基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的小車遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目: 基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的小車遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作 者 陽(yáng) 開 屆 別 2015 屆 院 別 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院 專 業(yè) 機(jī) 械 電 子 工 程 指 導(dǎo) 教 師 李 鍶 職 稱 副 教 授 完 成 時(shí) 間 2015 年 5 月 2 日 摘 要Wifi 小車主要由電機(jī)、小車車底盤、STC89C52 芯片、wif 固化模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、舵機(jī)、電源、攝像頭等主要部件組成。Wifi 小車?yán)檬痔犭娔X或者android系統(tǒng)手機(jī)等能連接無(wú)線路由器，通過(guò)專業(yè)應(yīng)用軟件在終端上顯示路由器連接的攝像頭所采集到的視頻信號(hào)。而在控制方面，由電腦或手機(jī)上的特定軟件發(fā)送控制指令到 wifi 板，通過(guò) wifi 板轉(zhuǎn)將控制指令傳給單片機(jī)處理。然后通過(guò)單片機(jī)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，就實(shí)現(xiàn)了控制小車的運(yùn)動(dòng)和視頻采集。關(guān)鍵字 路由器；wifi;智能小車；89C52AbstractThe Wifi car mainly by the electrical machinery, the car chassis, the STC89C52 chip, the wif solidification module, the motor-driven module, the servo, the power source, the photograph prime major component is composed.The Wifi car use portable computer or the android system handset and so on can connect the wireless router, through the specialized application software in the terminal demonstrated the router connection the camera gathers video signal.But in the control aspect, from on the computer or the handset specific software transmission control command to the wifi board, the control command will pass to monolithic integrated circuit processing through the wifi rotary-inversion.Then through the monolithic integrated circuit control motor-driven electrical machinery rotation, the servo rotation, realized has controlled the car the movement and video frequency gathering. Key words ：router; wifi; Intelligent car; 89C52摘 要 .2第 1 章 緒 論 .6第 2 章 系統(tǒng)方案的選擇與比較 .7第 3 章 總體設(shè)計(jì)方案 .83.1 功能描述 .83.2 總體設(shè)計(jì)框圖 .8第 4 章 硬件電路設(shè)計(jì) .94.1 TP-LINK WR703N 無(wú)線路由器 .94.1.1 刷機(jī)固件介紹 .104.1.2 刷機(jī)步驟 .104.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) .114.2.1 電源電路 .124.2.2 時(shí)鐘電路 .124.2.3 復(fù)位電路 .134.2.4 89C52 單片機(jī)的使用 .144.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 .154.3.1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊使用 .154.4 攝像頭 .174.4.1 攝像頭與路由器連接原理 .174.4.2 涉及攝像頭的固件升級(jí) .174.5 舵機(jī) .184.5.1 舵機(jī)的控制 .194.5.2 舵機(jī)的作用 .194.6 電源模塊 .204.6.1 穩(wěn)壓電路應(yīng)用及其原理圖、實(shí)物圖 .204.7 小車底盤 .224.8 循跡傳感模塊 .234.8.1 循跡模塊具體電路圖 .244.8.2 傳感器的安裝 .244.9 wifi 板及驅(qū)動(dòng)模塊供電模塊 LM2596.25第 5 章 軟件設(shè)計(jì) .275.1 軟件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 .275.2 程序流程圖 .275.2.1 主程序流程圖 .275.2.2 串口中斷子函數(shù)流程圖 .295.2.3 定時(shí)器中斷子函數(shù)流程圖 .305.3 電腦控制軟件平臺(tái) .315.3.1 操控平臺(tái)的使用 .315.3.2 上位機(jī)通信協(xié)議簡(jiǎn)介 .32第 6 章 制作與調(diào)試 .336.1 系統(tǒng)仿真 .336.1.1 軟件仿真測(cè)試界面 .336.2 實(shí)物調(diào)試 .34第 7 章 結(jié)論 .35致 謝 .36第 1 章 緒 論由于智能終端的爆發(fā)式增長(zhǎng)，用戶對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的需求越來(lái)越大。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)極大的滿足了人們對(duì)于科技生活的需求，現(xiàn)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)全方位的進(jìn)入到我們的生活，說(shuō)到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)則不得不提路由器 wifi(即)。由于 wifi 具有無(wú)線電波覆蓋范圍廣（約合 100 米）,傳輸速度快(能達(dá)到 54mbps),使得 wifi 成為各大城市的主流無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方式，此外廠商進(jìn)入該領(lǐng)域的門檻低，進(jìn)而大大促進(jìn)了 wifi 的迅速發(fā)展。此外，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，大型商場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、車站、會(huì)展中心以及物流倉(cāng)庫(kù)等大型人流、物流場(chǎng)所的規(guī)模和數(shù)量不斷增加，大中城市的高層，高檔商用樓日益增多，規(guī)模迅速壯大，其安保需求也日趨迫切。而智能車是一個(gè)集感知環(huán)境、線路規(guī)劃、行動(dòng)決策、行為控制、信息傳感以及報(bào)警裝置為一體的多功能綜合系統(tǒng)。將機(jī)器人用于安保工作、信息探索、軍事偵察具有廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái)已受到國(guó)內(nèi)外特別關(guān)注。這是一個(gè)智能化的時(shí)代，各種智能的設(shè)備正逐步的取代人為操作。在國(guó)外，谷歌的無(wú)人駕駛汽車已然能在高速公路上安全行駛數(shù)千公里，IBM 的家庭智能化系統(tǒng)集家電自動(dòng)化控制，安防設(shè)備以及娛樂(lè)和信息中心于一體。而伴隨著國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)的迅速發(fā)展，智能汽車的研究愈加引人注目。全國(guó)電子大賽以及省內(nèi)的電子大賽基本必有智能小車方面的項(xiàng)目題，全國(guó)各高校也逐步重視智能小車這方面的研究。本次設(shè)計(jì)的 Wifi 智能小車能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循跡，遠(yuǎn)程終端控制，視頻監(jiān)視，電腦手機(jī) wifi 連接控制行駛以及其他的各項(xiàng)控制方式。本設(shè)計(jì)是以wifi 模塊為傳輸中心，電腦和手機(jī)作為命令發(fā)送終端，單片機(jī)控制的小車為接受終端，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)送終端對(duì)小車的實(shí)時(shí)控制以及對(duì)小車攝像頭視頻反饋信號(hào)的無(wú)誤接受。第 2 章 系統(tǒng)方案的選擇與比較方案一：選取網(wǎng)上經(jīng) openwrt 固化以及 TTL 線的引出等改裝的 wifi 小車專用的的 TP-LINK WR703N 無(wú)線路由器作為我們 wifi 小車的 wifi 連接模塊，使用 MPS430單片機(jī)作為 wifi 小車的控制芯片。自主采購(gòu)元器件，搭建電源，驅(qū)動(dòng)電路及單片機(jī)最小系統(tǒng)。方案二：選取網(wǎng)上應(yīng)用頻率較高的 db-120-wg 路由器作為我們的 wifi 智能小車的 wifi 連接模塊，采用常規(guī)教學(xué)里的 51 系列單片機(jī) 89C52 作為 wifi 智能小車的控制芯片。利用自己制作的電源，電路驅(qū)動(dòng)模塊等搭建我們的智能小車。方案三：選取經(jīng) openwrt 固化以及 TTL 線的引出等改裝的 TP-LINK WR703N 無(wú)線路由器作為 wifi 小車的 wifi 連接模塊，采用 51 系列單片機(jī) 89C52 作為智能小車的控制芯片。并自主制作 L298N 的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，單片機(jī)最小系統(tǒng)等外圍電路。方案選擇：由于 MSP430 價(jià)格較 51 貴，TP-LINK WR703N 操作性更佳，基于對(duì)成本和制作性的的考慮而選取方案三。第 3 章 總體設(shè)計(jì)方案3.1 功能描述由電腦終端，通過(guò) wifi 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接到路由器，再通過(guò)電腦應(yīng)用型軟件，向路由器發(fā)送控制命令及數(shù)據(jù)。路由器接收到數(shù)據(jù)后通過(guò)內(nèi)部的串口發(fā)送接收軟件，將接收到的命令與數(shù)據(jù)，通過(guò)路由器串口即 TTL 口發(fā)送到 89C52 單片機(jī)的的串口端，單片機(jī)接收到命令后執(zhí)行相應(yīng)的指令，如：小車的前進(jìn)后退，蜂鳴器鳴叫等。視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)攝像頭