答辩-智能无线控制小车设计

哈尔滨理工大学毕业设计答辩题 目：智能无线控制小车哈理工大学论文框架课题的研究背景及意义1课题的可行性分析2小车的模块化设计3回顾与总结4哈理工大学一、课题的研究背景及意义➢什么是智能无线控制小车？智能无线控制小车是智能移动机器人的典型代表，是一类能够通过传感器感知环境和自身状态，实现在

有障碍物的环境中面向目标自主运动，从而完成一定功能的机器人系统。哈理工大学一、课题的研究背景及意义智能无线控制小车具备的功能有哪些？无线遥控通过无线遥控使小车具备按照人的意愿完成前进、后退、转弯、加减速等各种运动状态。也就是使小车“听话”。视频传输通过车载智能手机，可以通过电脑对小车所处的环境进行实时监测。也就是使智能小车张了一双“眼睛”。哈理工大学一、课题的研究背景及意义课题研究意义？智能无线控制小车作为典型的智能移动机器人，目前，智能移动机器人，无人自主车等领域的研究进入了应用的阶段，随着研究的深入，对移动机器人的自主导航能力，实时监控功能，动态避障策略和时间等方面提出了更高的要求。本次设计智能无线控制小车，其技术研究综合了无线遥控、视频传输、定位与运动控制等技术。涉及知识面广，个功能有机联系。哈理工大学二、课题的可行性分析可行性分析过程:无线遥控视频传输电机单片机设计框图搜集相关资料控制方法性

能价

格主控制模块无线遥控模块制定评定标准模块分析电机驱动模块电源模块哈理工大学二、课题的可行性分析智能小车设计框图：主控制模块视频传输模块电源模块无线通讯模块电机驱动模块哈理工大学三、小车的模块化设计主

控

制

模

块视频传

输模块电

源模

块无线通

讯模块电机驱

动模块哈理工大学无线通讯模块设计常用的无线通讯模块：红外遥控蓝牙遥控哈理工大学无线通讯模块设计红外遥控技术成熟，便于操作。发射角度为30-45度之间，遥控器遥控距离一般不超过8.5米，而且中间不可以有障碍物。蓝牙遥控它的传输距离为10cm～10m，如果增加功率或是加上某些外设便可达到100m的传输距离。由于蓝牙采用无线接口来代替有线电缆连接，具有很强的移植性，并且适用于多种场合，加上该技术功耗低、对人体危害小，而且应用简单、容易实现，所以易于推广。哈理工大学无线通讯模块设计➢无线通讯模块的选择：方案选择综合个方案的优缺点，选择无线蓝牙模块BF10。◆BF10蓝牙通信模块介绍产品标准型支持：自带USB接口，易

于单片机连接；波特率，支持从模式，支持64通道蓝牙替代串口线；完全兼

容蓝牙2.0规范，硬件支持数据和语音传输，最高可支持3M调制模式；高灵

敏性接收，低成本，体积小巧，低功

耗。哈理工大学电机驱动模块设计➢车体驱动电机及驱动模块设计电机要求：车体较大，所以电机功要足够有力。太阳能电源，车体空间有限，不能提供过大的功率。直流电机，控制方便，成本低。电机选择：JB37Y520减速马达哈理工大学电机驱动模块设计电机驱动的选择：方案选择采用了L298N驱动两台独立直流电机分别控制小车的左轮右轮。L298N介绍L298N实物图uL298N是SGS公司的产品，包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。可直接的对电机进行控制，无须隔离电路。通过单片机的I/O输入改变芯片控制端的电平，即可以对电机进行正反转，停止的操作，非常方便。哈理工大学电机驱动模块设计➢摄像头云台电机及驱动模块设计哈理工大学电机驱动模块设计云台电机的选择：根据小车的设计需求，云台旋转的角度要有一个精确地控制。而步进电机最容易实现这样的精确控制。云台驱动电机选用自带减速装置的28BYJ-48

5V步进电机。28BYJ-48主要技术参数哈理工大学电机驱动模块设计ULN2803相关参数云台电机驱动的选择：本次实验可采用ULN2803来驱动电动机。ULN2803介绍ULN2803是高耐压、大电流复合晶体管阵列，由七个硅NPN

复合晶体管组成。ULN2803的每

一对达林顿都串联一个2.7K的基极电阻,在5V的工作电压下它能与TTL和CMOS电路直接相连，可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。ULN2003工作电压高，工作电流大，灌电流可达500mA，并且能够在关态时承受50V的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。哈理工大学电源模块设计➢方案选择采用太阳能电池板作为小车的各种电源。➢具体各元器件及参数为：电池板：5瓦/18伏（12伏系统使用）；尺寸243×230×16毫米；峰值电压：17.2V；峰值电流：0.29A；开路电压：21.6V；短路电流：0.33A；功率偏差：±3%；实物重量：0.56千克；蓄电池一个（11.1V

1350mAh）；

可驱动直流电动机（12V

250rpm）。全新12V单晶硅太阳能电池板哈理工大学视频传输模块设计采用智能手机的QQ视频功能，使小车具备与电脑或智能手机之间的视频实时监控功能。方案构想图哈理工大学主控制模块设计➢主控制器的选型：采用单片机STC89C51➢芯片简介：STC89C51是一个低功耗，高性能CMOS

8位单片机，片内含4k

Bytes

ISP(In-system

programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP

Flash存储单元，功能强大的微型计算机的STC89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。哈理工大学主控制模块设计USB插座USB转换

UART芯片电源开关8位LED电源指示灯复位按键4*4键盘单片机

STC89C52RC8位LED数码管晶振

11.0592MHz单片机最小系统TYD-51-1实验板功能简介哈理工大学其他设计内容上位机单片机云台驱动电动机小车驱动电动机传输数据云台角度旋转角度信息脉冲值复

位旋转角度信息高电位转向的闭环控制哈理工大学其他设计内容系统流程图差值不为0车体转弯开始初始化各端判断差值云台复位云台旋转摄像头定位接收来自上位机的定位信号读取当前角度值当前角度值与车体角度值做差小车前行是到达定位地点停车否差值为0车体停止转弯哈理工大学回顾与总结设计回顾从一开始的可行性分析，方案确立，再到相关元器件的购买、调试，到最后说明书的排版和各种出图。经历了不少事，是一个艰辛而充满乐趣的过程。个人总结本次毕业设计是大学最后一个作业，我非常珍惜，