基于51单片机的WIFI遥控小车

基于51单片机的WIFI遥控小车

作者：吴犇牛叶吾梅

来源：《山东工业技术》2017年第07期

摘要：本文所述智能车寻迹系统采用红外反射式光电管识别路径上的黑线，并以最短的时间完成寻迹。通过加长转臂的舵机驱动前轮转向，使用符合PI算法的控制器实现直流电机的调速。为了使智能车快速、平稳地行驶，系统必须把路径识别、相应的转向伺服电机控制以及直流驱动电机控制准确地结合在一起。本设计最大亮点在于WIFI智能，过高速WIFI信号来控制小车的前进、后退、左右转弯、高清摄像头实时拍摄。具有高度的智能化、人性化。

关键词：智能；WIFI；51单片机

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.009

1 引言

智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。电动智能车就是其中的一个体现。本次设计的电动智能车可实现循迹、避障、WIFI智能视频等功能。随着控制技术及计算机技术的发展，智能车系统将在未来工业生产和日常生活中扮演重要的角色。

2 设计方案

该设计以AT89C51为核心，经焊接相关芯片用电路板自制而成，通过I/O口检测信号，输出信号到LD293D，从而驱动两个直流电机控制其前进、停止、左转、右转。检测信号则为三组红外发射和接收管，一组黑线时输出高电平，白线时输出低电平。另两组黑线时输出低电平，白线时输出高电平。并通过采用红外反射式光电管识别路径上的黑线，并以最短的时间完成寻迹。通过加长转臂的舵机驱动前轮转向，使用符合PI算法的控制器实现直流电机的调速。为了使智能车快速、平稳地行驶，系统必须把路径识别、相应的转向伺服电机控制以及直流驱动电机控制准确地结合在一起。

3 硬件电路设计

硬件电路分为电源模块、单片机最小系统模块、传感器模块、LM298电机驱动模块。下面分别介绍下电源模块、传感器模块和电机驱动模块。

4 研究内容

设计采用Atmel系列中的AT89C51单片机。以AT89C51为控制核心，利用红外反射式光电管识别路径上的黑线，并以最短的时间完成寻迹。快慢速行驶，及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光能，并通过WIFI信号来控制小车的前进、后退、左右转弯、高清摄像头实时拍摄。

（1）系统整体架构。（2）红外循迹模块。循迹模块用光电发射管和接收管自己制作光电对管循迹传感器。红外发射管发出红外线，当发出的红外线照射到白色的平面后反射，若红外接收管能接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平，若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线继而输出高电平。

（3）红外避障模块。避障传感器基本原理，和循迹传感器工作原理基本相同，利用物体的反射性质。在一定范围内，如果没有障碍物，发射出去的红外线，因为传播距离越远而逐渐减弱，最后消失。如果有障碍物，红外线遇到障碍物，被反射到达传感器接收头。传感器检测到这一信号，就可以确认正前方有障碍物，并送给单片机，单片机进行一系列的处理分析，协调小车两轮工作，完成一个漂亮的躲避障碍物动作。（4）WIFI智能视频模块。由手机终端，通过WIFI无线网络连接到路由器，再通过手机应用软件，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软件，将接收到的命令和数据，通过路由器串口发送到89C51单片机的串口端，单片机接收到这些命令后执行相应的指令，视频信号，通过摄像头采集之后通过路由器发送到电脑终端，并在其应用软件中显示摄像头采集到的视频信号。（5）驱动模块和电源模块。驱动部分采用1片LD293D驱动芯片来实现驱动2个减速直流电机；集成L7805稳压芯片设计输出电源电路为系统提供稳定5V电压。

5 结论

采用AT89C51单片机作为小车的检测和控制核心；采用反射型光电探测器进行寻迹操作，利用光电传感器检测道路上的障碍，从而把感应到的信号送给单片机，控制电动智能小车的自动避障，并能发出声光信息；本文所述智能车寻迹系统采用红外反射式光电管识别路径上的黑线，并以最短的时间完成寻迹。通过加长转臂的舵机驱动前轮转向，使用符合PI算法的控制器实现直流电机的调速。本设计最大亮点在于可以利用WIFI热点和摄像头，把画面实时传输到安卓手机上，并可用手机控制运动。可广泛应用于特殊环境下的探测，如高辐射环境下的探测等。

参考文献：

[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M].北京航空航天大学出版社.

[2]郭天祥.新概念51单片机C语言教程[J].

[3]孙更新.Android从入门到精通[M].北京：电子商务出版社.

[4]谭浩强.c语言程序设计第四版[J].

项目经费：国家级大学生创新创业项目：基于51单片机的WIFI遥控小车（编号：201610379132）

作者简介：吴犇牛（1998-），男，安徽六安人，学生，研究方向：单片机控制。