基于无线控制的智能小车系统的设计(1).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
TheintelligentcarBasedonwirelesscontrol
Abstract: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