

Interfaz del motor de CC con el microcontrolador 8051

Un motor de CC funciona con corriente continua y produce un par utilizando energía eléctrica y campo magnético. Un motor de CC requiere más par en la etapa inicial que en la etapa de funcionamiento. Los motores de CC requieren una gran corriente para funcionar, lo que destruirá el microcontrolador IC. Por lo tanto, se utiliza un circuito de conducción con un optoaislador y un controlador L293 Dual H-Bridge. El optoaislador proporciona protección adicional al microcontrolador.

Aplicaciones de Android

El sistema operativo Android proporciona una plataforma para desarrollar una variedad de aplicaciones que se ejecutan en teléfonos inteligentes para mejorar la vida de los seres humanos.

  • Android se utiliza para desarrollar una navegación precisa, un sistema de seguimiento
  • Se utiliza para desarrollar diferentes aplicaciones de redes sociales que proporcionan la red de interacción.
  • Ayuda a desarrollar varias aplicaciones de transferencia de dinero y banca móvil.
  • Facilita la compra fácil.
  • Ayuda a desarrollar varias aplicaciones de seguridad y protección.

Se trata de diseñar un automóvil controlado por Android utilizando un microcontrolador 8051 que utiliza circuitos integrados de controlador para el movimiento y un teléfono inteligente para la comunicación inalámbrica a través de Bluetooth. Para obtener más información, estos proyectos interesantes nos llegan a través de la sección de comentarios a continuación.