基于无线网络的小车远程控制系统设计

毕业设计(论文)题目: 基于无线网络的小车远程控制系统的设计作 者 阳 开 届 别 2015 届 院 别 机 械 工 程 学 院 专 业 机 械 电 子 工 程 指 导 教 师 李 锶 职 称 副 教 授 完 成 时 间 2015 年 5 月 2 日 摘 要Wifi 小车主要由电机、小车车底盘、STC89C52 芯片、wif 固化模块、电机驱动模块、舵机、电源、摄像头等主要部件组成。Wifi 小车利用手提电脑或者android系统手机等能连接无线路由器，通过专业应用软件在终端上显示路由器连接的摄像头所采集到的视频信号。而在控制方面，由电脑或手机上的特定软件发送控制指令到 wifi 板，通过 wifi 板转将控制指令传给单片机处理。然后通过单片机控制电机驱动电机转动，舵机转动，就实现了控制小车的运动和视频采集。关键字 路由器；wifi;智能小车；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 绪 论 .6第 2 章 系统方案的选择与比较 .7第 3 章 总体设计方案 .83.1 功能描述 .83.2 总体设计框图 .8第 4 章 硬件电路设计 .94.1 TP-LINK WR703N 无线路由器 .94.1.1 刷机固件介绍 .104.1.2 刷机步骤 .104.2 单片机最小系统设计 .114.2.1 电源电路 .124.2.2 时钟电路 .124.2.3 复位电路 .134.2.4 89C52 单片机的使用 .144.3 电机驱动电路 .154.3.1 电机驱动模块使用 .154.4 摄像头 .174.4.1 摄像头与路由器连接原理 .174.4.2 涉及摄像头的固件升级 .174.5 舵机 .184.5.1 舵机的控制 .194.5.2 舵机的作用 .194.6 电源模块 .204.6.1 稳压电路应用及其原理图、实物图 .204.7 小车底盘 .224.8 循迹传感模块 .234.8.1 循迹模块具体电路图 .244.8.2 传感器的安装 .244.9 wifi 板及驱动模块供电模块 LM2596.25第 5 章 软件设计 .275.1 软件设计简介 .275.2 程序流程图 .275.2.1 主程序流程图 .275.2.2 串口中断子函数流程图 .295.2.3 定时器中断子函数流程图 .305.3 电脑控制软件平台 .315.3.1 操控平台的使用 .315.3.2 上位机通信协议简介 .32第 6 章 制作与调试 .336.1 系统仿真 .336.1.1 软件仿真测试界面 .336.2 实物调试 .34第 7 章 结论 .35致 谢 .36第 1 章 绪 论由于智能终端的爆发式增长，用户对无线网络的需求越来越大。无线网络的出现极大的满足了人们对于科技生活的需求，现在无线网络已经全方位的进入到我们的生活，说到无线网络则不得不提路由器 wifi(即)。由于 wifi 具有无线电波覆盖范围广（约合 100 米）,传输速度快(能达到 54mbps),使得 wifi 成为各大城市的主流无线网络应用方式，此外厂商进入该领域的门槛低，进而大大促进了 wifi 的迅速发展。此外，随着社会经济的迅速发展，大型商场、机场、车站、会展中心以及物流仓库等大型人流、物流场所的规模和数量不断增加，大中城市的高层，高档商用楼日益增多，规模迅速壮大，其安保需求也日趋迫切。而智能车是一个集感知环境、线路规划、行动决策、行为控制、信息传感以及报警装置为一体的多功能综合系统。将机器人用于安保工作、信息探索、军事侦察具有广阔的应用前景。近年来已受到国内外特别关注。这是一个智能化的时代，各种智能的设备正逐步的取代人为操作。在国外，谷歌的无人驾驶汽车已然能在高速公路上安全行驶数千公里，IBM 的家庭智能化系统集家电自动化控制，安防设备以及娱乐和信息中心于一体。而伴随着国内汽车行业的迅速发展，智能汽车的研究愈加引人注目。全国电子大赛以及省内的电子大赛基本必有智能小车方面的项目题，全国各高校也逐步重视智能小车这方面的研究。本次设计的 Wifi 智能小车能实现自动循迹，远程终端控制，视频监视，电脑手机 wifi 连接控制行驶以及其他的各项控制方式。本设计是以wifi 模块为传输中心，电脑和手机作为命令发送终端，单片机控制的小车为接受终端，能够实现发送终端对小车的实时控制以及对小车摄像头视频反馈信号的无误接受。第 2 章 系统方案的选择与比较方案一：选取网上经 openwrt 固化以及 TTL 线的引出等改装的 wifi 小车专用的的 TP-LINK WR703N 无线路由器作为我们 wifi 小车的 wifi 连接模块，使用 MPS430单片机作为 wifi 小车的控制芯片。自主采购元器件，搭建电源，驱动电路及单片机最小系统。方案二：选取网上应用频率较高的 db-120-wg 路由器作为我们的 wifi 智能小车的 wifi 连接模块，采用常规教学里的 51 系列单片机 89C52 作为 wifi 智能小车的控制芯片。利用自己制作的电源，电路驱动模块等搭建我们的智能小车。方案三：选取经 openwrt 固化以及 TTL 线的引出等改装的 TP-LINK WR703N 无线路由器作为 wifi 小车的 wifi 连接模块，采用 51 系列单片机 89C52 作为智能小车的控制芯片。并自主制作 L298N 的电机驱动模块，单片机最小系统等外围电路。方案选择：由于 MSP430 价格较 51 贵，TP-LINK WR703N 操作性更佳，基于对成本和制作性的的考虑而选取方案三。第 3 章 总体设计方案3.1 功能描述由电脑终端，通过 wifi 无线网络连接到路由器，再通过电脑应用型软件，向路由器发送控制命令及数据。路由器接收到数据后通过内部的串口发送接收软件，将接收到的命令与数据，通过路由器串口即 TTL 口发送到 89C52 单片机的的串口端，单片机接收到命令后执行相应的指令，如：小车的前进后退，蜂鸣器鸣叫等。视频信号经过摄像头