基于某单片机地WIFI智能小车
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南京理工大学
毕业设计(论文)开题报告
学生姓名:明杰学号:8
专业:电子工程
设计(论文)题目:基于单片机的wifi智能小车
指导教
师:谭伟东
2014年03月13日
毕业设计(论文)开题报告
1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写2000字左右的文献综述:
文献综述
1.课题研究的背景
现在是一个智能化的时代,许多机器设备或电子仪器都在逐步实现自动化和智能化,各种智能化设备正在逐步替代人为的操作,方便我们的工作、生活。智能化设备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,可应用于军事领域、科学勘探、和人民生活等方面。目前,在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下,智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。
智能车辆也叫无人车辆,是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下,能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨迹)行进。智能小车也是智能车辆的一个研究方向,它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控等功能。它可以分为三大组成部分:传感器检测部分、执行部分、CPU。可以实现自动避障功能,还可以扩展循迹等功能,感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线,选择正确的行进路线,并检测到障碍物自动躲避。如果加装无线路由器并实现和计算机实时通信,就可以通过电脑、手机引导WIFI智能小车行驶,实现实时显示时间、速度、里程,具有自动寻迹、寻光、避障功能,可程控行驶速度、准确定位停车等运动状态进行实时控制。
智能小车的主要应用领域包括以下几个方面:
a.军事侦察与环境探测:现代战争对军事侦察提出了更高的要求,世界各国普遍重视对军侦察的建设,采取各种有效措施预防敌方的突然袭击,并广泛应用先进科学技术,不断研制多用途的侦察器材和探测设备,在车上装备摄像机、安全激光测距仪、夜视装
毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告 2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):
一、课题研究容与目的
本课题是结合科研项目而确定的设计类课题。本设计的目的是WIFI 智能小车能够在电脑、手机WIFI 连接控制行驶及其他的控制方式下,实现实时显示时间、速度、里程,具有自动寻迹、寻光、避障功能,可程控行驶速度、准确定位停车。
如下图2—1:
路由器用于接收电脑等终端设备发送的指令和将摄像头采集到的视频信号传送到电脑等终端设备;单片机最小系统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3.3V 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共电;舵机制作成云台,然后装上摄像头,使摄像头可实现上下、水平方向180度旋转调节;摄像头用于采集视频信号;蜂鸣器电路用于报警提示;照明电路为小车在夜间行驶提供照明。
二、本课题所要研究和解决的问题:
由电脑终端,通过WIFI 无线网络连接到路由器,再通过电脑应用软件,向路由路由器模块 89C52单片
机
电机驱动模块
蜂鸣器电路
照明电路 摄像头 电脑控制终端
电机
图2-1系统结构框
器发送控制命令及数据。路由器接收到数据后通过部的串口发送软件,将接收到的命令和数据,通过路由器串口发送到89C52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,如:驱动小车运动、舵机运动、蜂鸣器鸣叫、照明电路的开关等。
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。
三、研究途径
根据题目的要求,确定如下方案:利用所学单片机知识设计一个控制系统,实现用单片机控制小车。在现有玩具电动车的基础上,加装光电、红外线、超声波传感器及金属探测器,实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量,并将测量数据传送至单片机进行处理,然后通过改变PWM信号的占空比,进而单片机控制舵机的转向和电机转速,才可以控制小车快慢速行驶,以及自动停车,自动寻迹等功能。进而实现对小车的智能控制。
四、研究方法
1.准备工作
➢认真详细的阅读任务书,深刻了解主要的容和要求。
➢查阅与智能小车相关的书籍,了解智能小车的工作原理。
➢了解历年全国大学生电子竞赛有关智能小车的资料。
➢根据控制要求初步确定所使用的元器件。
➢复习单片机的相关知识,查阅与所需硬件相关的电路设计。
2. 实施步骤
➢明确控制要求,绘制电路连接图。
➢参考文献,检查电路图的正确性。
➢根据电路连接图焊接电路板,制作智能小车模型。
➢分析操作流程,绘制程序流程图。
➢编写程序代码。
➢运用电脑软件初步对程序进行调试。配合智能小车硬件部分,并完善功能,达到设计要求
3. 方案设计:
➢了解智能小车的组成与控制原理;
➢选择处理器和相应传感器;
➢设计硬件电路;
➢编写程序,实现各种实时控制情况;
➢软硬件联调,保证实时控制的准确性;
➢制作样机。
五、完成本课题的工作方案及进度计划
第5~6周:消化课题,收集有关资料,选择参考方案;
第7~8周:确定设计方案并熟悉部分器件的用途;
第9~10周:划分功能模块,设计单元电路,软件模块设计;
第11~12周:分析电路原理,完成设计过程,仿真电路(制作实物);撰写论文初稿。第13~14周:按毕业论文的各项要求,整理论文;修改、完善论文,检查定稿;制作PPT,准备答辩;
第15~16周:毕业答辩。