基于Arduino单片机控制的WiFi智能小车
基于Arduino的WiFi视频小车设 计 制 作 方 案
“基于Arduino的WiFi视频小车”设计制作方案云南施甸第二完全中学二〇一六年十一月一日目录一、项目产生的背景分析 (2)1.1项目想法 (2)1.2用户将如何从产品中获益 ......................................................................... 2-3二、方案设计 (3)2.1小车整体系统..................................................................................................... 2-32.2小车部件介绍..................................................................................................... 3-5三、小车组装 (6)3.1小车配件购置 (6)3.2小车部件组装................................................................................................... 7-103.3小车程序代码的调试 (11)3.3.1小车驱动安装 (11)3.3.2小车编程环境(arduino 1.6.3) ................................................. 11-20四、实践总结 (21)五、小车设计制作的里程碑 (21)六、本项目初步预算工具清单列表 (22)“基于Arduino的WiFi视频小车”设计制作方案一、项目产生的背景分析1.1项目想法现在是一个智能化的时代,各种智能化设备正在逐步替代人为的操作。
随着汽车工业的迅速发展,关于智能汽车的研究也越来越受人关注。
设计的智能小车能够实现自动寻迹、避障功能、可控制行驶速度、电脑手机wifi连接控制行驶及其他的控制方式。
基于单片机的WIFI智能小车系统
互联管理177基于单片机的WIFI智能小车系统◆高宇轩摘要:本文设计的WIFI 智能小车的主要部件有电机,车体,控制芯片,WIFI 收发模块,舵机,电源辅助部件有蜂鸣器,电平转换器等。
本文设计的WIFI 智能小车能够通过智能的终端设备发送控制指令到无线路由器,然后无线路由器会将接收到的指令传输到单片机只之中,单片机将会将会依据智能终端发出的指令对智能小车之中的电机,舵机等部件进行控制,进而实现对小车运动状态的控制。
关键词:智能小车;WIFI ;路由器;单片机;随着通信技术和网络技术的发展,人类的生活逐渐进入了智能化时代。
各种各样的智能化设备在人们的日常生活之中得到了广泛的应用。
汽车做为生活中常见的运输工具,对其智能化的研究受到了越来越多的人的关注。
本文设计的WIFI 智能小车能够实现自动寻迹,在行驶的过程之中能够自主避障,能够控制行驶的速度,可移动设备可以远程操控小车的运动状态。
本文对小车的设计采用的是实时控制的方式,控制系统对小车的运动状态的控制灵活,可靠,能够在各种情况下快速调节小车的运动状态。
本文以单片机为智能小车的控制核心,选用超声波传感器实现智能小车检测障碍物和小车车距的功能。
智能小车在行驶的过程之中通过对信号的占比的改变进而控制智能小车的行驶的速度。
在改变PWM 信号的占比的过程之中,使智能小车实现自动寻迹,自动停车等功能。
在现阶段,对于智能小车的研究,国内外都取得了巨大的成果。
谷歌公司开发的无人行驶汽车,已经取得了在高速公路上高速行驶数千公里的成绩,创造了智能汽车研制领域内的一座里程碑。
1 WIFI智能小车的整体设计本文设计的WIFI 智能小车由四个主要模块及其他的辅助模块组成。
这四大主要模块分别是电机驱动模块,核心控制模块,摄像头控制模块,WIFI 模块。
四大模块与其他辅助模块的组成关系如下图:图1 模块组成图本文设计的WIFI 智能小车的路由器有两方面的作用。
一是接受移动终端设备发送的指令,二是将小车的摄像头采集的信息传递给移动设备终端。
基于Arduino使用蓝牙和Wifi控制小车方法对比研究
基于Arduino使用蓝牙和Wifi控制小车方法对比研究目录一、内容概要 (2)1. 研究背景及意义 (3)2. 国内外研究现状与发展趋势 (4)3. 研究目的与任务 (6)二、硬件准备 (7)1. 小车硬件概述 (8)2. Arduino控制器选择及配置 (9)3. 蓝牙模块与WiFi模块选型及连接 (10)4. 电机驱动与传感器配置 (12)三、软件设计 (14)1. 编程环境搭建 (15)2. 蓝牙通信协议选择及实现 (16)3. WiFi通信协议选择及实现 (17)4. 小车控制逻辑设计 (18)四、蓝牙控制小车方法 (19)1. 蓝牙模块连接及配置 (20)2. 小车蓝牙控制程序设计 (22)3. 蓝牙信号传输稳定性测试 (22)4. 蓝牙控制小车实验及分析 (23)五、WiFi控制小车方法 (25)1. WiFi模块连接及配置 (25)2. 小车WiFi控制程序设计 (26)3. WiFi信号传输质量优化 (27)4. WiFi控制小车实验及分析 (28)六、对比分析 (29)1. 蓝牙与WiFi控制方法优缺点对比 (31)2. 蓝牙与WiFi在小车控制中应用差异分析 (31)3. 不同环境下两种控制方法性能比较 (33)4. 成本及能耗对比分析 (34)七、优化建议与实施策略 (35)一、内容概要本研究旨在探讨基于平台,通过蓝牙和两种无线通信技术的应用,以控制小车的运动和运作。
我们将详细比较两种技术的具体实现方式,包括硬件配置、通信协议、软件编程以及实际控制效果。
同时,我们将从能耗、通信效率、可扩展性和用户友好性等多个维度对两种方法进行评价。
研究的目的是为爱好者、工程师和学生提供一个理论与实践相结合的案例分析,帮助他们理解和掌握无线控制技术在小车项目中的应用。
研究还将揭示每种技术的优缺点,从而为未来的项目选择最适合的无线通信技术提供参考。
为了达到研究目的,我们将设计并实现两个控制小车的系统。
基于 Arduino 开发板的智能小车设计
基于 Arduino 开发板的智能小车设计聂茹;严明【摘要】随着科技发展,芯片技术已经越来越与人们的生活紧密联系,它给人们的生活带来了不少的便利,不管是智能手机还是相机和电脑,都离不开芯片技术的发展与进步。
Arduino 成本低廉,开发简单方便,而且功能强大,可以非常方便的连接各种传感器,是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台,包含硬件(各种型号的开发板)和软件(arduino IDE)。
这里使用 Arduino 开发平台,充分利用其各种便利特性设计了一款智能小车,这款智能小车可以利用传感器自动采集环境数据从而按照程序自动运行,具有宽广潜力和应用价值。
%As the development of science and technology,the microchip technology provides more convenient for our life and becomes closer to us,not only the telephone but computers and digital cameras can't work without the microchip's development.Arduino,cheap and easy to develop with high perform-ance,can be easily connected to kinds of sensors.It is really an open -source digital platform including hardware and software (arduino IDE).Now,the arduino board is used to develop an intelligent car which can automatically acquire the environmental date by sensors and runs as per the program.So,it has good potential and wide application.【期刊名称】《微处理机》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】3页(P89-91)【关键词】Arduino 开发板;智能小车;芯片【作者】聂茹;严明【作者单位】华南理工大学广州学院,广州 510800;沈阳军区 65042 部队,沈阳110035【正文语种】中文【中图分类】TN91信息化时代,计算机技术和芯片技术的进步,各种科技产品,其中不管是电脑,电视,空调,手机还是相机,都离不开芯片技术的发展和进步。
基于单片机的WIFI智能小车设计
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;89C52AbstractThe 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目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................... I I 第1章概述 .. (1)第2章方案论证及选择 (3)2.1 总体设计方案 (3)2.1.1 整机系统 (3)2.1.2 整机工作原理 (4)2.2 系统方案的选择与比较 (4)第3章硬件电路设计 (5)3.1 DB120-WG无线路由器 (5)3.1.1 刷机固件介绍 (5)3.1.2 刷机步骤 (6)3.2 单片机最小系统设计 (8)3.2.1 主控制芯片89C52 (8)3.2.2 STC89C52RC单片机最小系统 (10)3.2.3 89C52单片机的使用 (12)3.3 电机驱动电路 (13)3.3.1 电机驱动模块使用 (13)3.3.2 驱动原理及电路图 (14)3.3.3 驱动模块原理及电路原理图 (15)3.4 摄像头介绍 (16)3.4.1 摄像头简介 (16)3.4.2 摄像头的分类 (16)3.4.3 摄像头的工作原理 (16)3.4.4 摄像头的主要结构和组件 (17)3.5 舵机 (17)3.5.1 舵机的控制 (18)3.5.2 舵机的作用 (18)3.6 电源模块 (18)3.6.1 LM78系列集成稳压芯片介绍 (19)3.6.2 稳压电路 (19)3.7 路由器及驱动模块供电模块LM2596 (20)3.7.1 LM2596系列开关稳压集成电路的主要特性 (20)3.7.2 LM2596构成的可调压电源模块 (21)3.8 灯光、蜂鸣器及电平转换电路设计 (22)第4章系统程序设计 (24)4.1 系统程序简介 (24)4.2 程序流程图 (24)4.2.1 主程序流程图 (24)4.2.2 串口中断子函数流程图 (25)4.2.3 定时器2中断子函数流程图 (26)4.2.4 避障子函数流程图 (27)4.2.5 寻迹函数流程图 (27)第5章制作与调试 (29)5.1 系统仿真 (29)5.1.1 常用软件介绍 (29)5.1.2 仿真测试 (31)5.2 实物调试 (31)第6章结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录1 系统设计原理图 (35)附录2 元器件明细表 (36)附录3 源程序 (37)第1章概述现在是一个智能化的时代,各种智能化设备正在逐步替代人为的操作。
毕业设计学设计wifi智能车Arduino
简单控制系统设计与实现学年设计任务书简单控制系统设计与实现学年设计任务书学院名称:计算机与信息工程学院班级名称:网工122学生姓名:赵频扬学号: 2012211531题目:基于Android和Arduino的遥控小车的设计与实现指导教师:王汇彬起止日期:2015年6月25日至2015年7月10日一、选题背景随着科技的发展,芯片技术已经越来越与我们的生活紧密联系,给生活带来了不少的便利,不管是智能手机还是相机或电脑,都离不开芯片技术的发展与进步。
在最近几年,出现了一种叫做Arduino的芯片开发板,它的成本低廉,开发简单方便,而且功能强大。
可以非常方便的连接各种传感器,是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台,包含硬件(各种型号的开发板板)和软件(Arduino IDE)。
Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境,通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。
在这里就是使用的Arduino的开发平台,充分利用它的各种便利特性设计了这样的一款智能小车,这款设计可以利用WiFi控制开发板进而实现远程控制小车运行,它虽然只是一个简单的应用而已但是已经能够初步表现出了Arduino开发平台的宽广潜力和应用价值。
过去人们常见的电动四驱车玩具,一般只能往前跑行驶,甚至无法控制它。
再到后来便有了遥控车,这种遥控车便是利用无线电遥控,通过无线电来控制舵机从而达到操纵车子的运行方向以及前后的目的。
但是这种车子还要顾及到使用者的能力以及操纵的水平。
而且现在有很多设计控制距离过短,无线电干扰等一系列的限制从而引发了一种全新的模式,那就是WiFi智能小车,它不需要人来进行控制,能够自动利用传感器来感知和读取环境中的数据,从而按照要求来自动工作,这样的话就能够在人类不能涉足地方进行工作,而且还能够极大的减轻了人力和物力,因为具有非常大的使用价值和广阔的前景。
二、设计理念2.1 设计原理与方法本设计中直流电机控制系统的主要功能包括:实现对直流电机的正转、反转,并且可以调整电机的转向,能够通过Android软件很方便的实现电机的智能控制。
基于单片机的一种多功能玩具小车的设计与实现
随着科技的发展,单片机作为一种常用的微控制器,已经在各个领域得到了广泛应用。
在玩具领域,特别是玩具小车的设计中,单片机的运用也越来越普遍,可以实现各种有趣的功能。
本文将介绍一种基于单片机的多功能玩具小车的设计与实现。
二、设计目标1. 实现无线遥控功能,通过遥控器实现对小车的控制。
2. 设置超声波避障模块,让小车能够自动避开障碍物。
3. 小车可通过蓝牙模块与手机进行连接,实现手机APP控制。
4. 为小车设计多种灯光效果,增添趣味性。
5. 使用音乐模块,使小车产生丰富的声音效果。
三、硬件设计1. 主控芯片选择了常用的Arduino单片机。
2. 驱动模块选用了直流电机驱动模块,实现小车的前进、后退和转向。
3. 采用了超声波传感器模块,用于检测障碍物并实现避障功能。
4. 蓝牙模块选用了蓝牙串口模块,实现与手机的数据传输和控制。
5. 设计了多种灯光效果,包括LED灯和彩色灯带。
6. 音乐模块选用了声音传感器模块,可以发出不同的声音效果。
四、软件设计1. 编写了小车的控制程序,包括前进、后退、左转、右转等基本控制2. 通过编写遥控器程序,实现了对小车的无线遥控功能。
3. 编写了避障算法,使小车能够自动避开障碍物。
4. 开发了手机APP,通过蓝牙模块与小车进行连接和控制。
5. 设计了多种灯光效果的控制程序,可以实现闪烁、变色等效果。
6. 编写了音乐模块的程序,可以根据指令发出不同的声音效果。
五、实现效果1. 小车可以通过遥控器实现前进、后退、左转、右转的基本功能。
2. 超声波传感器可以准确检测到障碍物,并成功避开。
3. 通过手机APP可以实现对小车的遥控和控制各种功能。
4. 多种灯光效果可以有效增加小车的趣味性。
5. 音乐模块发出的声音效果丰富多彩,增加了小车的趣味性。
六、总结与展望本文介绍了一种基于单片机的多功能玩具小车的设计与实现,通过结合硬件设计和软件设计,实现了多种有趣的功能。
未来,可以进一步优化设计,增加更多的传感器模块和功能模块,使小车的功能更加丰富多样。
基于Arduino单片机控制的WiFi智能小车
基于A r d u i n o单片机控制的W i F i智能小车 Revised at 2 pm on December 25, 2020.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: 38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............................................. 错误!未定义书签。
Abstract ......................................... 错误!未定义书签。
第1章绪论...................................... 错误!未定义书签。
论文选题背景.................................. 错误!未定义书签。
论文选题的意义................................ 错误!未定义书签。
论文论述...................................... 错误!未定义书签。
第2章系统方案选择与总体设计.................... 错误!未定义书签。
设计任务...................................... 错误!未定义书签。
设计中考虑到的问题............................ 错误!未定义书签。
系统方案的选择与比较.......................... 错误!未定义书签。
总体设计方案.................................. 错误!未定义书签。
整体系统..................................... 错误!未定义书签。
整体工作原理................................ 错误!未定义书签。
基于单片机控制的wifi智能小车毕业设计
篇一:基于51单片机WiFi智能小车制作
基于51单片机WiFi智能小车制作
一、基本原理
51单片机WiFi智能小车是利用PC或手机作为控制端,通过手机连接wifi模块(路由器)以获得wifi信号,同时车载也连接wifi模块以获得和手机相同的IP地址,实现手机和小车的连接,然后利用PC或手机上的控制软件以wifi网络信号为载体发送相关信号,wifi模块接收PC或手机端发送来的相关信号并分析转换成TTL电平信号,然后发送给单片机,单片机接收到的电平信号处理、分析、计算,转化成控制指令并发送给电机驱动模块以实现小车的前进、后退、左拐、右拐等功能。
第1章
1.1
1.2
第2章
2.1
2.2
2.3 绪论 ................................................................................. 错误!未定义书签。 智能小车的意义和作用 ........................ 错误!未定义书签。 智能小车的现状 ............................................... 1方案设计与论证 ............................................................................................... 2 主控系统 ..................................................... 2 电源模块 ..................................................... 2 电机驱动模块 ................................................. 3
毕业设计基于Arduino单片机的智能小车设计
江海职业技术学院毕业设计毕业设计题目:姓名学号:所在系(部):专业及班级:指导教师:完成日期:中文摘要智能车辆是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,是智能交通系统的一个重要组成部分。
它在军事、民用、太空开发等领域有着广泛的应用前景。
随着电子工业的发展,智能技术广泛运用于各种领域,运用于智能家居中的产品更是越来越受到人们的青睐。
本系统在硬件设计方面,以Arduino单片机为控制核心,以超声波传感器检测前方障碍物,从而自动避障。
在软件方面,利用C语言进行编程,通过软件编程来控制小车运转。
根据家庭各种房间家具的布局不同而使用不同的路径,从而使得家居中常用到的智能清扫小车智能化,人性化。
该小车能自动避障,有一定的实用价值。
关键词:单片机;智能清扫小车;自动避障目录第一章绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 智能小车研究现状 (2)1.3 课题主要内容 (4)第二章智能小车总体结构 (5)2.1 方案综述 (5)2.2 主控单元方案比较与选择 (5)2.3 避障单元方案比较与选择 (6)2.4 “小车”的必要的信息 (7)第三章智能小车的触觉、眼睛 (8)3.1 智能小车内部检测原理 (8)3.2 电机电流、电压检测 (10)3.3 超声波测距 (11)第四章智能小车的脚 (23)4.1 轮系结构详述 (23)4.2 直流电机 H 桥驱动电路 (26)4.3 电机控制信号 (28)第五章智能小车的大脑 (29)5.1 Arduino单片机简介 (29)5.2 Arduino单片机引脚简介 (30)5.3 Arduino编程软件 (33)第六章智能小车控制流程及程序 (35)6.1 控制流程 (35)参考文献 (36)致谢 (37)第一章绪论随着科技进步,现代工业技术发展越来越体现出机电一体化的特征。
无论是在金属加工、汽车技术、工业生产等等方面,机器设备表现了所谓智能化、集成化、小型化、高精度化的发展趋势。
基于Arduino的无线遥控小车的设计与实现
物联网技术 2022年 / 第3期1100 引 言近年来,随着经济水平和科学技术的快速发展,人们对大自然的探索和改造也逐渐进入了更深的层次。
无线遥控探测器作为一种环境探测的重要工具,为自然环境以及灾后环境的探测工作做出了巨大的贡献[1-3]。
但是,因为路况等不确定因素的影响,部分探测器难以对不同的环境进行有效的探测[4-6]。
基于此,本文设计了一款基于Arduino 的无线遥控视频小车系统,以实现对危险或者不易到达地区的环境监控和信息采集。
1 系统整体设计本系统主要分为上位机软件模块和下位机硬件模块两个部分。
软件模块主要包括基于Android 智能终端的应用控制程序及电机驱动和舵机驱动程序。
硬件模块以Arduino 为控制核心进行设计,主要分为无线控制模块和视频监控模块两部分。
通过将所有的软件模块与硬件模块相结合,最终构成一个完整的系统。
该系统总体设计框图如图1所示。
图1 总体设计框图根据对功能的分析,本系统主要包括小车的无线遥控和视频监控两大功能。
通过对不同的控制指令进行判断,进而实现对无线遥控小车的运动控制;通过车载摄像头实现对小车周围情况的视频采集功能。
系统功能如图2所示。
图2 系统功能2 各模块详细设计2.1 无线控制模块设计Arduino UNO REV3开发板(以下简称“R3开发板”)是本系统的核心控制单元[7-8]。
作为Arduino 平台最为通用的一款开源硬件产品,R3开发板采用ATMEGA328P 单片机作为核心处理器,它拥有14个数字I/O 引脚,其中可用于PWM 输出的有6个,同时R3开发板还拥有6个模拟I/O 口、一个频率为16 MHz 的晶体振荡器、一个可用于程序烧录和供电的USB 口、一个电源插座和复位按钮,具有功耗低、成本低、接口丰富的特点,完全能够满足该系统的设计需求。
该系统通过对4个数字I/O 引脚输出的控制来实现小车的控制功能。
在实现对小车控制的四个引脚中,该系统使用两个PWM 输出引脚(D5和D6),通过设置占空比来调节驱动电机的转动速率;使用两个数字引脚(D4和D7)作为电机的驱动引脚,通过为D4和D7输入高低电平来控制驱动电机的转动方向。
基于Arduino的蓝牙无线控制小车的设计
HC-05 蓝牙模块的接口分别为 RXD(接收端)、TXD(发 送端)、EN(设置工作模式——工作模式、AT 指令设置模式)、 VCC(模块供电正极——5 V)和 GND(模块供电负极)。工 作模式下,只需将接收端和发送端连接 Arduino UNO 的 9、8 号 引脚,并供电即可。使用 Fritzing 连接设计整体硬件电路,组 装各个实物模块,将驱动板和 UNO 的 VCC、GND 连接电源 的正负极,驱动板的输出端 A、B 连接直流电机 A、B,将 蓝牙模块、Arduino UNO 和驱动板按照之前的要求连接即可。
软件开发与应用
发。IDE 可免费下载,并开放源代码、跨平台,极为便利。 机转向。
2.2 Arduino UNO 介绍
3.3 HC-05 的连接
Arduino 发展至今已存在许多型号及衍生控制器。例 如 Arduino 101,基于 Intel CurieTM 模组,价格亲民, 使用简单。它还增配了加速度计、陀螺仪等附加功能,让 开发者实现自我设计,会操作的人甚至能实现简单的人工 智能。Arduino UNO 是 Arduino 入门的最佳选择,最新 版本为 UNO R3,目前是 Arduino 平台广泛使用的模板。 熟练掌握 Arduino UNO 后,可以将自己编写的代码快速移 植到其他型号的控制器。
Key words: Android; Arduino; bluetooth car; APP
1 车联网
车联网的概念引申自物联网,是物联网技术在交通系统 领域中的典型应用。该网络体系能够实现智能交通管理和车 辆的精准控制。本设计在此背景下,探讨并提供了一种可行 的人车交互方式。
2 系统整体架构
本设计以 Arduino UNO 为核心模块,通过 Android 手机 APP 选择蓝牙设备,并配对连接、传输指令,实现小车的前 进、后退、左拐、右拐和停止等功能。运行初始,注意将电 池充满电,以免出现中途没电的现象。打开开关给硬件通电 时,先进行初始化设置,将蓝牙与手机匹配,点击 Android 手机 APP 中的不同按钮,让手机发送指令。Arduino 处理 器实时读取和分析 HC-05 蓝牙模块端口数据,收到信号后立
基于Arduino开源平台的WIFI视频监控小车
基于Arduino开源平台的WIFI视频监控小车市面上美国 WowWee公司推出路威(ROVIO)机器人,一个可以通过WiFi无线局域网络控制的八方移动的机器人摄像机,支持使用者利用内部网络或者通过INTERNET来进行远程遥控。
通过网络,使用台式电脑、笔记本、智能手机(PDA,SMARTPHONE),PSP和WiLi遥控手柄进行控制,具有实时控制监控、声像传递、根据设定路线(path)巡航,拍照,自动EMAIL。
在这里我们可以通过价廉的路由器搭建WIFI视频监控小车。
加起来成本一千多元就可以搞定一台可以自己编程玩的机器人。
下面是材料清单:材料清单序号材料名称单价1 A4WD小车2052 ROMEO控制板3003 5节2300MAH电池654 12V电池包1305 充电器906 上海贝尔RG-100A路由器557 中星微301摄像头208 两自由度DF15MG云台259合计:11241. A4WD是一个铝合金结构的四轮驱动小车,每个轮子都有一个电机作为驱动,马力强劲。
首先根据小车附带的安装说明书装配小车车体,如图就是装好的效果。
在底盘里面装了5节2300MAH的镍氢充电电池。
2. 接下来安装ROMEO扩展板,ROMEO扩展板是一个基于Arduino开源平台的扩展板。
因为全球DIY爱好者都在使用,所以提供了丰富的例子程序。
基本上想实现的功能都能够找到参考代码。
Arduino封装了底层枯燥的寄存器操作,使程序开发都是基于应用的函数调用。
输入输出口的定义也是非常直观。
程序操作某个口,就对应硬件的某个接口。
3. 安装两自由度DF15MG云台及其摄像头,DF15MG云台可以上下左右180度旋转。
301摄像头是一个裸板没有外壳,所以体积非常小,用一个红外开关的支架就可以装上去,还需要用热熔胶固定。
这里我把摄像头的USB线减掉了很长,消除了很大的牵绊。
4.最复杂也是最重要的设备来了,就是一个无线路由器。
路由器需要支持OpenWrt。
基于Arduino单片机的智能小车设计-毕业论文设计
中文摘要智能车辆是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,是智能交通系统的一个重要组成部分。
它在军事、民用、太空开发等领域有着广泛的应用前景。
随着电子工业的发展,智能技术广泛运用于各种领域,运用于智能家居中的产品更是越来越受到人们的青睐。
本系统在硬件设计方面,以Arduino单片机为控制核心,以超声波传感器检测前方障碍物,从而自动避障。
在软件方面,利用C语言进行编程,通过软件编程来控制小车运转。
根据家庭各种房间家具的布局不同而使用不同的路径,从而使得家居中常用到的智能清扫小车智能化,人性化。
该小车能自动避障,有一定的实用价值。
关键词:单片机;智能清扫小车;自动避障目录第一章绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 智能小车研究现状 (2)1.3 课题主要内容 (4)第二章智能小车总体结构 (5)2.1 方案综述 (5)2.2 主控单元方案比较与选择 (5)2.3 避障单元方案比较与选择 (6)2.4 “小车”的必要的信息 (7)第三章智能小车的触觉、眼睛 (8)3.1 智能小车内部检测原理 (8)3.2 电机电流、电压检测 (10)3.3 超声波测距 (11)第四章智能小车的脚 (23)4.1 轮系结构详述 (23)4.2 直流电机 H 桥驱动电路 (26)4.3 电机控制信号 (28)第五章智能小车的大脑 (29)5.1 Arduino单片机简介 (29)5.2 Arduino单片机引脚简介 (30)5.3 Arduino编程软件 (33)第六章智能小车控制流程及程序 (35)6.1 控制流程 (35)参考文献 (36)致谢 (37)第一章绪论随着科技进步,现代工业技术发展越来越体现出机电一体化的特征。
无论是在金属加工、汽车技术、工业生产等等方面,机器设备表现了所谓智能化、集成化、小型化、高精度化的发展趋势。
1.1 选题背景随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。
Wi_Fi遥控小车
Wi-Fi遥控小车的想法称不上新颖,国外电影频频出现,国喜欢折腾的geeker也晒过相关教程。
这里再推荐个,作者将自己折腾出来的两代Wi-Fi小车经验都分享了出来(不过只说了原理,没说代码),一代是基于51单片机,二代跟今天FixedGear分享的这个一样,基于Arduino。
做这种遥控小车,Arduino平台像是量身打造的,开发起来要比单片机简单很多,关于Arduino,这里就不介绍了,感兴趣的朋友闲来无事可以了解、学习一下。
改进(基本原理):利用网络摄像头报警输出端口的继电器开开合合形成一个二进制的编码,然后用Arduino翻译,扩展摄像头I/O。
准备材料1、网络摄像头(KaiCong)2、Arduino控制板3、电机驱动扩展板4、Arduino稳压板(为了保证网络摄像头稳定的电源)5、10k电阻(端口上拉)及面包线6、小车底盘、(2WD / 4WD)(含直流电机、电源)这些东西TB上都能淘到,其中,网络摄像头和Arduino控制板比较核心,一个眼睛一个大脑,放到最后重点说。
L298P电机驱动扩展板:为了保证摄像头使用电压的稳定,我没有使用Arduino板上的5V电压,而是单独用了一块稳压扩展板。
该扩展板在小车调试前期可不用,直接用稳压器给网络摄像头提供电源。
稳压扩展板:小车底盘(2WD /4WD)是路虎5履带底盘。
最后找了一个直插的10k电阻,再准备一些面包线,这样所有的材料都准备好了。
组着完毕后的底盘:开动!稳压扩展板的使用很简单,我们先来简单介绍一下。
如下图的标识,将电池接到扩展板的输入端子,输入端子旁边的两个跳线帽要跳到PWRIN位置。
然后调节输出电压微调电位器,用万用表测量电源输出端电压使其稳定在5V。
最后将网路摄像头电源接口与扩展板电源输出端连在一起。
至于电机驱动板的使用相信大家都比较熟悉了,这里再简单提两句。
先要选择控制方式,这个制作中使用的是PWM方式。
再者就是连接直流电机,如下图所示的连接端子。
基于Arduino开源平台的wifi视频监控小车
基于Arduino开源平台的wifi视频监控小车这个创意是个舶来品。
记得有个国外作者做了一个基于Arduino和wifi路由器的智能机器人。
要求有摄像头,能够拍摄小车经过地方的影像。
要求使用Arduino模块实现控制。
要求使用PC通过路由器控制小车。
实现这样的机器人很难吗?能不能做一个简化版的?组件列表A4WD小车;ROMEO控制板;5节2300MAH电池;12V电池包;充电器;上海贝尔 RG-100A路由器;中星微301摄像头 ;两自由度DF15MG云台。
图1 基于Arduino开源平台的WiFi视频监控小车图2 Arduino_romeo主控板图3 小车图4 云台和摄像头图5 摄像头源代码- 基于Arduino开源平台的wifi视频监控小车2012年06月25日12:04 来源:互联网作者:秩名我要评论(0)源代码下面放出ROMEO板的源程序将这个程序使用Arduino 0022 下载进去:#include //舵机控制库//电机控制端口设置#define EN1 5//控制左侧电机速度#define EN2 6//控制右侧电机速度#define IN1 4//控制左侧电机方向#define IN2 7//控制右侧电机方向#define FORW 0//前进#define BACK 1//后退#define dataLenMax 16 //设置最大数据帧长度不大于16Servo servoX; //云台X轴舵机左右Servo servoY; //云台Y轴舵机上下//控制电机转动子函数void Motor_Control(int M1_DIR,int M1_EN,int M2_DIR,int M2_EN){//////////M1////////////////////////if(M1_DIR==FORW)//M1电机的方向digitalWrite(IN1,LOW); //置高,设置方向向前elsedigitalWrite(IN1,HIGH);//置低,设置方向向后if(M1_EN==0)//M1电机的速度analogWrite(EN1,LOW);//置低,停止elseanalogWrite(EN1,M1_EN);//否则,就设置相应的数值///////////M2//////////////////////if(M2_DIR==FORW)//M2电机的方向digitalWrite(IN2,LOW);//置高,方向向前elsedigitalWrite(IN2,HIGH);//置低,方向向后if(M2_EN==0)//M2电机的速度analogWrite(EN2,LOW);//置低,停止elseanalogWrite(EN2,M2_EN);//否则,就设置相应的数值}void setup(){int i;for(i=4;i<=7;i++)//设置控制电机的各端口为输出模式pinMode(i, OUTPUT);Serial.begin(19200);//设置波特率为19200bpsservoX.attach(10);servoY.attach(11);}///////////////////UART通讯命令字宏定义///////////////////////////////////////////#define UART_START0 0X55 //通讯数据帧头#define UART_START1 0XAA //通讯数据帧头#define UART_END 0X0A //返回数据包结束标志////////////////////////// 命令字定义///////////////////////////////////////////////////// // 波特率 57600BPS,无奇偶效验,一位停止位。
基于Arduino单片机的智能小车设计毕业论文
基于Arduino单片机的智能小车设计毕业论文目录第一章绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 智能小车研究现状 (2)1.3 课题主要容 (4)第二章智能小车总体结构 (5)2.1 方案综述 (5)2.2 主控单元方案比较与选择 (5)2.3 避障单元方案比较与选择 (6)2.4 “小车”的必要的信息 (7)第三章智能小车的触觉、眼睛 (8)3.1 智能小车部检测原理 (8)3.2 电机电流、电压检测 (10)3.3 超声波测距 (11)第四章智能小车的脚 (23)4.1 轮系结构详述 (23)4.2 直流电机 H 桥驱动电路 (26)4.3 电机控制信号 (28)第五章智能小车的大脑 (29)5.1 Arduino单片机简介 (29)5.2 Arduino单片机引脚简介 (30)5.3 Arduino编程软件 (33)第六章智能小车控制流程及程序 (35)6.1 控制流程 (35)参考文献 (36)致谢 (37)第一章绪论随着科技进步,现代工业技术发展越来越体现出机电一体化的特征。
无论是在金属加工、汽车技术、工业生产等等方面,机器设备表现了所谓智能化、集成化、小型化、高精度化的发展趋势。
1.1 选题背景随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。
全国电子大赛和省电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。
可见其研究意义很大。
本设计就是在这样的背景下提出的,指导教师已经有充分的准备。
本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。
设计的智能电动小车应该能够实现适应能力,能自动避障,可以智能规划路径。
智能化作为现代社会的新产物,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作,无需人为管理,便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。
同遥控小车不同,遥控小车需要人为控制转向、启停和进退,比较先进的遥控车还能控制器速度。
常见的模型小车,都属于这类遥控车;智能小车,则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制,无需人工干预。
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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:**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AbstractThe 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第1章绪论论文选题背景21世纪是一个遍布智能化设备的时代,我们身边充满了各式各样的智能化设备,智能电视,智能冰箱,智能洗衣机等,然而这些设备都离不开嵌入式系统与单片机系统。
并且现如今又出现了物联网这一个概念使得无线控制、无线传输变的更加火热,因此物联网将会是我们说有设备之间连接通信不可缺少的一部分。
也许有人会问什么是物联网。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。
英文名称:“Internet of things(IoT)”。
物联网是物与物相连的互联网。
它的两种含义:一、物联网其实仍然是互联网,只是互联网的一种延伸和扩展的网络;二、其用户互联网络伸展到了任何物品与物品之间,并且进行信息交互和通信,这可以称为物物相息了。
物联网通过各种通信感知技术(智能感知、识别技术、普适计算)广泛应用于网络的融合中,也被称为继计算机。
对于我们的家庭设备来说物联网的核心设备与出口就是路由器,而路由器的系统Openwrt更是这个网络控制的主脑设备。
Openwrt是一个嵌入式的Linux体统,它的特点是高度自动化、模块化,并且拥有强大的网络组件与扩展性。
在智能家居、小型机器人、工控设备、VOIP设备及路由器中通常可以见到它的身影。
如果对Linux体统有一定的了解,对于想学习嵌入式Linux 的人来说openwrt是一个不错的选择。
它的好处在于对于开发人员,OpenWrt 拥有完整的框架来构建应用程序,并且无需建立一个固件来支持,同时还支持很多种不同芯片的路由器以及源码开放;对于用户来说,可以完全制定想要的功能,互联网上提供很多应用程序,可以以不一样的方式玩转设备。
这意味着其拥有完全定制的能力,可以用前所未有的方式使用该设备。
对于现代的智能设备来说远程无线遥控已成为一种趋势,我们可以通过远程遥控家里的电源开关,网络摄像头,空调等。
在军用方面我们可以通过远程遥控无人侦察机查看军情,可以遥控智能机器人拆除炸弹等,这可以减少人员的伤亡。
论文选题的意义但当我们出门在外时家里缺少一位智能管家,他可以监控管理我们的房屋及家具设备,而他的前身就是由WiFi智能小车,WiFi智能机器人发展而来。
同时其他的远程遥控设备,如无人机,智能机器人及其他远程智能设备都离不开单片机,无线模块等设备。
而wifi智能小车的研究可以学习了解到这些技术,同时通过wifi小车的精准控制等研究可以也可以运用到其他的远程设备上。
wifi小车可以实现室内的室外的远程监控,使得网络视频监控更加灵活。
论文论述本系统能够实现通过摄像头远程监控周围环境,对小车的运动状态进行实时监控,系统要求控制灵活、可靠、精准度高、可实现与其他设备的连接与通信。
本系统采用的单片机是Arduino Uno。
它是Arduino USB接口系列的最新版本,作为Arduino平台的参考标准模板。
UNO的处理器核心是ATmega328,同时具有14路数字输入/输出口(其中6路可作为PWM输出),6路模拟输入,一个16MHz晶体振荡器,一个USB口,一个电源插座,一个ICSP header和一个复位按钮。
ATmega328内置的UART可以同数字口0(RX)和1(TX)与外部实现串口通信。
14路数字输入端口工作电压为5v、最大电流为40mA。
外部中断端口为数字口2号和3号,触发条件为上升沿、下降沿或同时触发。
由于Arduino Uno R3 的性能满足wifi小车的数据传输及时间精度的要求,而且产品为开源硬件提供相当完善的硬件结构,产品来源丰富应,用也相当成熟,是一款适合大学生学习研究的性价比很高的产品。
本设计中要研究的内容是基于Arduino开源硬件及WR703N路由器设计的一部wifi智能小车。
小车能够实现前方物体自动避障,超声波车辆距离,无线视频监控,小车差速控制,摄像头灯光控制等。
Wifi智能小车系统包括了两路电机、两个光电测试模块、Arduino单片机控制板、电机驱动模块、超声波测速模块、无线路由器、usb灯光摄像头等硬件设备。
本项目主要论述的是wifi小车设计方案的选择、硬件设计、软件设计以及测试方法等。
在第2章我们主要涉及到的内容就是系统方案的整体设计与选择,以及选择这种方案的原因与优缺点;第3章我们主要讲到的是单片机的详细电气特性,各个引脚接口的使用,路由器ttl串口的查找与增益天线的焊接,电机驱动与测距模块的详细说明,各个设备之间的电源供给情况,以及模块的电路图简单说明与整体的电路图设计。
第4章我们主要讲到的是单片机的软件编程,路由器的软件安装与选择,Android控制端的软件设计等,在路由器中通过lua脚本、stty串口软件等配合控制单片机。
第5章我们主要讲到的是软件与硬件的测试与调试,以及在在调试过程中的问题解决。
第2章系统方案选择与总体设计设计任务本设计主要是通过无线网络或者远程连接WiFi小车实现小车的前进、后退、转弯、监控视频采集、其他数据的采集以及前方距离探测等功能。
本设计要求通过web浏览器端进行控制。
1. 实现pc端、手机与小车wifi的连接。
2. 能够通过web网页对小车进行实时控制。
设计中考虑到的问题1. 由于设计中的小车底层硬件控制是通过单片机控制,单片机与无线模块的通信如何实现,启动设备时如何初始化。
2. 如果前方有障碍物时小车行驶速度太快,如何避免撞到前方障碍物,以及小车如何转弯时角度的测量与小车当前方向。
3. 各元件之间额定电压与电流各不相同如何控制各元件电压与电流的供给以及整个系统电源的稳定性。
4. 由于单片机IO口的电流为mA级的,无法直接驱动电机,如何进行电机的驱动。
5.对于通过Android客户端控制wifi小车是如何进行通信,选择何种协议进行通信,在软件设计方面如何实现不同手机设备之间的兼容性。
系统方案的选择与比较1. 通过设计任务及要求,设计前考了到的问题等,在网上搜索大量资料提炼出以下几种设计方案。
方案一:选择网上最典型的且容易上手的TP—LINK WR703N无线路由器作为wifi小车的wifi通信模块,使用51系列单片机作为wifi小车的底层控制芯片。
该方案路由器功耗小相关资料齐全。
方案二:选择网上比较耗电功率大性能较好的大亚db120-wg无线路由器作为wifi小车的wifi通信模块,使用STC11F02F单片机(核心为8051)作为wifi小车的底层控制芯片,需要电源稳定容量大。
方案三:网上购买直接与单片机相连的wifi控制模块作为wifi小车的通信模块。
使用近几年出现的开源硬件arduino单片机作为wifi小车的底层控制芯片,缺点是要求单片机性能较高、成本高,需要编写大量的驱动程序,设计复杂,优点无线设备与单片机联系紧密且之间通信较好。
2. 通过上述方案的比较以及我们对于成本制作性的考虑设计出方案四,下面为方案四的选件理由方案四:我们选择TP-LINK WR703N无线路由器,特点是功耗小性能比较强大,相关资料齐全,不需要编写大量的驱动程序;wifi小车的控制芯片我们选择Arduino Uno单片机,特点是:Arduino系列的单片机为开源硬件,相关硬件软件资源齐全,单片机烧写容易,无需其他的编码器下载器等,而且Arduino IDE中工具可以通过图形界面进行编程。
总体设计方案Wifi智能小车包含的模块有:wifi模块、电机驱动模块、单片机控制模块、摄像头模块、超声波测距模块、光电测速模块、舵机模块等构成。
整体系统系统整体设计方案如下图2-1图2-1 方案设计图项目系统包括路由器、Arduino Uno单片机、电机驱动电路、电机、电平转换电路、光感测速电路、舵机电路、电源电路、摄像头、摄像头灯光电路,超声波感应电路等。
路由器用于接收PC或手机等终端设备发来的指令和将采集到的视频信号传送到pc或手机登终端设备;Arduino Uno R3单片机是整个小车的控制核心,控制着各个模块统一协调工作;电机驱动电路用于驱动电机转动,可以使电机产生正转、反转,从而使车体产生前进、后退、转弯等动作;电机的作用就是使整个车体运动;电平转换电路是将路由器输出的串口电平转换为单片机能判断的高低电平;电源电路作用是为整个小车系统供电;摄像头用于采集视频信号;摄像头灯光电路通过单片机控制调节灯光亮度方便为小车在夜间行驶提供照明;超声波感应电路用于防止小车行驶速度过快撞到前方物体以及测量前方障碍物距离;光感测速电路用于测量小车左右轮胎的差速,防止小车不能正确向前行驶;舵机电路用于控制摄像头的旋转方向。