WiFi智能控制视频智能小车 仅供参考
WiFi智能控制视频智能小车
单片机原理与接口技术
项目学习报告
小组成员：
组长：
专业：机械工程
指导教师：
作品名称：WiFi智能控制视频智能小车时间：2017年5月
目录
1.设计方案. (1)
1.1 系统需求分析 (1)
1.2 系统功能描述 (1)
1.3 系统结构组成 (1)
2.系统设计 (1)
2.1 硬件系统设计 (1)
2.2 软件系统设计 (3)
3.系统仿真与调试 (7)
3.1系统仿真 (7)
3.2系统调试 (9)
4.技术经济性分析 (10)
5.设计总结 (10)
参考文献 (11)
附件 (11)
1.设计方案
根据《湄公河行动》和《雪域雄鹰》里的黑科技，军事里面用过的遥控视频摄像小车，我们在网上查过相应的制作信息，由此我们小组打算用单片机制作一个类似
的机器人。
本设计是以51单片机为核心，以通过手机APP上的按钮上位
机来控制小车前进、后退、右转、左转、停止等功能。通过单片
机控制电机驱动进而来控制电机的正反转以实现小车的前进、后
退、右转、左转、停止。本设计采用WiFi模块进行数据通信，
手机端通过连接小车上的WiFi进行控制，通过小车上的wifi模
块接收从手机端发送过来的动作指令，把接收到的指令再传递给
单片机，单片机通过分析处理传递过来的指令不同，而运行不同
的子程序来控制电机驱动，进而实现小车的前进、后退、左转、右转、图1 湄公河行动
停止等不同的动作。
小组成员技术分工:
:视频制作，机械结构设计，小车组装。
：51单片机程序设计调试和电路连接，word制作。
：ppt制作，小车组装。
：ug三维造型装配，小车组装。
小组四人共同讨论确定设计方案——蓝牙智能控制可夹持视频智能小车
1.1 系统需求分析
对于现在身边所发生的事情人们是未知的，有些事情是不能直接去做的，所以需要借助一些设备才帮助人们规避风险，采集资料。本项目所做得WiFi视频小车就帮助我们解决了这个问题
1.2 系统功能描述
手机端连接小车WiFi后，可以通过手机上的虚拟按钮来控制小车的行走，小车上的摄像头将小车前的环境通过WiFi传送到手机上。所以视频小车可以用来探索未知环境，并将未知环境的情况实时的显示在控制端上面。
1.3 系统结构组成
STC12C5A60S2集成式芯片；led灯模块；蜂鸣器模块；舵机；驱动电机（直流）；小车轮胎；蓝牙模块；WiFi模块；摄像头；机械零件。
2.系统设计
2.1 硬件系统设计
（1）器件选型设计：集成于51单片机、4位数码管、蜂鸣器、舵机扩展、led灯、电机驱动等位一体
的主控板；驱动电机（直流）；小车轮胎；WiFi模块；摄像头；底盘；电池座；电池；电压表。
（2）接线图：
在仿真调试过程中，单片机各接口接线如图2所示，下面先来进行详细的介绍：
P1.0接电机驱动模块IN1 P1.6接电机驱动模块IN7
P1.1接电机驱动模块IN2 P1.7接电机驱动模块IN8
P1.2接电机驱动模块IN3 P3.0接串口RXD
P1.3接电机驱动模块IN4 P3.1接串口TXD
P1.4接电机驱动模块IN5
P1.5接电机驱动模块IN6
四个电机分两组并联接到两个电机驱动的OUT1、OUT2、OUT3、OUT4口上
两个舵机控制端分别接到P2.3、P2.7上，并外接上拉电阻。
图2 仿真电路接线图
对于电机驱动，两个使能端需要分别串上电阻在外接电源，VS端上驱动电源输入端，所以要单独外接7.2V的电压，如图3所示
图3 电机驱动电路图
（3）器件组成清单：
2.2 软件系统设计
程序设计：
在程序设计上，我们采用了Keil uVision4软件进行
编程，调试以及编译。
主程序各初值的设定： 设置定时器0为方式1（16位）；定时 器1为方式2（8位自动重装）。 SCON= 0x50；设置串口控制寄存器，串口方式1,10 位uart ，波特率可调；允许接收。 TH1 = TL1 = 0xfd;为定时器1赋初值，晶振为
时波特率为9600bps 。
开定时器0中断，串口中断，外中断 和总中断。 程序详细内容见程序源文件。
关键控制部分C语言程序分析：
（1）定时器0中断程序：
void Time0_Int() interrupt 1
{
count=count++;
if(count>=250)
{
count=0;
}
//舵机左右：
if(count else SEH_PWM=0; //大于则输出低电平 //舵机上下： if(count else SEV_PWM=0; //大于则输出低电平 （2）串口中断服务程序： void ser() interrupt 4 { if(RI==0) return; ES=0; //关闭口中断 RI=0; //清除口接收标志位 command=SBUF; //读取字符 switch(command) { //以下为电机源码 case 'a' :{ //向前：左右轮同时正传Left_moto_go ; //左电机往前走 Right_moto_go ; //右电机往前走 break; } case 'b':{ //向后：左右轮同时反传 Left_moto_back ; //左电机往后走 Right_moto_back ; //右电机往后走 break; } case 'c':{ //向左：左轮后转，右轮正传Left_moto_back ; //左电机往后走 Right_moto_go ; //右电机往前走 break; } case 'd':{ //向右：右轮后转，左轮正传Left_moto_go ; //左电机往前走 Right_moto_back ; //右电机后走 break; } case 'e':{ //停转 Left_moto_Stop ; //左电机往停转 Right_moto_Stop ; //右电机往停转 break; } //以下为舵机源码 case 'f':{ //云台向下移动 SEV_count++; if(SEV_count>=23)SEV_count=23; //已经是180度，则保持 break; } case 'g':{ //云台向上移动 SEV_count--; if(SEV_count<=4)SEV_count=5; //已经是180度，则保持 break; } case 'h':{ //云台向左移动 SEH_count++; if(SEH_count>=23)SEH_count=23; //已经是180度，则保持break; } case 'i':{ //云台向右移动 SEH_count--; if(SEH_count<=4)SEH_count=5; //已经是180度，则保持break; } default: { Left_moto_Stop; Right_moto_Stop; break; } count=0; //20ms周期从新开始 } ES=1; //允许串口中断 } 3.系统仿真与调试 3.1系统仿真 仿真电路如下图： 图4 仿真效果图 仿真结果： 由于我们小组用到了蓝牙串口模块，所以在仿真过程中用到了虚拟串口“Virtual Serial Ports Driver 6.9（配置虚拟串口驱动工具）”这款软件，将上图中P1串口的端口改为COM4，波特率设为9600。然后打开虚拟串口助手，增加COM3，COM4两个虚拟串口，如图5所示。 图5配置虚拟串口驱动工具 打开串口调试助手，将端口设为COM3，波特率设为9600。此时在Proteus中点击运行，并将串口调试助手的端口打开，我们在“发送的字符/数据”栏目中输入相应的字符来控制单片机，例如图6中输入的字符为“a”，则控制的是电机正传。 图6 串口调试助手 表2 ASCII码对应的单片机指令 3.2系统调试 实物整体调试： 在实物调试中，我们采用安卓WiFi app来控制小车行进及其他操作指令，上位机界面如图7所示。它可以控制小车的前进、后退、左转、右转。小车实物图如图8所示。 图7 wifi控制界面 图8 智能小车实物图 表3蓝牙按键控制及发送的代码（校验位：NONE）： 4.技术经济性分析 本次设计的小车是由四轮驱动的小车，配备8v超大容量电池，动力十足，不会动力不足而无法行走；在数据传输方面上，采用WiFi模块300M超大功率传输，匹配时间短，快速链接，传输范围大。小车主核心采用51系列单片机，共有3组I/O接口（P0~P3），功能强大，接口丰富；集成于51单片机、4位数码管、蜂鸣器、舵机扩展、led灯、电机驱动等位一体的主控板，方便各模块的连接，并且供电平稳；小车的机械结构不复杂但是功能强大，行走记录两不误。 小车的灵活性和扩展性较高，自己不仅可以继续对其进行模块扩展，而且对单片机还可以重复程序，51单片机的程序编写容易入门，稍有程序基础的也容易读懂。 小车的各零件的可回收性高。每个零件不仅可以重复利用，而且使用寿命长，回收周期长，益于环保。 智能小车所用的零件都是最低价格最高的质量。与同类小车相比，小车不仅在价格上占尽优势，在功能上相比其他类较多，并且扩展能力强，可以扩展更多的功能。 小车整体以模块化安装与拆卸。所以易于携带。 5.设计总结 最初我们小组讨论决定做一个可以通过摄像头录像的小车，于是我们各自从网上找到一些参考资料，并表达自己的想法，最终我们将各自的想法整合了一下，于是确定了由双舵机控制云台的机械结构，如图9所示，它是一种可以上下左右运用的云台。 图9 云台机械结构 初步讨论的设计方案基本完成了，于是我们就下手去做了，我们将小车和机械手的组装分成若干模块，每个人组装不同的模块最后组装起来。 组装完成后，组长根据每个人所长给每个人分配任务，详情见“小组成员技术分工”。 在C语言程序设计过程中遇到的问题比较多，毕竟是第一次接触关于单片机的C语言程序设计。最开始是设计的程序无法编译，错误原因显示的是某些语句或者接口没有被定义，找了好久原因才想到头文件没有设定，由此对c语言有了新的认识。上述问题的解决对程序的设计来说是一个小突破。 在硬件电路设计方面起初一直没什么问题，但是舵机的电路连接上，有一个舵机不能动，经检查，是采购的主控板有问题，在有问题的接口外接以一个10k的上拉电阻问题就解决了。 以上就是在程序设计和电路设计上面的遇到的几个大问题。（由于没有购买云台模块，所以用的大项目的舵机进行的测试）如果购买了云台，小车实物如图10所示。 图10 小车实物图 由于上位机我们是在无法自己制作出来，所以上位机借鉴的店家给的上位机软件，所有按键刚好足够控制小车的各个功能。 在设计上的不足：在设计上没有用到更多的模块，功能较简单，其实可以扩展更多的功能（资金不足）。 经过这次小组项目的设计、调试、安装、总结，从中最大的 收获就是能够亲自感受到自己设计的成果。在程序上我们了解了51单片机的编程环境和程序的设计理念；在电路上，我们了解了单片机内部结构构造、外部各控制端的连接、串口连接。在数据传输方图12 wifi摄像头模块 面，我们了解了我们用的蓝牙模块是通过发送ascii码进行数据交换，单片机进行解析再运行相应的指令。 今后我们会更加深入的学习单片机的知识，希望在程序设计上更上一层楼，最好是能够自己设计一块上位机软件只需要单独的WiFi模块完成小车的控制和视频数据的传输。 以上为我们小组的设计小结。 参考文献 [1]蒋俊, 刘天宇, 简雨沛. 蓝牙智能小车系统设计[J]. 信息技术与信息化, 2015(6):166-167. [2] 黄利强. 单片机系统可靠性技术分析与发展[J]. 科技创业家, 2012(23):160. 附件 C语言源文件 软件调试文件 串口助手 毕业设计方案 课题名称：《基于51单片机的WIFI 遥控小车设计》 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期： 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日 本科毕业设计（论文）基于单片机的智能小车控制 专业：测控技术与仪器 姓名：咸蛋小超人 2013年 6 月 基于单片机的智能小车控制 摘要：智能化作为现代电子产品的新趋势，是今后的电子产业的发展方向。智能化设计的电子产品可以按照预先设定的模式在一个环境里自动运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探、环境监测、智能家居等方面。基于单片机的智能小车控制就是其中的一个体现。本设计实现了一种基于51单片机的自动避障智能模型车系统，通过红外传感器采集路况信息，通过对检测信息的分析，自动控制转向电机转向，改变行驶路径，绕过障碍物，从而实现车稳定避障。 本课题设计的智能小车，具有自动避障功能，超声波测距报警，无线电遥控等功能。 关键词：智能车；51单片机；避障；红外线 Smart car based on SCM control Abstract：As a new trend of modern electronic products, intelligent is the developmental direction of electronic industry after then. Electronic products, which are intelligently designed, can automatically operate following the mode that is pre-set. Without the management of human beings, it can be used for scientific exploring, environmental monitoring, intelligent home furnishing, etc. One of the embodiments is the intelligent control car which is based on single chip microcomputer. In the design, an intelligent model car system based on MCU 51 has been realized. It can collect traffic information with infrared sensors. Meanwhile, by the analysis of information examined, it can transfer from automatic control to motor steering in order to change the route and dodge the obstacles so that the steady avoidance of the barrier can come true. In this paper, a car with the ability of intelligent judgment has been designed and made. It functions as the device which can dodge obstacles automatically, alarm with ultrasonic distance examination, and remote control by radio. Key words: Smart Cart;Single-chip 51;Obstacle Avoidance;Infrared 本期教程专门介绍如何让我们的机器人与互联网相连，实现远程安防监控与控制！然后可以在全球范围内控制它。本教程使用的路由器为WR703N，DB120的路由外网控制设置。 一、基本原理 外网控制的基本原理就是“端口映射”+“动态域名”。什么叫端口映射呢？简单地说，就是在你家里的无线路由器上做一个设置，使得外网对于路由器上一个特定的端口的访问会被路由器重新转到一个指定的IP主机和端口，这样一来，家里的无线路由器就等于是一个“桥”，联通了外网和小车机器人上面的路由，使得我们可以在外网控制家里的机器人。 那么“动态域名”又是什么呢？大家可以想想：我们家里的路由器每次开机后，对外的IP 地址都是不同的，那么控制小车就需要每次通过查询路由对外的IP地址，然后重新设置控制端的IP，这是个很麻烦的事。“动态域名”就可以完美地解决这个问题，你先向动态域名提供商申请一个动态域名，这个域名是不变的，比如：https://www.wendangku.net/doc/848707671.html,，提供商会给你一个账号密码，把这个账号密码填入路由的动态域名功能里面，每次开机的时候，路由就会向域名提供商的服务器登录，服务器就可以获取本次登录时，路由对外网的地址，然后自动帮你把这个新IP绑定在https://www.wendangku.net/doc/848707671.html,这个域名上面，这样一来，我们就没必要每次都去找路由当前的IP了，直接输这个域名就可以连到我们的路由。 我们今天要做的也就是利用上面的原理完成外网到家里的无线路由器，再到机器人上面 的WIFI板这一过程。 二、外网映射设置 1、家庭路由器设置。 首先需要一个家用的路由器，可以上外网的，这个路由器就是作为沟通小车与外界的桥梁。在这里，我选用了我的TP-Link WR641G+路由器。 第一步：设置转发规则 如下图所示，登陆家庭路由器的192.168.1.1管理界面，找到转发规则——》虚拟服 务器 在这里，因为我们的WIFI机器人运行需要开两个端口，端口8080为视频端口，端口2001为控制端口，所以我们添加两个端口转发规则，这边我使用192.168.1.108作为转发的目标客户端，这就是我们的WIFI板IP地址。这个IP可以自己定的，但是必须为固定的。并 且在家庭路由器的DHCP范围内。 通过这个设置，来自外网的对8080端口和2001端口的访问将重新发送到 192.168.1.108这个IP的客户端上，也就是我们的WIFI板。 由于今年组委会光电管和摄像头分开比赛。所以传感器部分我们选择了光电管，比赛以小车的速度记成绩，为了让小车更快更稳得跑完全程，传感器的探测距离必须要远，既要有大的前瞻，普通的红外对管由于功率较小，探测距离增大时，干扰严重，所以我们自制了大功率对管，同时采用了程序控制脉冲发光的办法，有效的降低了发热，提高了系统的稳定性。 系统采用采用了7.2V 2000mAh Ni-Cd蓄电池作为系统能源，并且通过稳压电路分出6伏，5伏已分别给舵机和单片机供电。 直流电机驱动模块接收速度控制信号控制驱动电机运行，达到控制车速目的。转向伺服模块控制舵机转向，进而控制智能车转弯。速度测量模块实时测量智能车车速，用于系统的车速闭环控制，以精确控制车速。 系统充分使用了MC9S12DG128单片机的外围模块，具体使用到的模块包括：ADC模拟数字转换模块、定时器模块、PWM脉冲宽度调制模块、中断模块、I/O 端口和实时时钟模块等。 系统调试过程中，使用了组委会提供的代码调试环境CodeWarrior IDE，同时使用了清华的软件进行了仿真试验。 图1.1 系统结构框图 3.1舵机部分 为了使转弯更加灵活，对舵机相关部分作了部分改动。首先，我们将舵机力臂加长85mm。这样，对于同样的转弯角度值，只需更小的舵机转角，减小了舵机转弯时惯性带来的弊端。其次，我们将舵机反装，使舵机连杆水平，因为此时舵机提供的力全部用在转弯上。 3.2前轮部分 为了增加前轮转弯时的稳定性，对前轮相关部分进行了部分改动。首先，更改前后垫片 的数量，使前轮主销后倾，这样，车轮具有更好的自动回正功能。其次，更改连杆的长度，使车轮外倾，车轮转弯时，前半部分重心上移，促使赛车转弯更加稳定。再次，我们通过更改舵机连杆的长度，增加前轮前束，同样增加了前轮的稳定性。 3.3底盘部分 为了提高赛车运行时的稳定性，对地盘相关部分作了部分改动。首先，前轮相关位置加垫片，降低了前轮重心。其次，更改后轮车轴处的调节块，使后轮重心升高，这样，车身前倾，一定程度上，增加了车的稳定性。 3.4后轮部分 首先，更换后轮轮距调节块，使后轮两轮之间间距加大。这样，车在转弯时不容易产生侧滑。其次，调节后轮差速，使赛车转弯更加灵活。 4.1电源部分 为了能使智能车系统能正常工作，就需要对电池电压调节。其中，单片机系统、车速传感器电路需要5V 电压，路径识别的光电传感器和接收器电路电压工作为5V 、伺服电机工作电压范围4.8V 到6V(或直接由电池提供)，直流电机可以使用7.2V 2000mAh Ni-cd 蓄电池直接供电。考虑到由于驱动电机引起的电压瞬间下降的现象，因此采用低压降的三端稳压器成为必然。我们在采用lm7805，和lm7806作为稳牙芯片。经试验电压纹波小，完全可以满足要求。 电池（7.2v ） 2000mAh Ni-cd 稳压电路 电机 图4.1系统电压调节图 5V 对管 单片机 舵机 测速板 6V 7.2V /*实现前进与后退功能*/ /*控制智能车向前行驶10秒，然后停3秒，再向后行驶6秒，停止*/ /********************************************************/ #include { go(); //前进 delay(10000); //前进10秒 stop(); //停止 delay(3000); //停3秒 back(); //后退 delay(6000); //后退6秒 stop(); //停止 } 呼伦贝尔学院 计算机科学与技术学院 本科生毕业论文(设计) 题目：基于Arduino控制的 WIFI智能小车 学生姓名：苑伟 学号： 专业班级：2011级计算机科学与技术一班 指导教师：陶锐 完成时间： 2015年5月22日 目录 摘要 本次设计wifi智能小车主要采用Arduino作为底层硬件控制核心，接收来自路由器的指令执行相关操作；采用PWM脉冲调节小车速度、舵机控制以及灯光亮度；采用定时器实现小车数据的发送、小车的避障及计算小车的行驶速度；运用简单的PID算法实现轮胎直接的差速控制；采用路由器发射无线wifi，使用Lua脚本实现了接收单片机数据及发送操作指令，设计了web页面控制小车的B/S模式结构。 关键字：Arduino；PWM脉冲；PID算法；web控制 Abstract The design of wi-fi smart cars mainly adopts the Arduino as the control core to receive instructions from the router perform related operations; Using PWM pulse to adjust the vehicle speed, steering gear control and lighting brightness; using timer to realise the transmission of car data ，the breakdown of the car and calculate the car speeds; Using the simple PID algorithm tyre direct differential control; Using wireless wifi router launch, using the Lua script implements receiving MCU data and send operation instructions,and at last, it designs a web page to control the car B/S mode structure. Keyword: Arduino; PWM Pulse; PID arithmetic; Web manage 智能车转角与速度控制算法 1.检测黑线中点Center：设黑、白点两个计数数组black、white，从第一个白点开始，检测到一个白点，白点计数器就加1，检测到第一个黑点，黑点计数器就加1，并且白点计数器停止，以此类推扫描每一行；黑线中点=白点个数+（黑点的个数/2） 2.判断弯直道： 找出黑线的平均位置avg (以每10行或者20…作为参照，行数待定) 算出相对位移之和(每一行黑线中点与黑线平均位置距离的绝对值之和) 然后用Curve的大小来确定是否弯直道（Curve的阀值待定）。 3.控制速度： 根据弯度的大小控制速度大小。 //*****************************弯度检测函数*******************************// Curvecontrol () { int black[N]; //黑点计数器 int white[N]; //白点计数器 int center[N]; //黑线中点位置 int avg; //黑线中点平均位置 int curve；//N行的相对位移之和 if(白点) ++white[N]; //判断黑白点的个数 else ++black[N]; center[N]=white[N]+black[N]/2; //每一行的黑线中点avg=(center[1]+center[2]+...+center[N])/N; //求出黑线中点的平均位置 curve=(|avg-center[1]|+|avg-center[2]|+...+|avg-center[N]|)/N //求出N行的相对位移之和 return curve; //返回弯度大小 智能小车毕业论文完整 版 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 学士学位论文 系别：计算机科学与技术 学科专业：计算机科学与技术 姓名： @@@@ @@@ 2011年 06月 智能小车引导控制系统 的设计与实现 系别：计算机科学与技术 学科专业：计算机科学与技术 指导老师： @@@ 姓名： @@@ @@@ 2011年 06月 智能小车引导控制系统的设计与实现 摘要：面对诸多恶劣的工作环境(如灭火、救援等)，为了有效的避免人员伤亡，就需要采用智能小车去现场来完成相应的任务。因此研究和开发智能小车引导控制系统具有十分重要的意义。本系统采用STC89C51单片机作为核心控制芯片，设计制作了一款通过红外光电传感器检测路径信息、红外火焰传感器检测火源的智能寻迹灭火小车。本系统由单片机控制模块、寻迹传感器模块、驱动电机模块、火源传感器模块、风扇模块、电源模块等组成。实际应用表明，该小车可以在专门设计的场地上实现自主发现火源，自主识别路线，自主行进接近火源并灭火，最终完成灭火的任务。 关键词：单片机小车引导控制传感器 Smart cars guide control system design and implementation Abstract: Confronted with so many bad working environment (such as fire fighting, rescue etc), in order to effectively avoid casualties, need to use intelligent go by car scene to complete relevant tasks. Therefore, the research and development of intelligent car guide control system has the extremely vital significance. This system uses STC89C51 as the core control chip, design and make a new electric sensor detection by infrared sensor information, infrared flame path of intelligent tracing test fire extinguishing car. The system is composed of single-chip microcomputer control module, tracing sensor module, drive motor module, ignition sensor module, fan module, power supply module. The practical application indicates that the car can be in a specially designed field on fire, to realize the independent found autonomous recognition route, independent sources and marching close to the fire extinguishing, finally complete task. Keywords: Microcontroller Car Control system Sensors 【机器人创意工作室教程一】WIFI智能小车机器人基本原理 [复制链接] liuv ikin g 管 理 员 做 中 国 人 自 己 的 W I F I 机 器 人 ！ 贡献 2 4 9 电梯直达 楼主 发表于 2012-5-13 11:58:55 |只看该作者|倒序浏览 分享到：11 WIFI智能小车机器人是很多人童年时的梦想，就好比当年看着《小鬼当家》里面的那个视频遥控车一样，看着就激动！ 然而对于大部分初学者而言，本身并非电子专业，也不是计算机专业，可是却对WIFI/蓝牙控制的智 能小车机器人情有独钟，怎么办呢？对于一个专业不对的人来说，确实是隔行如隔山，但是没有关系，从今天起，WIFI机器人网·机器人创意工作室不间断地推出一系列教程，手把手教你如何DIY一个属 于自己的智能小车机器人。 鉴于蓝牙智能车和WIFI智能车其实很类似的，只是把WIFI模块换成了蓝牙模块，所以蓝牙车就不再 详细阐述了，弄明白了WIFI车，蓝牙车也一样的。 OK，进入正题，机器人创意工作室教程第一讲《WIFI智能小车机器人基本原理》 我们的这款WIFI智能小车机器人采用的路由器+PC或者手机、网页控制方式。其基本原理分为4大块： 1、把普通的无线路由器通过刷入开源的Openwrt系统，使之成为一个运行了Linux系统的小电脑，何 为Openwrt? 请看： 什么是OpenWRT? 1. 关于 OpenWrt 当Linksys 释放 WRT54G/GS 的源码后，网上出现了很多 不同版本的 Firmware 去增强原有的功能。大多数的 Firmware 都是99%使用 Linksys的源码，只有 1%是加上去的，每一种 Firmware 都是针对特定的市场而设计，这样做有2个缺点，第一个是难以集 合各版本Firmware的长处，第二个是这版本距离 Linux 正式发行版越来越远。OpenWrt 选择了另一 条路，它从零开始，一点一点的把各软件加入去，使其接近 Linksys 版 Firmware的功能，而OpenWrt 的成功之处是它的文件系统是可写的，开发者无需在每一次修改后重新编译，令它更像一个小型的 Linux 电脑系统，也加快了开发速度。 以上解释摘自百度百科。简而言之，就是从思科的路由源码改造过来的，一个适用于某些特定芯片的 路由器的小型Linux系统，有了这个系统，我们的路由就不再是上网那么简单了，我们可以在上面安 装各种程序、驱动，以路由为平台，用户可以自由地加载USB摄像头、网卡、声卡、等等设备。 我们的WIFI板上运行着一款程序，叫做mjpg-streamer，这个程序可以把USB摄像头的视频进行编码，然后通过WIFI返回给上位机，这样，我们就可以看到来自机器人的视频了。 同时路由一般都预留有TTL串口，TTL串口是用来调试或者刷机用的，我们把这个TTL串口引出来， 然后通过安装在路由里面的Ser2net软件，就能把来自WIFI信道的指令转到串口输出，而串口在这里 的作用就是与单片机芯片MCU通信，让单片机知道用户要让他做什么动作。关于TTL的介绍，请看后 文。 WIFI(路由)模块： //T0产生双路PWM信号，L298N为直流电机调速，接L298N时相应的管脚上最好接上10K 的上拉电阻。 /* 晶振采用12M,产生的PWM的频率约为100Hz */ #include 毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月 关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 摘要 随着社会各行各业的迅速发展，根据人类的需求出现了各种各样的智能机器人、智能车。智能小车又称为移动式机器人，是一个多种高新技术的集成体，它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识，伴着我国科学技术的进步，智能化和自动化技术越来 WIFI智能小车机器人 作者：福建师范大学协和学院陈洋斌叶志燕沈渊 指导教师：钟伟雄林民庆 作品简介 在平常的生活中，我们经常会见到有人在玩遥控车，甚至现在还有了遥控飞机。这一切在过去那些年都还只是人们眼中孩子们的玩具而已，然而随着科技的发展，关于机器人的电影，或者是现实生活中科学研究者研发出来的仿生机器人经常在各种媒体中不断的报导。这毫无疑问，再过个几十年，机器人将走进我们的家庭中，它将为我们带来更多的便利。如今，很多电子发烧友DIY出了各种版本WIFI机器人。Wifi Robot,顾名思义就是通过wifi无线网控制的机器人，比起普通的遥控车，它的好处就是遥控信号覆盖范围可以做到很广。 WIFI智能小车机器人是一种基于WIFI的无线远程智能遥控机器人，利用非常成熟的WIFI无线网络为数据载体，实现控制数据，视频数据传送而达到控制小车和视频监控等等功能。它是集无线通信、实时电机驱动、多向机械云台、视频监控、环境温度检测、为一体的多功能智能遥控车。本系统在电脑端上位机采用QT编程，由于QT面向多平台，并且可移植性好。通过QT编写的上位机，便可以把控制数据通过Socket发送到路由器，路由器再通过ser2net把数据包解开，然后转发到路由器的串口; 该系统的控制端采用STC15单片机作为微处理器，通过STC15单片机与路由器建立串口通信，便能利用路由器的串口数据进行控制电机的工作状态模式和三个陀机的工作角度。STC15单片机还负责实时监控环境温度并经过路由器反馈至电脑，让使用者可以实时了解小车所在地的气温，以便于在到达目的地之前设定好空调温度等应用。 平台选型说明 本设计使用本届大赛指定的单片机开发板(以STC15F2K61S2芯片为控制核心) 设计说明 1、设计要求 1.找一台能刷Linux的无线路由器，将其操作系统刷成OpenWrt。 工业职业技术学院 毕业设计 课题名称基于51与单片机的智能小车控制系统 系（院）名称电气工程系 专业及班级 学生 学号 指导教师 完成日期年11 月19 日 摘要 随着我国科学技术的进步，智能化作为现代社会的新产物开始越来越普及，各种高科技也广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域，使智能机器人越来越多样化。智能小车是一个多种高薪技术的集成体，它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识，可以涉及到当今许多前沿领域的技术。 整个小车平台主要以51单片机为控制核心，通过无线遥控实现前进后退和转向行驶，通过红外线传感器,实现小车的自适应巡航、避障等功能。设计采用对比选择，模块独立，综合处理的研究方法。通过翻阅大量的相关文献资料，分析整理出有关信息，在此基础上列出不同的解决方案，结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。从电机车体，最小系统到无线遥控，红外线对管的自动寻迹再到红外线自动避障和语音控制，完成各模块设计。通过调试检测各模块，得到正确的信号输出，实现其应有的功能。最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上，结合程序，通过单片机的控制，将各模块有效整合在一起，达到所预期的目标，完成最终设计与制作，能使小车在一定的环境中智能化运转。 关键字：智能小车，单片机，红外传感器。 目录 第一章绪论.............................................................................................................................- 1 - 1.1.1智能循迹小车概述........................................................................................................- 1 - 1.1.2课题研究的目的和意义 ...............................................................................................- 2 - 1.1.3智能循迹小车智能循迹分类.......................................................................................- 3 - 1.1.4智能循迹小车的应用....................................................................................................- 3 - 第二章方案设计 ..........................................................................................................................- 5 - 2.1 主控系统.........................................................................................................................- 5 - 2.2单片机最小系统 ...............................................................................................................- 6 - 2.2.1 STC89C52简介...................................................................................................- 6 - 2.2.2 时钟电路...............................................................................................................- 8 - 2.2.3复位及复位电路....................................................................................................- 8 - 2.3 电机驱动模块................................................................................................................ - 10 - 2.4 循迹及避障模块............................................................................................................ - 11 - 2.5 机械系统......................................................................................................................... - 11 - 2.6电源模块......................................................................................................................... - 11 - 第三章硬件设计 ..................................................................................................................... - 12 - 3.1总体设计......................................................................................................................... - 12 - 3.1.1主板设计框图..................................................................................................... - 12 - 主板设计框图如图3-1，所需原件清单如表3-1 .................................................. - 12 - 基于单片机的WIFI智能小车设计 摘要 WIFI智能小车由电机、小车车体、89C52控制芯片、WIFI收发模块、电机驱动、舵机、电源、摄像头等主要部件以及灯光、蜂鸣器、电平转换等辅助模块构成。WIFI智能小车利用笔记本或手机等能连接无线路由器的终端智能设备连接到路由器，通过应用软件显示路由器上摄像头上采集到的视频信号，再通过这些智能的终端设备发送控制指令到无线路由器，通过无线路由器将指令传送给单片机进行处理。然后通过单片机控制电机驱动驱动电机转动、舵机转动，从而实现控制小车的运动及视频采集。 关键词：路由器；wifi；智能小车；89C52 Abstract The intelligent WIFI car involved a motor, a body, the 89C52 control chip, a WIFI transfer module, motor drivers, a power supply, lights, a buzzer and a voltage converter. The intelligent WIFI car can use an intelligent terminal (such as a laptop or a mobile phone) to connect with the router and use application software to display the video signal collected by the camera, then the intelligent terminal will send control commands which can be processed by the MCU though the routers. The MCU will control the turning of motors and realize the moving of the car and the video collection. Keywords：Router；WIFI；intelligent car；89C52 智能小车蓝牙控制技术设计方案 手机遥控智能小车设计技术设计方案 文档修订记录 一、项目名称 《基于32F407的手机遥控智能小车的设计》 二、设计要求及性能指标 设计一个基于32F407的手机遥控智能小车，选用32F407作为主控芯片进行设计和实现。具体任务包括项目的可行性分析，硬件电路的设计，系统软件设计，仿真调试，实际测试等。 具体要求如下： （1）根据提供的原理图和相关资料，了解、掌握小车运行的工作原理，熟悉所用到的硬件模块工作原理 （2）学习掌握32F407库函数编程环境，掌握相关的库函数 （3）编写32F407程序，应用电机驱动模块、蓝牙模块和语音模块，实现小车根据接收到的指令（手机发出）完成相应的动作，并通过语音模块告知指令内容 三、项目总体方案设计 1、系统总体方案 根据课程设计的要求，系统设计方案如下：以32F407作为微控制器，以电机驱动电路和两个直流减速电机构成电机驱动模块；语音模块作为语音控制电路、以在特定的操作下产生相应的语音；以蓝牙模块和手机蓝牙相连接，以接收手机相应的指令；以7805稳压管构成电源电路。手机遥控智能小车系统结构框图如图1所示。 图1 手机遥控智能小车系统结构框图 手机遥控小车就是通过手机蓝牙和智能小车无线连接，通过蓝牙发送指令，小车接送到指令后，就会按照预先设定的程序，执行相应的操作，并由语音模块发出一系列相应的语音。为了实现这一目的，就需要有信息处理功能的微处理器来接收手机蓝牙发送的相应指令，然后将处理的指令发送到执行机构来执行，这就需要电机驱动模块，来实现小车的行走功能，而一个完整的系统，还需要有电源模块来提供能量。 系统的基本原理：预先在单片机内编程，使得相应的指令对应控制小车相应的轮子。然后手机通过蓝牙将相应的指令发送到单片机，以控制小车的运行。 2、关键技术、设计难点及其解决方案 关键技术： 1、能做到小车和手机无线连接，控制方便。 2、需要一个中央大脑，既能接收到手机的指令，又能奖指令传送给小车。 3、小车的接收到相应的指令后，可以做出相应的运用或者操作。 难点： 1、如何选择相应的中央大脑，选好之后怎么设置指令能做到简单和准确。 2、如何选择相应的驱动电路。如何操作。 解决方案 1、选择单片机芯片作为中央控制大脑， ************************************************************************ 简单寻迹程序：接法 EN1 EN2 PWM 输入端，本程序不输入PWM ，直接使插上跳线帽，使能输出，这样 就能全速运行 接上测速模块 测速模块电源+5V GND 取自于单片机板靠近液晶调节对比度的电源输出接口把测速模块输出OUT1 OUT2 接入单片机P3。 2 P3。3 时左上电机正转左上电机接P1_0 P1_1 接IN1 IN2 当P1_0=1,P1_1=0; 驱动板子输出端（蓝色端 OUT1 OUT2 ) 子 P1_0 P1_1 接IN1 IN2 当P1_0=0,P1_1=1; 时左上电机反转 P1_0 P1_1 接IN1 IN2 当P1_0=0,P1_1=0; 时左上电机停转 时左下电机正转左下电机接P1_2 P1_3 接IN3 IN4 当P1_2=1,P1_3=0; 驱动板子输出端（蓝色端 OUT3 OUT4 ) 子 P1_2 P1_3 接IN3 IN4 当P1_2=0,P1_3=1; 时左下电机反转 P1_2 P1_3 接IN3 IN4 当P1_2=0,P1_3=0; 时左下电机停转 时右上电机正转右上电机接P1_4 P1_5 接IN5 IN6 当P1_4=1,P1_5=0; 驱动板子输出端（蓝色端 子OUT5 OUT6 ) P1_4 P1_5 接IN5 IN6 当P1_4=0,P1_5=0; 时右上电机停转 时右下电机正转右下电机接P1_6 P1_7 接IN7 IN8 当P1_6=1,P1_7=0; 驱动板子输出端（蓝色端 OUT7 OUT8 ) 子 P1_6 P1_7 接IN7 IN8 当P1_6=0,P1_7=1; 时右下电机反转 P1_6 P1_7 接IN7 IN8 当P1_6=0,P1_7=0; 时右下电机停转 P3_2 接四路寻迹模块接口第一路输出信号即中控板上面标记为OUT1 P3_3 接四路寻迹模块接口第二路输出信号即中控板上面标记为OUT2 P3_4 接四路寻迹模块接口第三路输出信号即中控板上面标记为OUT3 P3_5 接四路寻迹模块接口第四路输出信号即中控板上面标记为OUT4 四路寻迹传感器有信号（白线）为0 没有信号（黑线）为 1 四路寻迹传感器电源+5V GND 取自于单片机板靠近液晶调节对比度的电源输出接口 关于单片机电源：本店驱动模块内带LDO 稳压芯片，当电池输入6V 时时候可以输出稳定的5V 分别在针脚标+5 与GND 。这个输出电源可以作为单片机系统的供电电源。 ****************************************************************************/ #include基于单片机的WIFI智能小车毕业设计论文
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