树莓派wifi智能小车基本原理
基于树莓派的智能车辆自动导航技术研究
基于树莓派的智能车辆自动导航技术研究智能车辆是未来交通领域的一个重要发展方向，而自动导航技术则是实现智能车辆的关键。
本文将探讨基于树莓派的智能车辆自动导航技术的研究内容和进展。
一、引言智能车辆自动导航技术是指利用计算机视觉、传感器等技术，使车辆能够在无人驾驶的情况下自动感知、计算和控制，实现路线规划、避障和车道保持等功能。
树莓派作为一种小型而强大的计算机平台，被广泛应用于智能车辆的研究中。
二、树莓派在智能车辆中的应用树莓派作为一个低功耗、高性能的嵌入式计算机平台，可方便地实现车辆的感知和决策。
通过连接摄像头模块和传感器，树莓派可以实时获取车辆周围的图像和环境信息，并通过图像处理和数据分析等算法，确定车辆的行驶方向和速度。
此外，树莓派还具备良好的扩展性，可以通过连接其他硬件模块，如超声波传感器和红外线传感器，进一步提高车辆的环境感知能力。
三、基于树莓派的智能车辆自动导航技术研究内容1.视觉感知和识别通过树莓派连接摄像头模块，实时获取车辆周围的图像信息，利用计算机视觉技术对图像进行处理和分析，实现道路识别、交通标志识别和车辆检测等功能。
其中，道路识别是智能车辆自动导航的基础，通过识别道路的边缘和特征物体，实现车道保持和车辆位置定位。
2.路径规划和导航基于树莓派的智能车辆可以通过激光雷达等传感器获取周围环境的三维点云信息，根据点云数据进行路径规划和导航。
利用树莓派的计算能力，可以实现实时的路径规划和障碍物避障，确保车辆行驶的安全和高效。
3.环境感知和决策树莓派连接超声波传感器和红外线传感器等硬件模块，可以实时感知车辆周围的障碍物和环境信息。
通过数据的处理和分析，树莓派可以对周围环境进行判断和决策，如判断前方是否有障碍物，并作出相应的行驶控制。
四、基于树莓派的智能车辆自动导航技术研究进展近年来，基于树莓派的智能车辆自动导航技术取得了一系列进展。
例如，研究人员通过利用树莓派的计算能力和图像处理算法，实现了实时的道路识别和车道保持功能。
使用树莓派制作智能小车
使⽤树莓派制作智能⼩车电影⾥，时不时地可以看到⼀些这样的场景，⼀辆⼩车，上⾯装有摄像头，这辆⼩车可以通过电脑或都是⼿机进⾏远程遥控，车上摄像头拍到的画⾯，可以实时地显⽰在电脑或⼿机上，就像下图这样。
没有接触过这⽅⾯的朋友或许会觉得这是⼀门很⾼⼤上的技术活，其实，并不然，这种⼩车做起来其实很简单。
那么，这样⼦的⼩车，需要怎么去做呢？其实，我们只需要准备⼀块控制⼩车的电路板（开发板），2到4个电机（马达）、⼩车架⼦⼀个、摄像头以及摄像头云台⼀个，以上这些基础配件，然后对开发板进⾏编程、控制就可以了，整体硬件成本加起来不到500块钱。
开发板：开发板有很多种，⽐如51单⽚机、树莓派、STM32、Arduino、micro:bit等等，都可以做为⼩车的控制板，我使⽤的是树莓派开发板，然后，可持树莓派有很多版本、型号，最便宜的树莓派zero 68元就可以买到，不过不建议买这种，没有⽹卡，需要另外买⽹线模块，我使⽤的是树莓派3B，价格220元，带有⽆线和有线⽹卡，还带有蓝⽛。
⼩车架⼦：某宝上有很多这种车架⼦，各式各样的，只需要在某宝上搜索“智能⼩车”就能找到，带上马达⼀整套，也就五六⼗块钱。
摄像头+云台：某宝上也是⼀搜⼀⼤堆，⽐如我下⾯⽤的那个，45块钱。
配件准备好了，就是给⼩车的开发板装系统，然后对⼩车进⾏编程控制。
⼩车的控制最主要有两⽅⾯的控制，⼀个是⼩车的前后左右的运动控制，⼀个是摄像头的拍摄、上下左右转运的控制。
#-*- coding:UTF-8 -*-import RPi.GPIO as GPIOimport time#⼩车电机引脚定义LeftIn1 = 20LeftIn2 = 21LeftSpeed = 16RightIn1 = 19RightIn2 = 26RightSpeed = 13#设置GPIO⼝为BCM编码⽅式GPIO.setmode(GPIO.BCM)#忽略警告信息GPIO.setwarnings(False)#电机引脚初始化操作def car_init():global pwm_LeftSpeedglobal pwm_RightSpeedglobal delaytimeGPIO.setup(LeftSpeed,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW)GPIO.setup(LeftIn1,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW)GPIO.setup(LeftIn2,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW)GPIO.setup(RightSpeed,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW)GPIO.setup(RightIn1,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW)GPIO.setup(RightIn2,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW)#设置pwm引脚和频率为2000hzpwm_LeftSpeed = GPIO.PWM(LeftSpeed, 2000)pwm_RightSpeed = GPIO.PWM(RightSpeed, 2000)pwm_LeftSpeed.start(0)pwm_RightSpeed.start(0)#⼩车前进def run(delaytime):GPIO.output(LeftIn1, GPIO.HIGH)GPIO.output(LeftIn2, GPIO.LOW)GPIO.output(RightIn1, GPIO.HIGH)GPIO.output(RightIn2, GPIO.LOW)pwm_LeftSpeed.ChangeDutyCycle(80)pwm_RightSpeed.ChangeDutyCycle(80)time.sleep(delaytime)#⼩车后退def back(delaytime):GPIO.output(LeftIn1, GPIO.LOW)GPIO.output(LeftIn2, GPIO.HIGH)GPIO.output(RightIn1, GPIO.LOW)GPIO.output(RightIn2, GPIO.HIGH)pwm_LeftSpeed.ChangeDutyCycle(80)pwm_RightSpeed.ChangeDutyCycle(80)time.sleep(delaytime)#⼩车左转def left(delaytime):GPIO.output(LeftIn1, GPIO.LOW)GPIO.output(LeftIn2, GPIO.LOW)GPIO.output(RightIn1, GPIO.HIGH)GPIO.output(RightIn2, GPIO.LOW)pwm_LeftSpeed.ChangeDutyCycle(80)pwm_RightSpeed.ChangeDutyCycle(80)time.sleep(delaytime)#⼩车右转def right(delaytime):GPIO.output(LeftIn1, GPIO.HIGH)GPIO.output(LeftIn2, GPIO.LOW)GPIO.output(RightIn1, GPIO.LOW)GPIO.output(RightIn2, GPIO.LOW)pwm_LeftSpeed.ChangeDutyCycle(80)pwm_RightSpeed.ChangeDutyCycle(80)time.sleep(delaytime)#⼩车原地左转def spin_left(delaytime):GPIO.output(LeftIn1, GPIO.LOW)GPIO.output(LeftIn2, GPIO.HIGH)GPIO.output(RightIn1, GPIO.HIGH)GPIO.output(RightIn2, GPIO.LOW)pwm_LeftSpeed.ChangeDutyCycle(80)pwm_RightSpeed.ChangeDutyCycle(80)time.sleep(delaytime)#⼩车原地右转def spin_right(delaytime):GPIO.output(LeftIn1, GPIO.HIGH)GPIO.output(LeftIn2, GPIO.LOW)GPIO.output(RightIn1, GPIO.LOW)GPIO.output(RightIn2, GPIO.HIGH)pwm_LeftSpeed.ChangeDutyCycle(80)pwm_RightSpeed.ChangeDutyCycle(80)time.sleep(delaytime)#⼩车停⽌def brake(delaytime):GPIO.output(LeftIn1, GPIO.LOW)GPIO.output(LeftIn2, GPIO.LOW)GPIO.output(RightIn1, GPIO.LOW)GPIO.output(RightIn2, GPIO.LOW)pwm_LeftSpeed.ChangeDutyCycle(80)pwm_RightSpeed.ChangeDutyCycle(80)time.sleep(delaytime)摄像头控制有两部分，⼀是拍摄、⼆是云台转动。
5.智能小车-按键控制小车的启动
实验五：树莓派平台-------按键控制小车启动实验1、实验前准备图1-1 树莓派主控板图1-2 按键开关2、实验目的ssh服务登录树莓派系统之后，编译运行按键控制小车启动实验后，按下KEY 启动小车，小车会自动先前进1s，后退1s，左转2s，右转2s，原地左转3s，原地右转3s，接着停止0.5s。
3、实验原理按键消抖：通常我们的按键开关一般都是机械弹性开关，当机械触点断开，闭合时，由于机械触点的弹性作用，一个按键开关子在闭合时不会马上就能稳定的接通，在断开时也不会一下子彻底断开，而是在闭合和断开时会伴随着一连串的抖动。
图3-1 按键抖动状态图抖动时间一般都是由按键的机械特性决定的，一般都会在10ms以内，为了确保程序对按键的一次闭合后一次断开只响应一次，必须进行按键的消抖处理，有硬件消抖和软件消抖。
其中，软件消抖指的是检测出键闭合后执行一个延时程序,产生5ms～10ms 的延时,让前沿抖动消失后再一次检测键的状态,如果仍保持闭合状态电平,则确认为真正有键按下。
当检测到按键释放后,也要给5ms～10ms的延时,待后沿抖动消失后才能转入该键的处理程序。
硬件消抖是在开关两段接一个0.1uf的电容。
本次实验我们采取的是软件延时去抖。
4、实验步骤4-1.看懂原理图图4-1 树莓派主控板电路图图4-2 按键图4-3 树莓派40pin引脚对照表4-2 由电路原理图可知按键是直接连接到主控板上的wiringPi编码的10口。
我们设置10口为输入模式，并当按下按键时通过检测该引脚的电平状态，来判断按键是否被按下。
4-3 程序代码如下：输入：gcc KeyScanStart.c -o KeyScanStart -lwiringPi -lpthread ./KeyScanStart接着./initpin.sh初始化引脚。
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。
二、购买所需材料了解51单片机WiFi智能小车基本原理后，需要购买所需材料进行制作。
下面列出所需制作材料：序号材料备注图例6 小车底盘7 摄像头 根据固件支持摄像头购买8 电源根据自己需要购买种类9 杜邦线及小配件制作所需工具：序号工具名备注图例称1 电烙铁一套 包括松香焊锡2 螺丝刀 平口、十字等3 微型电钻 可以自制4手工刀5 剪刀6 万用表7 热熔胶枪或快干胶8US B下载器三、开始制作1、制作流程开始制作前，我们首先需要看购买路由器的型号，笔者采用的是703n 路由器，所以需要引出ttl 线。
总体步骤为：路由器引TTL 线→路由器刷OpenWrt 固件→制作51单片机最小系统→下载下位机程序到51单片机→安装上位机程序至PC 或手机→测试上、下位机通信→组装→调试完成。
2、路由器引ttl线首先打开703n路由器，按照下图标示位置焊接ttl线。
注意：1、焊接的时候要小心焊接，焊好后微拉下查看松紧2、焊接最好采用软线焊接，防止意外整块拉掉焊点3、焊好后一定用胶固定，最好采用热熔胶下图为引好ttl线样子3 刷OpenWrt固件何为OpenWrt固件，OpenWrt可以被描述为一个嵌入式的Linux 发行版，（主流路由器固件有dd-wrt,tomato,openwrt三类）而不是试图建立一个单一的，静态的系统。
1.智能小车-七彩探照灯实验
实验一：树莓派平台-------七彩探照灯1、实验前准备图1-1 树莓派Pi3主控板图1-2七彩探照灯模块2、实验目的SSH远程登录树莓派后，运行七彩灯可执行程序，循环显示7种不同颜色的灯。
3、实验原理树莓派的强大不仅在于它是一个卡式电脑，更重要的是引出的GPIO，可以通过编程使GPIO管脚输出高低电平。
所谓的RGB三色灯和普通的LED灯其实没有什么不同，只是在封装上，RGB 灯内封装了三个LED（红，绿，蓝），通过控制三种LED亮度（256种亮度级别可选），可以混合出不同的颜色（256*256*256）。
由电路原理图可知，本实验中采用的RGB LED灯是共阴LED，一个引脚接地，其余的三个RGB引脚分别接在树莓派主控板上的wiringPi编码3,2,5引脚上.同时每个LED灯需要串联一个220欧的电阻作为限流电阻，我们只需在树莓派主控板上控制相应的引脚为高电平，即可点亮相应的LED。
4、实验步骤4-1.看懂原理图图4-1 树莓派电路图图4-2 RGB LED灯图4-3 树莓派40PIN引脚对照表4-2 由电路原理图可以知道相应的连接电路，LED_R连接到主控板上的物理引脚15口对应的wiringPi编码的引脚为3，LED_G和LED_B分别接在主控板上的物理引脚为13和18口，对应于wiringPi编码的引脚为2,5。
（以后的代码中我们只会显示对应的wiringPi编码的引脚）LED_R--------- 3(wiringPi)LED_G--------- 2(wiringPi)LED_B--------- 5(wiringPi)注：我们在编写程序采用的是wiringPi库，有关这个库的详细情况，见树莓派软件与文档文件夹。
4-3 程序代码如下：编译之前先使用gpio readall查看引脚的模式和电平状态变化。
我们先在树莓派系统中编译该文件。
注意需要加上-lwiringPi 连接到库文件。
输入./ColorLED即可看到我们的七彩灯模块的led点亮了。
基于树莓派的智能小车控制系统设计
基于树莓派的智能小车控制系统设计智能小车控制系统已经成为现代科技的研究热点之一。
它使得机器人具有更好的自主感知和行为决策能力，为人类生产和生活提供了更多便利和选择。
在这篇文章中，我们将探讨基于树莓派的智能小车控制系统的设计原理、实现方法以及其在实际应用方面的优势。
一、设计原理基于树莓派的智能小车控制系统的设计原理主要包括三个方面：感知模块、控制模块和决策模块。
1.感知模块感知模块主要是通过多种传感器来感知环境，包括红外线传感器、超声波传感器、摄像头和麦克风等。
通过收集和处理感知模块所得到的数据信息，可以实现对其所处环境的自主感知。
2.控制模块控制模块主要是根据感知模块所提供的数据信息，通过控制电机、舵机和灯光等组成的执行器来实现小车的运动控制、转向控制和灯光控制。
3.决策模块决策模块主要是通过分析感知模块所提供的数据信息，从而得出连续动作序列，完成运动控制、转向控制和灯光控制等行为决策。
二、实现方法基于树莓派的智能小车控制系统的实现方法主要包括硬件实现和软件实现两个方面。
1.硬件实现硬件实现主要包括小车的机械结构设计和电路设计。
机械结构设计需要满足小车运动的必要条件，保证小车在各种情况下的稳定性和安全性。
而电路设计则包括了电源管理、传感器接口设计、执行器控制和通信接口等电路部分。
树莓派板载GPIO（General Purpose Input Output）口提供了以电平信号为基础的输入输出接口，使用树莓派适配板将这些口映射到通用接口上，即可完成与各种硬件的连接。
2.软件实现软件实现主要包括操作系统安装、驱动程序编写和应用程序开发等方面。
在树莓派上，可以安装常用的操作系统，如Raspbian 等，针对赛车所用的传感器与执行器设备编写驱动程序，并根据实际需求使用Python等编程语言进行应用程序开发。
三、实际应用基于树莓派的智能小车控制系统在现实中已经有了广泛的应用。
例如，可以用于智能家居场景中的清洁机器人、智能物流配送中的 AGV 等。
10.智能小车-超声波避障实验
实验十：树莓派平台-------超声波避障实验1、实验前准备图1-1 树莓派主控板图1-2 超声波模块2、实验目的SSH服务登录树莓派系统之后，编译运行超声波避障可执行程序后，按下启动按键K2，启动超声波避障功能，当前方有障碍物时则相应的转向避障。
3、实验原理超声波模块是利用超声波特性检测距离的传感器。
其带有两个超声波探头，分别用作发射和接收超声波。
其测量的范围是3-450cm。
图3-1 超声波发射和接收示意图图3-2 超声波模块引脚该模块的工作原理：先使用树莓派的wiringPi编码引脚31向TRIG脚输入至少10us的高电平信号,触发超声波模块的测距功能。
如下图3-3所示：图3-3 超声波模块发送触发信号测距功能触发后，模块将自动发出 8 个 40kHz 的超声波脉冲，并自动检测是否有信号返回，这一步由模块内部自动完成。
一旦检测到有回波信号则ECHO引脚会输出高电平。
高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。
此时可以使用时间函数计算出echo引脚高电平的持续时间，即可计算出距被测物体的实际距离。
公式: 距离=高电平时间*声速(340M/S)/2。
4、实验步骤4-1.看懂原理图图4-1 树莓派主控板电路图4-2 超声波接线头图4-3树莓派40pin引脚对照表4-2 由电路原理图可知超声波的Trig引脚接在接在主控板上的wiringPi编码上的31口（SCL_C）上，而Echo接在主控板上的30口（SDA_C）上。
4-3 程序代码如下：输入：gcc avoid_ultrasonic.c -o avoid_ultrasonic -lwiringPi -lpthread ./avoid_ultrasonic接着另开一个终端./initpin.sh初始化引脚。
基于树莓派4B的循迹避障小车设计
基于树莓派4B的循迹避障小车设计
李文海;郭伟;宋莉
【期刊名称】《计算机与网络》
【年(卷),期】2022(48)19
【摘要】设计实现了一种基于树莓派4B的循迹避障智能小车系统,以快速、准确
地完成交通标识识别、避障、循迹任务作为研究目标。
智能小车利用LeNet网络
架构进行交通标识识别,超声波测距传感器进行避障决策,摄像头模组进行循迹行驶。
实验结果表明,智能小车能够在实际搭建的环境下,完成交通标识识别、避障、循迹
的任务,且具有准确率高、稳定性好、泛化能力强的特点。
【总页数】5页(P53-57)
【作者】李文海;郭伟;宋莉
【作者单位】马鞍山学院人工智能创新学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.基于树莓派的智能预警避障小车设计
2.基于树莓派的自动避障小车的设计与实现
3.基于树莓派的自动避障小车的设计与实现
4.基于STM32的智能小车循迹避障测距的设计
5.基于STM32的循迹避障小车设计
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智能小车的原理
智能小车的原理
智能小车的原理是基于传感器技术和控制算法的综合应用。
首先，智能小车配备了多种传感器，如红外线传感器、超声波传感器、摄像头等。
这些传感器能够实时感知小车周围的环境信息，如距离、障碍物、路面状态等。
其次，小车将传感器采集到的数据通过微处理器进行处理和分析。
微处理器是小车智能控制的核心，它能够将传感器数据解读为对应的环境状态和障碍物位置等信息。
然后，小车的控制算法根据微处理器分析的结果进行决策。
这些算法通常基于模糊逻辑、遗传算法、神经网络等技术，能够对不同的情况做出适当的反应和调整。
最后，智能小车根据控制算法的指令，通过电机或舵机等执行器对车轮进行控制，实现前进、后退、左转、右转等动作。
总的来说，智能小车依靠传感器感知环境，通过微处理器进行数据处理和算法执行，最终通过执行器实现对车轮的控制，从而实现智能驾驶。
基于donkeycar无人驾驶巡逻智能小车的设计
基于 donkeycar无人驾驶巡逻智能小车的设计摘要:donkeycar无人驾驶巡逻智能小车是集无人驾驶、微信报警、远程监控、避障、北斗定位多功能一体的巡逻智能车，其终极目标是为校园、企业等封闭环境下的安防市场需求提供更经济、智能化的解决方案，通过AI机器学习技术，实现无终端控制和手机端的自主识别报警。
由于donkeycar的无人驾驶巡逻智能小车是在以树莓派wifi控制小车技术为核心的技术扩展，本文旨在通过基于树莓派4B主板的wifi小车的硬件设计、程序设计及基本工作原理，制造出拥有自主学习功能的巡逻智能小车，并对实物进行测试，使其达到稳定、可控的状态。
关键词：树莓派，自动驾驶，微信报警，智能车一、无人驾驶巡逻智能车研究背景在自动驾驶全面实现之前，智能辅助驾驶已经商用，且将进一步普及。
目前以ADAS(先进驾驶辅助系统）为代表的高新技术装备在车辆上的渗透率正在大幅提升，有望在2021年迎来爆发。
德国等汽车工业发达国家ADAS已经普及，中国渗透率较低，因此存在巨大市场空间。
ADAS应用了传感器、图像识别等人工智能技术，给了人类眼观八方的能力、提醒人类不要犯类似于疲劳驾驶的错。
事实上部分ADAS已实现Ll级别的自动驾驶，例如特斯拉的AutoPi10t已实现级别的自动驾驶，人工智能辅助人类驾驶已经成为现实。
随着现代信息技术的快速发展和智能时代的推进，树莓派这种微型且多功能系统在科学研究领域被广泛应用。
该项目利用树莓派进行远程控制智能小车，基于人脸识别和智能安防系统，将自动驾驶与邮箱报警进行充分融合。
同时，ADAS （先进驾驶辅助系统）应用传感器和图像识别等人工智能技术，在汽车驾驶方面，给人类最安全的保障。
基于大数据的发展，ADAS在未来小车应用领域会更有发展，智能家居、货物搬运、医疗物资运输等方面，智能车将会带动这些行业快速发展，未来无人驾驶有可能代替人工驾驶，提高效率，促进产业的优化和升级。
二、小车总体设计传统树莓派3B的wifi小车基于wifi网络，以树莓派作为下位机，以虚拟机作为上位机，采用单向通信的方式，在远程控制，双向数据传输，扩展性以及AI赋能，图像识别方面有所欠缺。
无线遥控车原理
无线遥控车原理无线遥控车是一种通过无线电信号控制的小型车辆，它可以实现远程操控，广泛应用于娱乐、科研和工业领域。
无线遥控车的原理主要包括遥控信号发射和接收、电机驱动、车辆控制等几个方面。
下面将从这几个方面详细介绍无线遥控车的工作原理。
首先，无线遥控车的遥控信号发射和接收是实现远程操控的基础。
遥控器通过按键操作产生控制信号，然后通过无线电波将信号发送出去。
接收器在遥控车上接收到信号后，将信号转换成电信号，再通过控制电路进行处理，最终控制车辆的运动。
这一过程中，遥控器和接收器之间需要进行频率配对，以确保信号的稳定传输。
其次，电机驱动是无线遥控车实现运动的关键。
无线遥控车通常采用直流电机作为动力源，电机通过电能转换成机械能，驱动车轮转动，从而实现车辆的前进、后退、转向等动作。
在遥控信号的控制下，电机可以实现不同速度和方向的运动，使遥控车具有灵活的操控性。
最后，车辆控制是无线遥控车实现各种动作的关键。
车辆控制主要包括转向控制、速度控制和其他特殊功能控制。
通过遥控信号的控制，可以实现遥控车的前进、后退、左转、右转等基本动作，同时还可以实现一些特殊功能，如灯光控制、声音控制等。
这些功能的实现需要通过车辆控制电路进行精确的控制和调节。
综上所述，无线遥控车的原理主要包括遥控信号发射和接收、电机驱动、车辆控制等几个方面。
通过遥控器产生控制信号，经过接收器转换成电信号，再通过电机驱动实现车辆的运动，最终通过车辆控制实现各种动作。
这些原理的相互配合，使无线遥控车具有了远程操控的能力，为人们的生活和工作带来了便利。
智能小车实验报告
一、实验目的1. 了解智能小车的基本组成和工作原理。
2. 掌握智能小车各个模块的功能和作用。
3. 学会使用传感器和微控制器进行智能控制。
4. 提高动手实践能力和创新思维。
二、实验原理智能小车是一种集传感器、微控制器、执行器于一体的自动化小车。
它通过传感器感知周围环境，微控制器对传感器数据进行处理，然后控制执行器进行相应的动作，从而实现自动行驶、避障、巡线等功能。
三、实验器材1. 智能小车平台2. 编码器电机驱动模块3. 8路灰度传感器4. MPU6050六轴传感器5. OLED显示屏6. 电池7. 连接线8. 实验台四、实验步骤1. 搭建智能小车平台，将各个模块连接到主控板上。
2. 连接电池，给小车供电。
3. 编写程序，实现以下功能：（1）无指示线直行：通过MPU6050六轴传感器获取小车姿态的偏航角，结合编码器脉冲值，采用PID控制算法实现小车直线行驶。
（2）有指示线弯道行驶：通过8路灰度传感器获取小车在指示线上的实时运动方位，输出模拟量，结合编码器脉冲值，采用PID控制算法实现小车沿指示线行驶。
（3）OLED显示屏显示小车状态信息。
（4）红色LED及蜂鸣器声光提示单元，用于提示小车行驶状态。
4. 编译程序，烧录到主控板上。
5. 对小车进行测试，观察各项功能是否正常。
五、实验结果与分析1. 无指示线直行：小车在无指示线的情况下，能够根据MPU6050六轴传感器获取的姿态信息，实现直线行驶。
通过调整PID参数，可以优化小车行驶的稳定性和精度。
2. 有指示线弯道行驶：小车在有指示线的情况下，能够根据8路灰度传感器获取的实时运动方位，实现沿指示线行驶。
通过调整PID参数，可以优化小车转弯的幅度和精度。
3. OLED显示屏显示小车状态信息：通过OLED显示屏，可以实时查看小车的行驶状态，如速度、位置等。
4. 红色LED及蜂鸣器声光提示单元：在行驶过程中，红色LED和蜂鸣器能够提示小车行驶状态，提高安全性。
2.智能小车-小车前进实验
实验二：树莓派平台-------小车前进实验1、实验前准备图1-1 树莓派主控板图1-2 4个直流减速电机2、实验目的S SH登录树莓派后./运行之后，先延时2s，一直循环前进1s。
3、实验原理对于4路直流减速电机的控制我们采用的是TB6612FNG驱动芯片来驱动电机。
通过控制驱动芯片的AIN1,AIN2,BIN1,BIN2,PWMA,PWMB的电平高低来控制电机的正转，反转，停止。
本次实验主要是控制AIN1为高电平，AIN2为低电平，BIN1为高电平，BIN2为低电平，进而通过控制PWMA,PWMB在0-255之间控制小车的速度。
一路PWM控制小车一侧电机的速度。
4、实验步骤4-1.看懂原理图图4-1 树莓派电路图图4-2 电机驱动芯片TB6612FNG图4-3 树莓派40PIN引脚对照表4-2 由电路原理图可知AIN1,AIN2,PWMA,BIN1,BIN2,PWMB分别接在树莓派主控板上的40,38,36,37,35,33物理引脚上。
AIN1-----40----29(wiringPi编码)AIN2-----38----28(wiringPi编码)PWMA-----36----27(wiringPi编码)BIN1-----37----25(wiringPi编码)BIN2-----35----24(wiringPi编码)PWMB-----33----23(wiringPi编码)图4-4 引脚控制逻辑表4-3 程序代码如下：注：因为树莓派的40pin均可作为普通的GPIO口来使用，想用到PWM，则需要用到wiringPi中的软件PWM库。
可以在任意的树莓派GPIO上输出PWM信号。
使用前需包含相应的头文件：#include <wiringPi.h>#include <softPwm.h>当编译程序时，必须加上pthread库，如下：gcc advance.c -o advance -lwiringPi -lpthread具体详情见树莓派软件与文档文件夹中的wiringPi用户手册！输入：gcc advance.c -o advance -lwiringPi -lpthread ./advance即可看到小车前进的现象。
基于树莓派和GPS导航的智能避障小车设计
计算机科学与人工智能河南科技Henan Science and Technology总第811期第17期2023年9月收稿日期：2023-04-12作者简介：李承泽（2002—），男，本科生，研究方向：电子信息科学与技术。
基于树莓派和GPS 导航的智能避障小车设计李承泽（西北大学信息科学与技术学院，陕西西安710119）摘要：【目的】实现无人驾驶智能多功能小车的自动感知、规避障碍物功能，并使其按GPS 导航的路径行驶。
【方法】基于树莓派和GPS 导航对智能避障小车进行设计，以自主开发的多功能控制系统为小车的指挥协调中枢，从而实现小车高速行驶时的黑线循迹单元功能。
同时，系统通过轮询机制来实现均衡负载，可确保小车的操作能准确感知规避障碍物，并减少由每1s 进行一次数据传输造成的系统繁忙或网络拥塞。
【结果】研究结果表明，智能避障小车可自动准确地感知和规避障碍物，并按规划路径行驶。
【结论】基于树莓派和GPS 导航的智能避障小车设计具有良好的商业应用前景。
关键词：树莓派；GPS 导航；多功能控制系统；自动驾驶中图分类号：TP368.1文献标志码：A文章编号：1003-5168（2023）17-0031-04DOI ：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.17.006Design of Intelligent Obstacle Avoidance Vehicle Based on RaspberryPi and GPS NavigationLI Chengze(School of Information Science and Technology,Northwestern University,Xi'an 710119,China)Abstract:[Purposes ]This paper aims to realize the automatic perception and obstacle avoidance functionof the unmanned intelligent multi-functional vehicle,and make it travel according to the path of GPS navigation.[Methods ]Based on Raspberry Pi and GPS navigation,the intelligent obstacle avoidance carwas designed.The self-developed multi-functional control system was used as the command and coordi⁃nation center of the car,so as to realize the black line tracking unit function when the car was running athigh speed.At the same time,the system realizes balanced load through the polling mechanism,which can ensure that the operation of the car can accurately perceive and avoid obstacles,and reduce the sys⁃tem busyness or network congestion caused by data transmission every 1s.[Findings ]The results show that the intelligent obstacle avoidance vehicle can automatically and accurately perceive and avoid ob⁃stacles,and drive according to the planned path.[Conclusions ]The design of intelligent obstacle avoid⁃ance vehicle based on Raspberry Pi and GPS navigation has a good commercial application prospect.Keywords:Raspberry Pi;GPS navigation;multifunctional control system;autonomous driving0引言基于GPS 的树莓派智能小车可通过状态分析系统来自动规划路线和识别交通信号，从而保证车辆的安全运行［1-5］。
3.智能小车-小车前后左右综合实验
实验三：树莓派平台-------小车前进后退左右综合实验1、实验前准备图1-1 树莓派主控板图1-2 4个直流减速电机2、实验目的ssh服务登录树莓派系统之后，编译运行小车前进后退左右实验后，先延时2s，前进1s，后退1s，左转2s，右转2s，原地左转3s，原地右转3s，停止0.5s，并且一直循环下去。
3、实验原理对于4路直流减速电机的控制我们采用的是TB6612FNG驱动芯片来驱动电机。
通过控制驱动芯片的AIN1,AIN2,BIN1,BIN2,PWMA,PWMB的电平高低来控制电机的正转，反转，停止。
本次实验主要是控制AIN1，AIN2，BIN1，BIN2的电平状态，进而通过控制PWMA,PWMB在0-255之间控制小车的速度。
一路PWM控制小车一侧电机的速度。
4、实验步骤4-1.看懂原理图图4-1 树莓派主控板电路图图4-2 电机驱动芯片TB6612FNG图4-3 树莓派40PIN引脚对照表4-2 由电路原理图可知AIN1,AIN2,PWMA,BIN1,BIN2,PWMB分别接在树莓派主控板上的40,38,36,37,35,33物理引脚上。
AIN1-----40----29(wiringPi编码)AIN2-----38----28(wiringPi编码)PWMA-----36----27(wiringPi编码)BIN1-----37----25(wiringPi编码)BIN2-----35----24(wiringPi编码)PWMB-----33----23(wiringPi编码)图4-4 引脚控制逻辑表4-3 程序代码如下：注：因为树莓派的40pin均可作为普通的GPIO口来使用，想用到PWM，则需要用到wiringPi中的软件PWM库。
可以在任意的树莓派GPIO上输出PWM信号。
使用前需包含相应的头文件：#include <wiringPi.h>#include <softPwm.h>当编译程序时，必须加上pthread库，如下：gcc advance.c -o advance -lwiringPi -lpthread具体详情见树莓派软件与文档文件夹中的wiringPi用户手册！输入：gcc CarRun.c -o CarRun -lwiringPi -lpthread ./CarRun接着./initpin.sh初始化引脚。
编程智能小车实验报告
一、实验目的1. 了解智能小车的基本组成和原理。
2. 掌握编程智能小车的基本方法。
3. 培养动手能力和创新思维。
二、实验原理智能小车是一种能够通过编程实现自主移动、避障、寻找目标等功能的微型车辆。
它主要由以下几部分组成：1. 控制模块：负责整个系统的运行，如Arduino、Raspberry Pi等。
2. 传感器模块：用于检测周围环境，如红外传感器、超声波传感器等。
3. 驱动模块：负责控制小车前进、后退、转向等动作，如电机驱动器。
4. 电源模块：为整个系统提供电源。
本实验采用Arduino作为控制模块，通过编写程序实现小车的智能控制。
三、实验器材1. Arduino UNO控制板2. L298N电机驱动器3. 2个直流电机4. 2个车轮5. 1个红外传感器6. 1个超声波传感器7. 连接线若干8. 移动平台（如小车底盘）四、实验步骤1. 准备工作（1）搭建硬件电路：将电机驱动器、传感器、车轮等模块按照电路图连接到Arduino控制板上。
（2）编写程序：使用Arduino IDE编写控制小车运动的程序。
2. 编写程序（1）初始化传感器：设置红外传感器和超声波传感器的引脚，并初始化它们。
（2）编写主循环：在主循环中，读取传感器的数据，根据数据控制小车的运动。
（3）编写避障程序：当红外传感器检测到障碍物时，小车需要减速或停止，超声波传感器用于测量障碍物距离。
（4）编写寻找目标程序：当小车遇到目标时，根据目标位置调整小车方向，实现跟踪。
3. 调试与优化（1）调试程序：将编写好的程序上传到Arduino控制板，观察小车运行情况，根据实际情况调整程序。
（2）优化程序：根据实验需求，对程序进行优化，提高小车运行效率。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过编程实现的小车能够完成以下功能：（1）自主移动：小车能够按照设定的路径前进、后退、转向。
（2）避障：当遇到障碍物时，小车能够减速或停止，避免碰撞。
（3）寻找目标：当遇到目标时，小车能够根据目标位置调整方向，实现跟踪。
一种基于WiFi通信网络的智能小车
一种基于WiFi通信网络的智能小车作者：张翔宇来源：《中国新通信》 2015年第18期张翔宇黑龙江省实验中学【摘要】一种基于WiFi 通信网络的智能小车，智能小车由WiFi 模块控制器、电机驱动器、减速电机、电池组、开关、上位机控制界面所组成。
智能小车通过上位机的操纵界面利用无线网络任意的控制小车的行走路线。
【关键词】智能小车 WiFi 通信 Arduino 智能控制一、引言随着时代的发展，无线网络得到了迅速的发展，利用无线技术所制造的无线终端产品也越来越多。
由于本人对于电子产品有着非常浓厚的兴趣，所以利用课余时间通过学习制作了一个基于WiFi 通信网络的智能小车，能够实现通过上位机界面控制智能小车的运动。
二、智能小车工作过程一种基于WiFi 通信网络的智能小车，智能小车由WiFi模块控制器、电机驱动器、减速电机、电池组、开关、上位机控制界面所组成，当智能小车上电后，WiFi 模块会自动寻找在控制器程序中所设定要连接的无线网络名称，当WiFi模块连接到上位机控制界面时，控制界面会显示当前所连接到主机的WiFi 模块的IP 地址，建立起通信连接之后，就可以通过上位机界面控制WiFi 小车任意的运动了，智能小车的控制器我选择的是基于Arduino 的wido 控制器，其本身自带WiFi 模块，并带有AVR 单片机，具有6 路数字可控IO 口，4 路模拟IO 口，最大限度的满足了控制系统的需要，同时Arduino 有大量封装好的类库，语言也不像C 语言不易理解，它非常适合初级电子玩家制作一些电子产品。
三、系统数据的处理上位机和智能小车之间的通信利用的是TCP/IP 协议，TCP/IP 是一种网络通信协议，它规范了网络上的所有通信设备，尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。
TCP/IP 是INTERNET 的基础协议，也是一种电脑数据打包和寻址的标准方法。
在数据传输中，可以形象地理解为有两个信封，TCP 和IP 就像是信封，要传递的信息被划分成若干段，每一段塞入一个TCP 信封，并在该信封面上记录有分段号的信息，再将 TCP 信封塞入IP 大信封，发送上网。
树莓派原理图
树莓派原理图树莓派（Raspberry Pi）是一款小型的单板计算机，由英国的树莓派基金会开发。
它的设计初衷是用于教育和普及计算机科学，但随着其性能的不断提升，树莓派已经被广泛应用于各种领域，包括嵌入式系统、物联网设备、个人电脑等。
树莓派的原理图是其设计的重要组成部分，它展现了树莓派的硬件连接和电路设计。
通过原理图，我们可以深入了解树莓派的内部结构和工作原理，为我们的应用开发和硬件调试提供重要参考。
在树莓派的原理图中，我们可以看到各种电子元件的连接方式、引脚定义以及电路板的布局。
其中，CPU、内存、GPIO、USB接口、HDMI接口等都会在原理图中有所体现。
通过仔细研究原理图，我们可以了解到各个元件之间的连接关系，以及它们在整个系统中的作用和功能。
树莓派的原理图通常会采用标准的电子元件符号和线路连接图来表示，这需要我们具备一定的电路图解读能力。
但即使我们不是专业的电子工程师，通过一些简单的学习和指导，也能够初步理解原理图所传达的信息。
在进行树莓派的应用开发和硬件调试时，原理图是一个非常重要的参考资料。
我们可以通过原理图来确认各个元件的连接是否正确，排查硬件故障的原因，甚至进行一些简单的电路修改和扩展。
因此，对于树莓派的开发者和爱好者来说，熟练掌握原理图的解读和应用是非常重要的。
除了在应用开发和硬件调试中的重要性外，原理图还可以帮助我们更深入地理解树莓派的工作原理。
通过对原理图的分析，我们可以了解到树莓派各个部件之间的通讯方式、数据传输路径，以及整个系统的工作流程。
这有助于我们对树莓派的整体架构有一个清晰的认识，为我们在日常的应用开发中提供指导和帮助。
总的来说，树莓派的原理图是我们理解和应用树莓派的重要工具之一。
通过原理图，我们可以深入了解树莓派的硬件设计和工作原理，为我们的应用开发和硬件调试提供重要参考。
因此，熟练掌握原理图的解读和应用对于树莓派的开发者和爱好者来说是非常重要的。
希望大家能够充分利用原理图这一工具，更好地发挥树莓派的潜力，创造出更多有趣和有用的应用。
智能寻物小车的设计与分析
智能寻物小车的设计与分析任慢利朱克荣刘慧敏王明（南京工业大学浦江学院，江苏南京211100）摘要：设计了一种具有搜寻小物件功能的智能小车。
该小车设有金属探测装置，可对探测信息进行回传，同时设有摄像头和机械臂，使小车实现图像回传和简单抓取小物件的功能，解决了细小零件丢失寻找困难和恶劣环境下取物不便的问题。
关键词：智能寻物小车；铁制零件；图像回传；检测电路0引言近年来，我国工厂数量和种类逐渐增多，其中包括一些具有高辐射区域、粉尘或有害气体的工作车间、无菌环境以及一些狭窄间隙等，当需要在此环境中拿取小物品时，就大大增加了员工工作的危险系数，降低了工作效率。
此外，在日常生活中也会出现一些尖锐的铁质小物件掉落不易寻找的情况，尤其掉落到地毯上更是难以寻找，存在安全隐患。
因此，本文设计了一种智能寻物小车用于寻找铁制零件和一些小物件。
当摄像头发现目标物体（未知）后，金属探测仪检测是否为铁制品，如果是铁制品，则使用电磁铁，按下遥控器，此时与电磁铁相连的发光二级管点亮，小车向前行驶的过程中观察与特制检测板相连的二极管，当二极管发光时，说明物体成功被吸取；若没有，则继续寻找物体直到二极管发光，即成功拾取物体。
如果检测不是铁制品，则使用机械臂抓取。
拾取系统的具体工作流程如图1所示。
1车体整体设计车体是小车的硬件基础，根据小车功能，对其余电子元件进行合理的位置排布，使小车可以正常工作。
考虑到本智能小车所需电子元件较多，而履带式移动载体的支撑面积大，对地面压力较小，履带支撑面上附有多条棱起，移动时不易产生滑动，牵引附件能力好，有较好的越障能力，可以更好地适应路面，所以本产品选用了履带式移动载体作为车体。
车壳采用硬质纸壳通过测量、裁剪，与车体完美结合，用不规则黑色绝缘胶带加以装饰，提升了小车美感，并与整车色调相协调。
2机械臂组装及调试本款智能寻物小车的机械臂由6个型号为TBS2701的单轴舵机和若干连接件组成。
六自由度机械臂具有高速、灵活、易操控等优点。
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出厂首次测试 前言 智能小车设计原理 智能小车分模块设计
出厂首次测试
出厂首次测试
蓝牙控制小车
第一步：打开下载好的“亚博智能4WD”app软件，然后打开 我们手机的蓝牙，进入到蓝牙配对界面
第二步：配对成功之后自动进入小车操作界面，接下来， 我们就可以操作小车了。
智能小车设计原理
智能小车设计原理
树莓派wifi智能小车是利用PC或者手机作为控制端，通过手机 连接树莓派路由器以获取wifi信号，树莓派的底板通过排线与树 莓派主控板连接起来，树莓派的底板上就连接相应的外设。从 而实现手机和小车的无线连接。我们通过手机上的android软件
以wifi作为信息载体。通过socket套经接字济的性TCP协议进行通信，将 指来令的发指系送令统给，树并莓设派置路相由应器的G，P树IO莓口派，通以EC过实ON解现OMY析相. 相应关的的避手障机，发跟送随过，
树莓派智能小车原理框图
智能小车设计原理
模块简介
七彩灯模块 电机模块 超声波模块 红外避障寻光模块 四路寻迹模块
七彩灯模块
七彩灯模块
七彩探照灯模块
七彩灯模块
电机模块
电机模块
电机模块
超声波模块
超声波模块
超声波模块是利用超声波的
特性检测距离的传感器，其 带有两个超声波探头，分别 作为发射和接收超声波。其 测量的范围是0-500cm。
即可计算出实际的距离：距离=高电平时间*声速(340M/S)/2
红外避障寻光模块
红外避障寻光模块
目标管理 八大过程
企业经营战略为首，没有 战略就没有发展。目标管 理首要的是目标的制定， 而这个目标必须围绕战略 需要进行科学设定。从战 略到目标是一个从意图到 明确的过程，没有这个过 程，战略只能是一种意图 、只能是一种打算，在一 定程度上没有目标支撑的 战略也只能是设想。
巡线S，YST寻EMA光TICN，ESS灭. 火，点灯等功能。同时，我们树莓派路由器上 连接上了usb摄像头，获取摄像头所采集的图像信息数据实时的 通过wifi发送给我们的上位机或者手机，最后我们就可以通过手 机控制小车和完成远程监控。
智能小车设计原理
有效性\Vaidity 适应性\Adaptability
root用户登录的密码为yahboom
前言
前言
目前，wifi技术得到了空前广泛的应用，人们的 日常生活也离不开wifi。使用我们WIFI的产品也 是非常多，目前最常用的就是我们的手机。基 于Andorid和苹果的WIFI智能小车具有远程监控、 自由移动等特性，具有非常流行的特色，能够 运用到一些实际的生产之后，满足一定的社会 需求，而我们本次采用的也是基于wifi技术的树 莓派智能小车。
出厂首次测试
TCP控制小车
第一步：树莓派wifi智能小车出厂时已经配置成路由模式了， 用户只需用手机连上树莓派wifi。 wifi名字：YahBoom_Car 密码：12345678 第二步：打开下载好的“亚博智能4WD”app软件，进入到树 莓派控制界面： 输入树莓派ip地址： http://192.168.0.1:8080/?action=snapshot 树莓派端口号： 8888 第三步：点击树莓派控制即可进入实时控制界面。 注：配置好了树莓派的用户名pi密码为yahboom
添加标题
4路寻迹赛道
2.寻光方面：光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而 改变的电阻器，又称为光电导探测器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。我们通 过光敏电阻连接到主控板上的引脚的电平变化来决定是否有光。从而让小车做出相应路寻迹模块
红外避障寻光模块
红外避障寻光模块： 1.红外避障方面：该传感器具有一对红外发射管与接收管，发射管发射一定频率的红外线
在一定的范围内，如果没有障碍物，发射出去的红外线，会因传播的距离越来越远而逐渐减 弱，最后消失。如果前方有障碍物，红外线反射回来后会被接收管所接收。我们通过检测相 关引脚的电平状态，让小车做出相应的动作。
超声波模块
超声波发射和接收示意图
超声波模块引脚
超声波原理：先向超声波Trig引脚输入至少10us的高电平信号，触发超声波模块的测距功能。 接着Trig引脚会自动发出8个40khz的超声波脉冲，并自动将Echo脚的电平拉高，一旦检测到
B C D 回波信号则将Echo脚的电平拉低。高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。此时