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；89C52

Abstract

The 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。随着汽车工业的迅速发展，关于智能汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内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。设计的WIFI智能小车能够实自动寻迹、避障功能，可程控行驶速度、电脑手机WIFI连接控制行驶及其他的控制方式。本系统能实现对小车的运动状态进行实时控制。系统控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。本设计以89C52为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍并测量小车与障碍之间的距离，小车通过红外传感器能够的自动避障，通过改变PWM信号的占空比可以控制快慢速行驶，以及自动停车，自动寻迹等功能。通过对本小车研究，我们可以初步构建智能汽车的模型与理论基础。对于智能汽车的研究，国内外都有很大的成就，谷歌的无人驾驶汽车，已经能够在高速公路上安全行驶数千公里，在高速行驶下都能有这么好的操控能力，无非是智能汽车领域的一座里程碑。对于智能泊车系统，现在也已经进入了民用领域，很多车型也装配了该系统，有了他，汽车用超声波传感器扫描路面两侧，通过比较停车的空间和车辆的长度，自动寻找合适的停车位。找到合适位置后，驾驶者只需控制刹车，车辆自动控制转向操作，即可将车停进停车位，并且液晶屏会有相应的显示。本设计选用的89C52单片机属于MCS-51系列单片机，由Intel公司开发，其结构是8048的延伸，改进了8048的缺点，具有指针、布尔代数运算等指令，以及串行通信能力和5个中断源。采用40引脚双列直插式DIP。其内部有128个RAM单元及4K的ROM。89C52有两个16位定时计数器，两个外中断，三个定时计数中断，及一个串行中断，并有4个8位并行输入口。89C52内部有时钟电路，但需要石英晶体和微调电容外接，本系统中采用22.1184MHz的晶振频率。由于89C52的系统性能满足系统数据采集及时间精度的要求，而且产品产量丰富来源广，应用也很成熟，故用来作为控制核心。新一代单片机为外部提供了相当完善的总线结构，为系统的扩展与配置打下了良好的基础。本设计主要研究内容就是基于89C52设计一部WIFI智能小车，小车能够实现自动循迹，自动避障，超声波测量距离。WIFI遥控的智能小车控制系统，包括了对驱动电路，红外通讯以及无线视频通信等的探索和研究。本项目文主要从小车设计方案的选取、硬件设