1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上*職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目： 智能跟隨小車設(shè)計(jì) 系 部： 電子工程系 專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化技術(shù) 學(xué) 號(hào)： 2012*23216 學(xué)生姓名： 鄭鵬 指導(dǎo)教師： 職 稱： 二O一五年一月二日*職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)課題名稱： 智能跟隨小車設(shè)計(jì) 系 部：_電子系_ _專 業(yè)：_電氣自動(dòng)化技術(shù)_ _姓 名：_ _鄭鵬_學(xué) 號(hào)：_2012*23216_指導(dǎo)教師： * 二O一五年一月二日一、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的目的與要求：1、設(shè)計(jì)目的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是教學(xué)過(guò)程中最后一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是應(yīng)用在校所學(xué)知識(shí)、結(jié)合工程實(shí)際，進(jìn)行一次系統(tǒng)的、有機(jī)的解決工程實(shí)際問(wèn)題的訓(xùn)

2、練，目的是鞏固、擴(kuò)大和提高所學(xué)理論知識(shí)，使之系統(tǒng)化，并提升為解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力，通過(guò)本課題的實(shí)施可初步掌握工業(yè)企業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)改造基本方法和步驟。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐，可使學(xué)生進(jìn)一步提高資料檢索、計(jì)算、繪圖、動(dòng)手制作和編寫說(shuō)明書(shū)的職業(yè)技能。2、 題目要求： 目前，設(shè)計(jì)出具有智能化的產(chǎn)品已經(jīng)成為商家開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的目標(biāo)之一，也是學(xué)生課外科技活動(dòng)的熱點(diǎn)之一；其中，專門針對(duì)具有自主巡線功能的智能小車的設(shè)計(jì)更是數(shù)不勝數(shù)。但大多數(shù)智能巡線小車只是完成了“智能化”所要求的各部分的功能，在小車跟隨性方面考慮較少。此項(xiàng)目注重要求小車跟隨主人的智能性。當(dāng)你下了飛機(jī)，面對(duì)一個(gè)智能跟隨的小車載著行李跟你走，是否覺(jué)得舟

3、車勞累的神經(jīng)有一些舒暢。當(dāng)你走進(jìn)琳瑯滿目的超市，有這樣一個(gè)只能跟隨的小車滿載著你選購(gòu)的物品跟隨在身邊，不再覺(jué)得陪女友逛街是在做兼職苦力。當(dāng)上了年歲的老人，陪伴伴侶散步，不再需要推輪椅，而是自動(dòng)跟隨移動(dòng)。智能跟隨小車將很好的解決這類問(wèn)題，把行李放在小車上，讓智能跟隨小車自動(dòng)跟隨主人。應(yīng)用范圍較廣，比如超市購(gòu)物車，賓館、旅店、辦公室、醫(yī)院的人力推車，運(yùn)輸系統(tǒng)的行李提取運(yùn)輸車等等。因此，課題的提出，具有相當(dāng)?shù)目尚行院蛯?shí)用價(jià)值。2、 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的內(nèi)容：1、了解智能控制技術(shù)的特點(diǎn)，明確設(shè)計(jì)目的； 2、確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理，制定初步方案； 3、明確控制要求，開(kāi)發(fā)一款A(yù)ndroid手機(jī)控制軟件，制作一款智

4、能車。智能車包含wifi通信，視頻傳輸，圖像的簡(jiǎn)單識(shí)別等功能，采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，超聲波測(cè)距技術(shù)，裝備12864液晶顯示屏； 4、利用單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行智能跟隨小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。最終給出相應(yīng)的設(shè)計(jì)電路參數(shù)、圖紙及程序； 5、撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。三、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)程的安排序 號(hào)論文（設(shè)計(jì)）各階段名稱日 期備 注1指導(dǎo)教師召集相關(guān)學(xué)生，向?qū)W生介紹畢業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定，布置任務(wù)。15年1月2論文準(zhǔn)備，期間老師不得少于兩次指導(dǎo)學(xué)生。15年2-4月準(zhǔn)備期間，學(xué)生向指導(dǎo)教師匯報(bào)工作進(jìn)度和工作情況，每周不少于一次。3畢業(yè)論文送交指導(dǎo)老師閱評(píng)15年4月4畢業(yè)答辯15年5月下旬公布成績(jī)5月27日前四、

5、任務(wù)執(zhí)行日期：自2015年1月2日至2015年5月27日止。 學(xué) 生（簽字）_ 指導(dǎo)教師（簽字） _ 系主任 （簽字） _畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定表系部： 電子工程系 專業(yè)：電氣自動(dòng)化 班級(jí)： 12 級(jí) 3 班 姓 名 鄭 鵬設(shè)計(jì)（論文）總成績(jī)：設(shè)計(jì)（論文）題目智能跟隨小車設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 該生在設(shè)計(jì)時(shí)態(tài)度認(rèn)真、遵守紀(jì)律，具有強(qiáng)的分析問(wèn)題和獨(dú)立工作能力，掌握基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)扎實(shí)，考慮問(wèn)題全面，能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和參考資料，圓滿地完成了規(guī)定的任務(wù)進(jìn)程，工作量飽滿，有一定的創(chuàng)新性。論文及圖紙的質(zhì)量高。評(píng)定成績(jī)： 簽名： 年 月 日評(píng) 閱 人 評(píng) 語(yǔ) 該生論文書(shū)寫認(rèn)真，確定方案合理，公式引用正確，

6、論述條理清晰，論文質(zhì)量高。圖紙視圖完整、布局合理，標(biāo)注規(guī)范。各項(xiàng)任務(wù)完成情況較好。設(shè)計(jì)有一定的新穎性。評(píng)定成績(jī)： 簽名： 年 月 日答 辯 小 組 評(píng) 語(yǔ) 該生在設(shè)計(jì)時(shí)態(tài)度較認(rèn)真，考慮問(wèn)題比較全面，較合理地運(yùn)用設(shè)計(jì)資料，完成了規(guī)定的工作量，作業(yè)文件質(zhì)量較高；答辯時(shí)自述較清楚，對(duì)所提問(wèn)題的回答基本正確；該生的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)掌握的較好，有一定的獨(dú)立工作能力。 答辯成績(jī)： 組長(zhǎng)簽名： 年 月 日注：設(shè)計(jì)（論文）總成績(jī)=指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)（30%）評(píng)閱人評(píng)定成績(jī)（30%）答辯成績(jī)（40%） 智能跟隨小車的設(shè)計(jì)原理 濟(jì)南職業(yè)學(xué)院 電子工程系 鄭鵬摘要：目前，設(shè)計(jì)出具有智能化的產(chǎn)品已經(jīng)成為商家開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的

7、目標(biāo)之一，也是學(xué)生課外科技活動(dòng)的熱點(diǎn)之一；其中，專門針對(duì)具有自主巡線功能的智能小車的設(shè)計(jì)更是數(shù)不勝數(shù).但大多數(shù)智能巡線小車只是完成了“智能化”所要求的各部分的功能，在小車跟隨性方面考慮較少。此項(xiàng)目注重要求小車跟隨主人的智能性。當(dāng)你下了飛機(jī)，面對(duì)一個(gè)智能跟隨的小車載著行李跟你走，是否覺(jué)得舟車勞累的神經(jīng)有一些舒暢。當(dāng)你走進(jìn)琳瑯滿目的超市，有這樣一個(gè)只能跟隨的小車滿載著你選購(gòu)的物品跟隨在身邊，不再覺(jué)得陪女友逛街是在做兼職苦力。當(dāng)上了年歲的老人，陪伴伴侶散步，不再需要推輪椅，而是自動(dòng)跟隨移動(dòng)。智能跟隨小車將很好的解決這類問(wèn)題，把行李放在小車上，讓智能跟隨小車自動(dòng)跟隨主人。應(yīng)用范圍較廣，比如超市購(gòu)物車，

8、賓館、旅店、辦公室、醫(yī)院的人力推車，運(yùn)輸系統(tǒng)的行李提取運(yùn)輸車等等。關(guān)鍵詞：VB軟件 安卓軟件 單片機(jī) 步進(jìn)電機(jī) 液晶顯示器 wifi模塊 攝像頭 專心-專注-專業(yè)目 錄第1章 研究背景(1)第2章 研究?jī)?nèi)容(1)2.1 研究目標(biāo)(1)2.2 研究方法(1)2.3 研究計(jì)劃(2)第3章 研究過(guò)程(2)3.1 上位機(jī)軟件的開(kāi)發(fā) (2) 3.1.1 VB軟件開(kāi)發(fā)(2) 3.1.2 Android軟件開(kāi)發(fā)(2)3.2 下位機(jī)主控系統(tǒng) (3)3.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 (3)3.4 測(cè)距模塊(3)3.5 LCD顯示模塊 (4)3.6 WiFi模塊 (4)3.7車體制作（4）3.8紅外傳感器（5）第4章 研究成

9、果(6)4.1 實(shí)現(xiàn)WiFi模塊與PC或Android通訊(6)4.2 完成總體設(shè)計(jì)框圖 (7)4.3完成系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)(8) 4.3.1單片機(jī)電路 (9) 4.3.2軟件設(shè)計(jì) (10)4.4顯示系統(tǒng) (10)4.5電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(11)4.6電源設(shè)計(jì) (11)結(jié)束語(yǔ) （12）參考文獻(xiàn)(12)致 謝(13)附 錄 （14）第1章 研究背景現(xiàn)在,在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上暫時(shí)還沒(méi)有具有跟隨性的載物小車出現(xiàn)。而在國(guó)外，有一款最接近的產(chǎn)品，叫做“高爾夫球童車”。因?yàn)樵趪?guó)外很多人會(huì)打高爾夫，國(guó)外的人力球童是很貴的，因而這個(gè)設(shè)計(jì)有市場(chǎng)。而在中國(guó)，打高爾夫的人少之又少，能去買專業(yè)的球通車的就更加少了。 因而此產(chǎn)品在中國(guó)的網(wǎng)

10、絡(luò)上搜到的資料很少，沒(méi)有中國(guó)的銷售商。此外，中國(guó)具有跟隨性的產(chǎn)品，主要都是有軌機(jī)械跟隨，用于工廠的各類生產(chǎn)機(jī)車的一部分，或是比賽場(chǎng)的有軌跟隨拍攝車，并沒(méi)有實(shí)際針對(duì)餐廳、旅館、機(jī)場(chǎng)、超市等大眾場(chǎng)合，或家庭個(gè)人的產(chǎn)品。技術(shù)上做到跟隨并不難，但是沒(méi)有應(yīng)用到生活中的產(chǎn)品方向?；陂L(zhǎng)時(shí)間對(duì)智能小車的不斷開(kāi)發(fā)，小車的自動(dòng)壁障、自動(dòng)化設(shè)計(jì)都已經(jīng)很純熟，設(shè)計(jì)的資源共享度很高。對(duì)于開(kāi)發(fā)新型跟隨性智能小車技術(shù)上有保障。第2章 研究?jī)?nèi)容2.1研究目標(biāo)開(kāi)發(fā)一款A(yù)ndroid手機(jī)控制軟件，制作一款智能車。智能車包含wifi通信，視頻傳輸、圖像的簡(jiǎn)單識(shí)別、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、紅外跟隨、超聲波測(cè)距和12864液晶顯示屏。2.2 研究

11、方法研究方法是指在研究中發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、新事物，或提出新理論、新觀點(diǎn)，揭示事物內(nèi)在規(guī)律的工具和手段。這是運(yùn)用智慧進(jìn)行科學(xué)思維的技巧，一般包括文獻(xiàn)調(diào)查法、觀察法、思辨法、行為研究法、歷史研究法、等。研究方法是人們?cè)趶氖逻^(guò)程中不斷總結(jié)、提煉出來(lái)的。由于人們認(rèn)識(shí)問(wèn)題的角度、研究對(duì)象的復(fù)雜性等因素，而且研究方法本身處于一個(gè)在不斷地相互影響、相互結(jié)合、相互轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程中，所以對(duì)于研究方法的分類目前很難有一個(gè)完全統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。2.3研究計(jì)劃2014.11.7-2014.11.30小車底盤制作與切割2014.12.01-2014.12.30 wifi與單片機(jī)通信2015.03.01-2015.03.10單片

12、機(jī)與紅外傳感器調(diào)試與編程2015.03.11-2014.04.11單片機(jī)與L298N（電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊）通信與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)2015.04.11-2015.04.25 wifi模塊與攝像頭數(shù)據(jù)傳輸2015.04.25-2015.04.30 整車組裝與調(diào)試第3章 研究過(guò)程3.1 上位機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)3.1.1 VB軟件開(kāi)發(fā)Visual Basic是一種由微軟公司開(kāi)發(fā)的包含協(xié)助的。從任何標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，VB都是世界上使用人數(shù)最多的語(yǔ)言不僅是盛贊VB的開(kāi)發(fā)者還是抱怨VB的開(kāi)發(fā)者的數(shù)量。它源自于BASIC。VB擁有（GUI）和快速應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)（RAD）系統(tǒng)，可以輕易的使用DAO、RDO、ADO連接，或者輕松的創(chuàng)建Ac

13、tiveX。可以輕松的使用VB提供的組件快速建立一個(gè)應(yīng)用程序。3.1.2 Android軟件開(kāi)發(fā) Android是一種基于的自由及開(kāi)放源代碼的，主要使用于，如和，由公司和領(lǐng)導(dǎo)及開(kāi)發(fā)。尚未有統(tǒng)一中文名稱，中國(guó)大陸地區(qū)較多人使用“”或“”。Android操作系統(tǒng)最初由開(kāi)發(fā)，主要支持。2005年8月由Google收購(gòu)注資。2007年11月，Google與84家硬件制造商、軟件開(kāi)發(fā)商及電信營(yíng)運(yùn)商組建開(kāi)放手機(jī)聯(lián)盟共同研發(fā)改良Android系統(tǒng)。3.2下位機(jī)主控系統(tǒng)采用單片機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的核心，用其控制行進(jìn)中的小車。其關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)小車的自動(dòng)控制，而在這一點(diǎn)上，單片機(jī)就顯現(xiàn)出來(lái)它的優(yōu)勢(shì)控制簡(jiǎn)單、方便、快捷。

14、這樣一來(lái)，單片機(jī)就可以充分發(fā)揮其資源豐富、有較為強(qiáng)大的控制功能及可位尋址操作功能、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。因此，這種方案是一種較為理想的方案。針對(duì)本設(shè)計(jì)特點(diǎn)多開(kāi)關(guān)量輸入的復(fù)雜程序控制系統(tǒng)，不能用精簡(jiǎn)I/O口和程序存儲(chǔ)器的小體積單片機(jī)，D/A、A/D功能也不必選用。根據(jù)這些分析,我選定了STC12C5A60S2單片機(jī)作為本設(shè)計(jì)的主控裝置，51單片機(jī)具有功能強(qiáng)大的位操作指令，I/O口均可按位尋址，程序空間多達(dá)8K，對(duì)于本設(shè)計(jì)也綽綽有余，更可貴的是51單片機(jī)價(jià)格非常低廉。3.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊我選用了L298N驅(qū)動(dòng)芯片，L298N是ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。該芯片采用15腳封裝。主要特點(diǎn)是

15、：工作電壓高，最高工作電壓可達(dá)46V；輸出電流大，瞬間峰值電流可達(dá)3A，持續(xù)工作電流為2A；額定功率25W。內(nèi)含兩個(gè)H橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動(dòng)器，可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、繼電器線圈等感性負(fù)載；采用標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平信號(hào)控制；具有兩個(gè)使能控制端，在不受輸入信號(hào)影響的情況下允許或禁止器件工作有一個(gè)邏輯電源輸入端，使內(nèi)部邏輯電路部分在低電壓下工作；可以外接檢測(cè)電阻，將變化量反饋給控制電路。使用L298N芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該芯片可以驅(qū)動(dòng)一臺(tái)兩相步進(jìn)電機(jī)或四相步進(jìn)電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)直流電機(jī)。這種調(diào)速方式有調(diào)速特性優(yōu)良、調(diào)整平滑、調(diào)速范圍廣、過(guò)載能力大，能承受頻繁的負(fù)載沖擊，還可以實(shí)現(xiàn)頻繁的無(wú)級(jí)快速

16、啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。因此決定采用使用功率三極管作為功率放大器的輸出控制步進(jìn)電機(jī)。 3.4 LCD顯示模塊帶中文字庫(kù)的128X64是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64, 內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集。利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面?？梢燥@示8×4行16×16點(diǎn)陣的漢字。也可完成圖形顯示。低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，

17、不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊3.5 WiFi模塊 RM04模塊為串口或TTL電平轉(zhuǎn)WIFI通信的一種傳輸轉(zhuǎn)換產(chǎn)品，Uart-Wifi模塊是基于Uart接口的符合wifi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式模塊，內(nèi)置無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IEEE802.11協(xié)議棧以及TCP/IP協(xié)議棧，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶串口或TTL電平數(shù)據(jù)到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)之間的轉(zhuǎn)換。 一般架設(shè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基本配備就是無(wú)線網(wǎng)卡及一臺(tái)AP，如此便能以無(wú)線的模式，配合既有的有線架構(gòu)來(lái)分享網(wǎng)絡(luò)資源，架設(shè)費(fèi)用和復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)。如果只是幾臺(tái)電腦的對(duì)等網(wǎng)，也可不要AP，只需要每臺(tái)電腦配備無(wú)線網(wǎng)卡。AP為Acc

18、essPoint簡(jiǎn)稱，一般翻譯為“無(wú)線訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)”，或“橋接器”。它主要在媒體存取控制層MAC中扮演無(wú)線工作站及有線局域網(wǎng)絡(luò)的橋梁。有了AP，就像一般有線網(wǎng)絡(luò)的Hub一般，無(wú)線工作站可以快速且輕易地與網(wǎng)絡(luò)相連。特別是對(duì)于寬帶的使用，WiFi更顯優(yōu)勢(shì)，有線寬帶網(wǎng)絡(luò)（ADSL、小區(qū)LAN等）到戶后，連接到一個(gè)AP，然后在電腦中安裝一塊無(wú)線網(wǎng)卡即可。普通的家庭有一個(gè)AP已經(jīng)足夠，甚至用戶的鄰里得到授權(quán)后，則無(wú)需增加端口，也能以共享的方式上網(wǎng)。3.6 車體制作我選擇的車體是亞克力透明板材。的中文名稱由Acrylics音譯而，中文俗名有、阿克力。是丙烯酸類和甲基丙烯酸類的通稱。包括、以及。亞克力板由甲基烯

19、酸甲酯單體（MMA）聚合而成，即（PMMA）板材有機(jī)玻璃，是一種經(jīng)過(guò)特殊工藝加工的。有“塑料皇后”之美譽(yù)。亞克力的研究開(kāi)發(fā)，距今已有一百多年的歷史。 亞克力板具有水晶一般的透明度，透光率達(dá)92%以上，用染料著色的亞克力板又有很好的展色效果，此外，亞克力板：具有極佳的耐候性，較高的表面硬度和表面光澤以及較好的耐高溫性能。亞克力板有良好的加工性能，按生產(chǎn)工藝可分為澆鑄型和擠壓型兩種。既可采用熱成型（包括模壓，吹塑和真空吸塑），也可用機(jī)械加工方式如鉆、車、洗、切割等。用微電腦控制的機(jī)械切刮和雕刻不僅使加工精度大為提高，而且還可制作出比傳統(tǒng)方式更精美的圖案和造型。另外，亞克力板可采用激光切割和激光雕刻

20、，制作效果奇特的制品。 硬度是最能體現(xiàn)澆注亞克力板生產(chǎn)工藝和技術(shù)的參數(shù)之一，是品質(zhì)控制中的重要一環(huán)。硬度能反映出原料MMA純度、板材耐候性以及耐高溫性能等。硬度直接影響到板材是否會(huì)收縮彎曲變形，加工時(shí)表面是否會(huì)出現(xiàn)皸裂等情況。硬度是評(píng)判壓克力板品質(zhì)好壞硬性指標(biāo)之一。澆注亞克力板具有目前最高的硬度指標(biāo)平均達(dá)洛氏硬度值90度。亞克力板且有極佳的耐候性，尤其應(yīng)用于室外，居其他塑膠之冠，并兼具良好的表面硬度與光澤，加工可塑性大，可制成各種所需要的形狀與產(chǎn)品。其板材的種類繁多色彩豐富（含半透明的色板），另一特點(diǎn)是厚板仍能維持高透明度。3.7紅外傳感器我選用E18-D80NK型紅外避障傳感器，紅外避障傳感

21、器（以下簡(jiǎn)稱紅外）。紅外具有一對(duì)紅外信號(hào)發(fā)射與接收二極管，發(fā)射管發(fā)射一定頻率的紅外信號(hào)，接收管接收這種頻率的紅外信號(hào)，當(dāng)紅外的檢測(cè)方向遇到障礙物（反射面）時(shí)，紅外信號(hào)反射回來(lái)被接收管接收，經(jīng)過(guò)處理之后，通過(guò)數(shù)字傳感器接口返回到機(jī)器人主機(jī)，機(jī)器人即可利用紅外波的返回信號(hào)來(lái)識(shí)別周圍環(huán)境的變化。第4章 研究成果4.1 實(shí)現(xiàn)WiFi模塊與PC或Android通訊通過(guò)小型路由器來(lái)實(shí)現(xiàn)。該方案是在小車端安裝一個(gè)小型路由器，是小車周圍一定范圍具有WIFI覆蓋，然后將手機(jī)連接到路由器IP地址，對(duì)其發(fā)送指令，路由器接收指令后對(duì)單片機(jī)串口發(fā)送數(shù)據(jù)指令，實(shí)現(xiàn)控制。系統(tǒng)框圖如下：手機(jī)端發(fā)送控制指令小車端路由器收指令小

22、車端路由器收指令 小車響應(yīng)控制 圖 1 通訊程序系統(tǒng)框圖通過(guò)比較以上兩種方案。方案一雖然可以實(shí)現(xiàn)小車超遠(yuǎn)程控制，但開(kāi)發(fā)成本較高，相對(duì)于大一學(xué)生來(lái)說(shuō)技術(shù)難度較大，而且控制過(guò)程要消耗上網(wǎng)流量。而方案二則相對(duì)簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)難度較低，適合制作玩具小車，因此我們選擇了方案二。4.2 完成總體設(shè)計(jì)框圖小型路由器遙控小車系統(tǒng)總框圖如圖2所示。安卓手機(jī)通信12864顯示電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 單片機(jī) 直流電機(jī)圖 2 控制流程圖4.3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.3.1單片機(jī)電路 1.單片機(jī)電路在這里，單片機(jī)要實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的控制，同時(shí)還要有路由器進(jìn)行串口通信，為了能夠控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，可以使用單片機(jī)的定時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，利用單片機(jī)定時(shí)器功能

23、控制IO口產(chǎn)生脈沖，通過(guò)脈沖調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速?？紤]到單片機(jī)要實(shí)現(xiàn)以上功能，選擇使用STC12C5A60S2來(lái)構(gòu)成電路。STC12C5A60S2是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，三個(gè)16 位 /計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工。另外 STC89X52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2

24、種可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。 此外，STC12C5A60S2設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式。空閑模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。該單片機(jī)主要特性： 8031 CPU與MC

25、S-51 兼容 8K字節(jié)可編程FLASH存儲(chǔ)器(壽命：1000寫/擦循環(huán)) 全靜態(tài)工作：0Hz-24KHz 三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定 128*8位內(nèi)部RAM 32條可編程I/O線 兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 6個(gè)中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式2.晶振選擇由于該課題的小車端是通過(guò)單片機(jī)串口通信接收收手機(jī)是控制指令，因此需要對(duì)單片機(jī)定時(shí)器初值進(jìn)行設(shè)置，若采用常用12M晶振，初值不一定是整數(shù)，通信時(shí)便會(huì)產(chǎn)生積累誤差，進(jìn)而產(chǎn)生波特率誤差，影響通信的同步性。采用11.0592M晶振可以得到非常準(zhǔn)確的數(shù)值，因此在制作過(guò)程中最好采用11.0592M或其整數(shù)倍的晶振。4.3.2軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)應(yīng)用

26、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與一般電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的差別在于，它既要構(gòu)成硬件邏輯電路，也要設(shè)計(jì)相應(yīng)的支持軟件。Keil C51是美國(guó)Keil Software 公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，該系統(tǒng)全WINDOWS界面且?guī)旌瘮?shù)豐富，調(diào)試功能強(qiáng)大、生成代碼率很高。 本程序的主要思路是，利用單片機(jī)的計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)，控制IO口產(chǎn)生PWM波用于控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。利用P0口控制12864液晶顯示。其控制流程大致如下如所示： 開(kāi)始系統(tǒng)初 始 化是否連接到 上位機(jī)否 是 進(jìn)入控 制模式是否接受到 串口指令 否 結(jié)束 響應(yīng) 控制 是圖3 程序框圖4.4顯示系統(tǒng)顯示系統(tǒng)既可以選擇使用LED，也可以選擇使用LCD。就本系統(tǒng)的功能

27、來(lái)說(shuō)，使用LED已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)功能，不過(guò)考慮到使用LCD，可以輸出英文字符，從而使得顯示系統(tǒng)能夠更加美觀，同時(shí)也能更好的達(dá)到提高自己的目的，所以最后選擇使用液晶屏LCD。由于本次設(shè)計(jì)所要顯示的內(nèi)容不多，并不需要太大的液晶屏來(lái)顯示。所以選擇使用12864來(lái)進(jìn)行顯示。12864液晶每次可以顯示2行16個(gè)字符，總共32個(gè)字符，而且可以顯示所有的ASCII碼，包括標(biāo)點(diǎn)，數(shù)字，英文大小寫等，因此，使用該液晶屏可以很好的實(shí)現(xiàn)顯示功能。12864顯示屏的主要技術(shù)指標(biāo)如表2所示。表2主要技術(shù)指標(biāo)LCD12864顯示容量：128*64個(gè)字符芯片工作電壓：4.5-5.5V工作電流：2.0mA(5V)最佳工作電壓：5

28、V字符尺寸：2.95X4.35(WXH)mm1602液晶顯示屏共有20個(gè)引腳，其各個(gè)引腳的功能如表3所示。表3 12864顯示屏的引腳引腳編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明1VSS電源地9D2DATAI/O2VDD電源正極10D3DATAI/O3VL液晶顯示偏壓信號(hào)11D4DATAI/O4RS數(shù)據(jù)命令選擇端（H/L）12D5DATAI/O5R/W讀寫數(shù)據(jù)端（H/L）13D6DATAI/O6E使能信號(hào)14D7DATAI/O7D0DATAI/O15BLA背光源正極8D1DATAI/O16BLK背光源負(fù)極4.5電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 由于小車底盤電機(jī)額定電壓為12V，度電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊選擇了常用12V電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L

29、298N。L298N恒壓恒流橋式2A驅(qū)動(dòng)芯片，L298N可接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)VSS，VSS可接457 V電壓。4腳VS接電源電壓，VS電壓范圍VIH為2546 V。輸出電流可達(dá)25 A，可驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載。1腳和15腳下管的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號(hào)。L298可驅(qū)動(dòng)2個(gè)電動(dòng)機(jī)，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之間可分別接電動(dòng)。4.6電源設(shè)計(jì) 小車電機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流較大，可能會(huì)將電源的電壓瞬間拉低，導(dǎo)致單片機(jī)和路由器不能正常工作，因此必須設(shè)計(jì)一個(gè)可靠的供電系統(tǒng)。解決該問(wèn)題常用以下三種方法： 選用性能更好的的電源： 采用獨(dú)立電源供電，即使用兩個(gè)電源分別給單片機(jī)

30、和電機(jī)供電； 在電源附近并聯(lián)一個(gè)較大值的電容，當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，電流較大，電容中的電可以補(bǔ)償一部分電流，保證電壓不至于太低。以上三種方案中，方案1）成本過(guò)高，方案2）電路繁瑣，均不適合小型設(shè)備的應(yīng)用，所以我們選擇了方案3）。 結(jié) 束 語(yǔ) 該項(xiàng)目的獨(dú)特創(chuàng)新之處在于小車的控制是通過(guò)手機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而不是遙控手柄,從而使用更加方便，實(shí)現(xiàn)用WIFI技術(shù)對(duì)玩具小車進(jìn)行遙控控制，包括小車前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎,超聲波測(cè)距,12864顯像等功能。該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的Android軟件和基于WIFI的控制系統(tǒng)不僅可以控制小車，稍做改動(dòng)就可用來(lái)控制電腦、家用電器甚至探測(cè)、排爆機(jī)器人等，通過(guò)路由器橋接的方式可以構(gòu)建成小型的智能家居,同

31、時(shí)也可用于地質(zhì)檢測(cè)設(shè)備的手持終端。因此，該項(xiàng)目的成果將不僅僅局限于一個(gè)遙控小車，更具有價(jià)值的是手機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。 如今國(guó)外的幾家公司推出了基于蘋果手機(jī)控制航模和玩具賽車的產(chǎn)品。目前基于Android手機(jī)和WIFI技術(shù)開(kāi)發(fā)的娛樂(lè)軟件較多，而控制機(jī)電產(chǎn)品的軟件和專利相對(duì)較少。 2011年11月數(shù)據(jù)，Android占據(jù)中國(guó)智能手機(jī)操作系統(tǒng)市場(chǎng)58%，其應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)份額也在急速向平板電腦、消費(fèi)電子、智能家電領(lǐng)域擴(kuò)張。WIFI具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸能力，普通智能手機(jī)完全能達(dá)到1M/S以上的速度。因此，今后在此方面的的研究一定會(huì)大大增加，具有很好的實(shí)用價(jià)值。 參考文獻(xiàn)1郭天祥 51單片機(jī)c語(yǔ)言教程 大陸:電

32、子工業(yè)出版社 2009.01.012 單片機(jī)微機(jī)原理與接口技術(shù) 2012.01.153張勇 Goolge Android開(kāi)發(fā)技術(shù) 西安電子科技大學(xué)出版社 2011.10.014郭宏志 Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)詳解 電子工業(yè)出版社 2011.08.015李剛 瘋狂Android講義 電子工業(yè)出版社 2011.06.016林卓然 電子工業(yè)出版社 2012.06.017田保軍 VB程序設(shè)計(jì)案例教程 電子工業(yè)出版社 2012.12.018王淵峰 Altium_Designer10 科學(xué)出版社 2011.11致 謝： 感謝劉曉陽(yáng)老師對(duì)我的論文的細(xì)心指點(diǎn)。首先細(xì)致地為我解題；當(dāng)我迷茫于眾多的資料時(shí)，他又為我

33、提綱挈領(lǐng)，梳理脈絡(luò)，使我確立了本文的框架。論文寫作中，每周都得到劉老師的指點(diǎn)。從框架的完善，到內(nèi)容的擴(kuò)充；從行文的用語(yǔ)，到格式的規(guī)范，老師都嚴(yán)格要求，力求完美。我再次為老師的付出表示感謝!附錄程序：#include<reg52.h>#include<math.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar Buffer =0;    

34、;  /從串口接收的數(shù)據(jù)uint i=0,j,URTAReceivedCount=0,n=1;uchar flag=0;uchar data Tempdatatable4,CommandDatatable4;/數(shù)據(jù)包uchar key_stime_counter,hight_votage=15,timeT_counter;   /舵機(jī)的變量bit key_stime_ok;sbit control_signal=P36; /舵機(jī)控制信號(hào)sbit Statu

35、sLight=P00; /狀態(tài)燈sbit MainLight=P01; /主大燈sbit Trig  = P34; /雷達(dá)產(chǎn)生脈沖引腳sbit Echo  = P35; /接收雷達(dá)回波引腳/* 名稱 : Delay_1ms()* 功能 : 延時(shí)子程序，延時(shí)時(shí)間為 1ms * x* 輸入 : x (延時(shí)一毫秒的個(gè)數(shù))* 輸出

36、60;: 無(wú)*/void Delay_1ms(uint i)/1ms延時(shí) uchar x,j; for(j=0;j<i;j+) for(x=0;x<=148;x+);  void TurnOnStatusLight()        StatusLight=0;/* 名稱 : Send_Data()* 功能 : 向上位機(jī)傳送字符* 輸入

37、 : 無(wú)* 輸出 : 無(wú)*/void Send_Data(uchar data type,uchar data cmd)   uchar data Buffer4;     /構(gòu)建數(shù)據(jù)包      uchar *p;   uint Send_Count=0;  

38、0;   p = Buffer;   Buffer0=0XFF;   Buffer1=type;   Buffer2=cmd;   Buffer3=0XFF;       while(1)        if(*p=0XFF)    

39、60; Send_Count+;  /0XFF標(biāo)志統(tǒng)計(jì)位    SBUF = *p;  /發(fā)送  while(!TI)  /如果發(fā)送完畢，硬件會(huì)置位TI，等待發(fā)送完畢     _nop_();      p+;    TI = 0;  if(Send_Coun

40、t = 2)  /當(dāng)統(tǒng)計(jì)到兩次出現(xiàn)0XFF，則認(rèn)為一個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)送完畢，跳出循環(huán)       TI = 0;        break;                   /*協(xié)議規(guī)定：包頭 

41、; 類型位  數(shù)據(jù)位    結(jié)束位0XFF   1  1      0XFF各命令說(shuō)明：類型位   數(shù)據(jù)位    功能0X00    0X01    前進(jìn)0X00       0X02 &#

42、160;  后退0X00       0X03    左轉(zhuǎn)0X00       0X04    右轉(zhuǎn)0X00       0X00    停止0X01       0X01

43、0;   舵機(jī)上0X01       0X02    舵機(jī)下0X02       0X01     車燈亮0X02       0X02     車燈滅0X03     

44、 雷達(dá)數(shù)據(jù)   發(fā)送雷達(dá)數(shù)據(jù) */* 名稱 : Com_Int()* 功能 : 串口中斷子函數(shù)* 輸入 : 無(wú)* 輸出 : 無(wú)*/void Com_Int(void) interrupt 4 uchar temp; ES=0; /關(guān)串口中斷    RI=0; /軟件清除接收中斷 temp=SBUF;

45、   if(temp=0XFF && URTAReceivedCount<2)        Tempdatatable0=0XFF;  /包頭  URTAReceivedCount+;    else        Tempdatatablen=temp;  

46、60;n+;       if(URTAReceivedCount=2)/包尾     Tempdatatable0=0XFF;     Tempdatatable3=0XFF;  n=1;     URTAReceivedCount=0;  /組包完畢  temp=""  /S

47、end_Data(Tempdatatable1,Tempdatatable2);  /發(fā)送組成的數(shù)據(jù)包回去     CommandDatatable0=Tempdatatable0;  CommandDatatable1=Tempdatatable1;  CommandDatatable2=Tempdatatable2;  CommandDatatable3=Tempdatatable3; ES=1;/開(kāi)串口中斷/* 名稱 : 

48、;Com_Init()* 功能 : 串口初始化，晶振11.0592,波特率9600，使能了串口中斷* 輸入 : 無(wú)* 輸出 : 無(wú)*/void Com_Init(void)     TMOD = 0x21;     PCON = 0x00;     SCON = 0x50; &#

49、160;      TH1 = 0xFd;    /設(shè)置波特率 9600     TL1 = 0xFd;     TR1 = 1;  /啟動(dòng)定時(shí)器1    ES = 1;  /開(kāi)串口中斷  EA =&

50、#160;1;  /開(kāi)總中斷  IT0=0; EX0=1; void TimerInit()     control_signal=0;                         EA=1;   

51、;                                /開(kāi)總中斷 ET0=1;               

52、                    /定時(shí)器0中斷允許    TH0 = 0xFF;                     

53、   /定時(shí)器裝初值    TL0 = 0xA3; TR0=0;                                    &#

54、160; /* 名稱 :Moto_Forward()* 功能 : 電機(jī)1、2啟動(dòng)，都是前進(jìn)，整車表現(xiàn)為前進(jìn)。* 輸入 : 無(wú)* 輸出 : 無(wú)*/void Moto_Forward()        P1= 0x06;   Delay_1ms(100); /* 名稱 :Moto_Backward()* 功能&#

55、160;: 電機(jī)1、2啟動(dòng)，都是后退，整車表現(xiàn)為后退。* 輸入 : 無(wú)* 輸出 : 無(wú)*/void Moto_Backward()      P1= 0x05;  Delay_1ms(100);/* 名稱 :Moto_TurnLeft()* 功能 : 電機(jī)1后退，電機(jī)2前進(jìn)，整車表現(xiàn)為左轉(zhuǎn)。* 輸入 : 無(wú)* 輸出 : 

56、;無(wú)*/void Moto_TurnLeft()    P1= 0x09;  Delay_1ms(100);/* 名稱 :Moto_TurnRight()* 功能 : 電機(jī)1前進(jìn)，電機(jī)2后退，整車表現(xiàn)為右轉(zhuǎn)。* 輸入 : 無(wú)* 輸出 : 無(wú)*/void Moto_TurnRight()   P1= 0x0A;  Delay_1ms(100

57、);/* 名稱 :Moto_Stop()* 功能 : 電機(jī)1停止，電機(jī)2停止，整車表現(xiàn)為停止。* 輸入 : 無(wú)* 輸出 : 無(wú)*/void Moto_Stop()    P1= 0x00;   Delay_1ms(100);/* 名稱 :SteerEngineTurningUp()* 功能 : 舵機(jī)向上轉(zhuǎn)。* 輸入 : 

58、;無(wú)* 輸出 : 無(wú)*/  void SteerEngineTurningUp()        ET0=1;  TR0=1;    Delay_1ms(40);     hight_votage-=1;     if(hight_votage<5)   

59、0; hight_votage=5;  /* 名稱 :SteerEngineTurningDown()* 功能 : 舵機(jī)向下轉(zhuǎn)。* 輸入 : 無(wú)* 輸出 : 無(wú)*/  void SteerEngineTurningDown()       ET0=1;   TR0=1;     

60、Delay_1ms(40);      hight_votage+=1;      if(hight_votage>20)      hight_votage=20; /* 名稱 : SteerEngine()* 功能 : 舵機(jī)PWM中斷* 輸入 : 無(wú)* 輸出 : 無(wú)*/void&

61、#160;SteerEngine() interrupt 1    TH0=0xFF;    TL0=0xA3;   if (+key_stime_counter>=200)         key_stime_counter=0;       control_signal=1; &

62、#160;     key_stime_ok = 1;               / 20ms到       timeT_counter=0;      if (key_stime_ok&&(+timeT_cou

63、nter>=hight_votage)        key_stime_ok=0;       timeT_counter=0;       control_signal=0;              / hight_v

64、otage*0.1ms到  void main()        MainLight=0;     Delay_1ms(200);       Com_Init();/串口初始化           TimerInit();/舵機(jī)初始化  

65、    while(1)     if(CommandDatatable0=0XFF && CommandDatatable3=0XFF)                 switch (CommandDatatable1)      

66、;/根據(jù)鍵值不同，執(zhí)行不同的內(nèi)容                                case 0X00:  /類型位0X00，表明是控制數(shù)據(jù)包，進(jìn)入控制數(shù)據(jù)case      &

67、#160;               switch(CommandDatatable2)  /根據(jù)數(shù)據(jù)位的值來(lái)進(jìn)行選擇執(zhí)行不同的動(dòng)作                        

68、0;                               case 0X00:                &

69、#160;                    Moto_Stop();                           &

70、#160;                break;                               case

71、60;0X01:                                      Moto_Forward();        &

72、#160;                                   break;                                case 0X02:                        &