自制手机APP遥控Arduino机器人

王德贵

一、设计思想与工作原理

1.设计思想

开源硬件既方便，又实惠，颇受广大创客教育工作者的喜爱。众多开源硬件中Arduino是最优选择，价格便宜，兼容性好，能完成各种功能的定制。

目前安卓应用开发基础课程APPInventor也热了起来，很多学校开设了相关课程。APPInventor的优势在于既能学习编程的知识，又能掌握安卓应用开发过程，提高使用者的分析、解决问题的综合能力，还能开发一些基于手机的实用项目。

一款Arduino机器人，要是用自己设计的手机APP控制，就更吸引人了！

2.工作原理

工作模块分为两大部分。一部分是Arduino机器人，它通过蓝牙接收指令，通过控制马达从而指挥机器人运动，编程用Mixly软件，硬件接线如图1，完成机器人如图2。

另一部分是手机APP，利用APPInventor开发平台，设计一款属于自己的个性化APP应用（如图3）。其原理是利用手机APP将马达转向信息和速度信息两个数据，经过分析、合成、处理后，发送给蓝牙。蓝牙接收信息数据，并进行检索，识别方向和速度量，再传给Arduino主板，控制马达运转，从而控制机器人运动。

APP也接收主板返回的信息，確认当前工作状态，并在手机上显示出当前LED开关状态。设计利用百度语音识别功能，用语音控制机器人运动，本文只讲最基本的方法。

二、Arduino机器人的设计与制作

1.接线图

机器人搭建比较简单，按图接好线路，即可进行调试。接线时注意以下几个问题。

L298N的4个输入端in1～4分别接Arduino主板D5/D6，D9/D10，输出接对应的两个马达。注意，L298N一定要和Arduino共地，并需要外接电源，本例接7.4V航模电池。L298N也可以用L9110s代替，通过对比测试，L298N功率更大一点，运动更灵敏，速度更快一点，L9110s价格更便宜。

蓝牙模块的VCC和GND端子，分别接Arduino主板+5V和GND。

LED正极接Arduino主板D7，负极接GND。

2.机器人搭建

（1）器材：机器人底盘，万向轮，马达固定支架，7.4V2S20C800mAh航模电池，开关，马达，Arduino主板，L298N驱动模块，BT05蓝牙模块，5mm LED灯，杜邦线、螺丝若干。

（2）搭建：搭建过程比较简单，不做详述。注意固定好底盘和马达，功耗就会小一点。成品底面如图4。

3.程序设计

利用Mixly软件进行数据接收及处理。在Arduino兼容方面，Mixly软件为首选图形化软件，如果用代码编程还是首选IDE。

这是初始化程序，定义三个变量，存储方向信息、速度值和小灯状态值，同时设置串口波特率9600以保证正常通信，波特率会因为蓝牙型号的不同而有变化（如图5）。

通过自定义函数，接收手机APP发来的数据信息，然后进行分离处理，以控制马达转速（如图6）。

加上指示灯，掌握机器人的工作状态，同时通过蓝牙发送小灯状态信息，在手机APP上显示出来，达到相互通信的目的（如图7）。

三、APP设计与制作

1.组件设计

利用app.wxbit.com开发环境，组件的属性设置可随个人喜好修改，只要美观和方便操作即可，具体组件设置见下表。

百度语音功能需要去百度智能云注册，创建人工智能类应用，记录三个参数AppId/ApiKey/SecretKey，依次点击组件面板→人工智能→百度语音识别→组件属性，将三个Key填入。