基于无线控制的智能小车系统的设计(1)学位论文.doc

基于无线控制的智能小车系统的设计基于无线控制的智能小车系统的设计摘要：本文针对基于无线控制的智能小车的设计和研究，首先对系统的总体设计加以介绍，概括了智能小车的主要作用及其工作模式，并介绍了智能小车的主要元器件；然后详细介绍了系统的硬件以及软件设计，硬件方面，重点研究了温度采集模块、红外避障模块和无线收发模块，软件方面详细讲解了上位机人机交互界面的设计、避障设计以及无线通信的数据处理；最后，总结了系统测试结果并对本设计的发展前景做了概述。关键词：单片机；上位机；红外线；避障；温度检测；无线通信TheintelligentcarBasedonwirelesscontrolAbstract:Inthispaper,theoveralldescriptionofthesmartcar,whichisbaseonthewirelesscontrol,isintroduceditsdesignandresearch.Firstintroducedistheoveralldesignofthesystem,anddescribesthemajorfunction,operatingmodeandthemaincomponentsofthesmartcar;thenanalysesthesystem'shardwareandsoftwaredesignindetail.Hardwareside,thefocusisonthetemperatureacquisitionmodule,infraredobstacleavoidancemoduleandwirelesstransceivermodule;Thesoftwarehasadetailedaccountofthehost-computerinteractiveinterfacedesign,thedesignoftheobstacleavoidanceandwirelesscommunication'sdataprocessing;Finallysummariesupthetestresultsofthissystemandhasanoverviewoftheprospectsforthedevelopmentofthisdesign.Keywords:MCU;uppercomputer;Infraredray;Obstacleavoidance;Temperaturedetection;Wirelesscommunication绪论1.1课题的背景及意义1.1.1课题背景未来是充满科学技术的新时代，而智能化[1]正是科学技术的重要体现。在一定程度上，智能化的发展能够带动一些相关领域的发展。因此，智能化将是新世纪的一个重要前进方向。随着科学技术的不断发展，应运而生的是各种机器人的更新换代。至今，机器人从示教型机器人，发展到可离线编程的工业机器人，再到如今的智能机器人。机器人的发展步伐不断加快。从上个世纪六十年代起，关于机器人的移动问题，人类做了很多研究设计。主要有以下几方面：机器人移动方式；机器人驱动控制方式；机器人行走的路径规划。从机器人移动方式方面来分类，主要有模拟人类行走的腿式机器人、有模拟坦克的履式机器人、以及模拟汽车行驶的轮式机器人。作为轮式机器人，智能小车是智能系统[2~3]的一个典型代表，它综合了自动控制技术、驱动技术、传感器技术和信息处理技术等多学科知识，具有实用性强和应用范围广的特点。随着技术的发展，智能小车[4]的应用范围在不断扩大，遍及工业、抢险救灾、海洋开发、宇宙空间以及人类生活的各个方面，对人类生活产生巨大影响。1.1.2研究意义智能技术改变了人类的社会生活，对人类生活生产方式产生了巨大影响。近年来，随着人类社会现代化的步伐不断加快，人类迫切需求更多智能化产品的出现，以改善人类现有的生活和生产方式。进一步提高生活质量，提升生产效率。智能小车的出现从实际上改变了工业生产面貌，使人类生产从手工化逐步过渡到机械化、智能化。智能小车，能够适应各种恶劣环境，通过远程控制的方式，可以在完全不需要人类实际参与的情况下，安装预期目标完成作业。本课题所研究的智能小车，可以应用到多个领域如粮库检测，矿下探测，危险未知区域的信息采集等。这里以信息采集为例，主要采集温度信息。运用智能小车，可以减少劳动力、提高工作效率并避免一些安全事故。1.2基于无线控制的智能小车系统概述1.2.1基于无线控制的智能小车系统组成本系统主要组成部分包括：上位机、单片机、电机驱动、温度采集、红外避障等部分。其总体框架见图1。图1系统总体框架图电机驱动模块该模块主要完成小车驱动功能。根据接受到的单片机控制信号，变动输出电平，控制电机转向，从而实现对小车运动的控制。温度采集模块