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基于单片机的WIFI智能小车设计 毕业设计

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毕业设计说明书设计题目:基于单片机的WIFI智能小车设计专业: 应用电子技术班级: 应电10-1学号: 1036015二〇一二年十二月三日毕业设计任务书备注：任务书由指导教师填写，一式二份。

其中学生一份，指导教师一份目录摘要 (1)第1章论述 (2)第2章方案论证及选择 (4)2.1总体设计方案 (4)2.1.1整机系统 (4)2.1.2整机工作原理 (5)2.2系统方案的选择与比较 (5)第3章硬件电路设计 (6)3.1DB120-WG无线路由器 (6)3.1.1刷机固件介绍 (6)3.1.2刷机步骤 (7)3.2单片机最小系统设计 (8)3.2.1 主控制芯片89C52 (8)3.2.2 STC89C52RC单片机最小系统 (11)3.2.3 89C52单片机的使用 (13)3.3电机驱动电路 (14)3.3.1电机驱动模块使用 (14)3.3.2驱动原理及电路图 (15)3.3.3驱动模块原理及电路原理图 (15)3.4摄像头介绍 (16)3.4.1摄像头简介 (16)3.4.2摄像头的分类 (17)3.4.3摄像头的工作原理 (17)3.4.4摄像头的主要结构和组件 (17)3.5舵机 (18)3.5.1舵机的控制 (18)3.5.2舵机的作用 (19)3.6电源模块 (19)3.6.1 LM78系列集成稳压芯片介绍 (19)3.6.2稳压电路 (20)3.7路由器及驱动模块供电模块LM2596 (20)3.7.1 LM2596系列开关稳压集成电路的主要特性 (21)3.7.2 LM2596构成的可调压电源模块 (21)3.8灯光、蜂鸣器及电平转换电路设计 (22)第4章系统程序设计 (24)4.1系统程序简介 (24)4.2程序流程图 (24)4.2.1主程序流程图 (24)4.2.2串口中断子函数流程图 (25)4.2.3定时器2中断子函数流程图 (25)4.2.4避障子函数流程图 (26)4.2.5寻迹函数流程图 (26)第5章制作与调试 (29)5.1系统仿真 (29)5.1.1 常用软件介绍 (29)5.1.2 仿真测试 (30)5.2实物调试 (31)结论 (32)参考文献 (33)附录1 系统设计原理图 (34)附录2 元器件明细表 (35)附录3 源程序 (36)摘要WIFI智能小车由电机、小车车体、89C52控制芯片、WIFI收发模块、电机驱动、舵机、电源、摄像头等主要部件以及灯光、蜂鸣器、电平转换等辅助模块构成。

WIFI 智能小车利用笔记本或手机等能连接无线路由器的终端智能设备连接到路由器，通过应用软件显示路由器上摄像头上采集到的视频信号，再通过这些智能的终端设备发送控制指令到无线路由器，通过无线路由器将指令传送给单片机进行处理。

然后通过单片机控制电机驱动驱动电机转动、舵机转动，从而实现控制小车的运动及视频采集。

关键词路由器；wifi；智能小车；89C52第1章论述现在是一个智能化的时代，各种智能化设备正在逐步替代人为的操作。

随着汽车工业的迅速发展，关于智能汽车的研究也就越来越受人关注。

全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。

设计的WIFI智能小车能够实自动寻迹、避障功能，可程控行驶速度、电脑手机WIFI连接控制行驶及其他的控制方式。

本系统能实现对小车的运动状态进行实时控制。

系统控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。

本设计以89C52 为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍并测量小车与障碍之间的距离，小车通过红外传感器能够的自动避障，通过改变PWM信号的占空比可以控制快慢速行驶，以及自动停车，自动寻迹等功能。

通过对本小车研究，我们可以初步构建智能汽车的模型与理论基础。

对于智能汽车的研究，国内外都有很大的成就，谷歌的无人驾驶汽车，已经能够在高速公路上安全行驶数千公里，在高速行驶下都能有这么好的操控能力，无非是智能汽车领域的一座里程碑。

对于智能泊车系统，现在也已经进入了民用领域，很多车型也装配了该系统，有了他，汽车用超声波传感器扫描路面两侧，通过比较停车的空间和车辆的长度，自动寻找合适的停车位。

找到合适位置后，驾驶者只需控制刹车，车辆自动控制转向操作，即可将车停进停车位，并且液晶屏会有相应的显示。

本设计选用的89C52单片机属于MCS-51系列单片机，由Intel公司开发，其结构是8048的延伸，改进了8048的缺点，具有指针、布尔代数运算等指令，以及串行通信能力和5个中断源。

采用40引脚双列直插式DIP。

其内部有128个RAM单元及4K的ROM。

89C52有两个16位定时计数器，两个外中断，三个定时计数中断，及一个串行中断，并有4个8位并行输入口。

89C52内部有时钟电路，但需要石英晶体和微调电容外接，本系统中采用22.1184MHz的晶振频率。

由于89C52的系统性能满足系统数据采集及时间精度的要求，而且产品产量丰富来源广，应用也很成熟，故用来作为控制核心。

新一代单片机为外部提供了相当完善的总线结构，为系统的扩展与配置打下了良好的基础。

本设计主要研究内容就是基于89C52设计一部WIFI智能小车，小车能够实现自动循迹，自动避障，超声波测量距离。

WIFI 遥控的智能小车控制系统，包括了对驱动电路，红外通讯以及无线视频通信等的探索和研究。

本项目文主要从小车设计方案的选取、硬件设计、软件设计、测试结果方面进行主要论述。

我们在第3章主讲单片机与路由器的设计，包括了单片机最小系统的电路设计对路由器进行刷机处理；整个小车的一个供电电源的设计，需要通过电源给整个系统供12V、8V、5V等几个电压；电机的驱动模块，详细的说明了电机驱动的原理，视频信号的采集；第4章程序的设计给出了程序整体的流程图及编写思想；第5章调试简述整机的每个模块调试及方法。

第2章方案论证及选择2.1 总体设计方案WIFI智能小车需要由WIFI模块、电机驱动模块、核心控制模块、摄像头模块等构成。

2.1.1整机系统如图2-1所示。

项目系统包括路由器、单片机最小系统、电机驱动电路、电机、电平转换电路、电源电路、舵机、摄像头、蜂鸣器电路、灯光电路等。

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。

2.1.2整机工作原理由电脑终端，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。

2.2系统方案的选择与比较方案一：选择网上已经经过改装过的wifi小车专用的TP—LINK WR703N无线路由器做为我们wifi小车的wifi连接模块，使用MSP430g2553单片机作为wifi小车的控制芯片。

自己再够买元器件，自己搭接电源、驱动电路及单片机最小系统。

方案二：利用网上大家公认做wifi小车较好的大亚db120-wg无线路由器，作为我们的wifi智能小车的wifi连接模块，使用我们教学用的51系列单片机89C52做为我们wifi智能小车的控制芯片。

利用手里面现有的一些电源、驱动等模块等制作我们的wifi 智能小车。

方案选择：基于我们对成本和制作性的考虑我们选取的是方案二。

第3章 硬件电路设计3.1 DB120-WG 无线路由器路由器如图3-1：路由器内部如图3-23.1.1刷机固件介绍 固件wifi-robots-openwrt-RG100A_DB120-cfe 固件说明：1、Ser2net 已设置开机启动2、mjpg_streamer 开机启动。

摄像头只有2种驱动，uvc 和301，目前开机mjpg_streamer 缺省启动了301摄像头，301摄像头无需设置直接跳到第3步，uvc 需要修改下即可ssh登陆后，vi etc/init.d/wificar，找到摄301像头参数mjpg_streamer -b -i "input_uvc.so -r 640x480 -f 30" -o "output_http.so -p 8080 -w /web"修改为uvc参数mjpg_streamer -b -i "input_uvc.so -r 352x288 -f 15 -y" -o "output_http.so -p 8080 -w /web"然后在putty命令行下输入chmod 777 /etc/init.d/wifirobot更改属性输入/etc/init.d/wificar enable 启动该配置文件重启路由器，301摄像头设置完成。

3、支持Luci/web 管理,错误设置后不能进入的，可以长按复位键回初始模式4、网络设置，目前是AP模式，IP:192.168.1.1。

3.1.2刷机步骤1、网线连接电脑和路由器的LAN1（靠近电源那个网口，升级只能使用此口，有的版本丝印不是LAN1，反正记住靠近电源的那个口即可），电脑IP设置为192.168.1.169/255.255.255.0，192.168.1.1；设置完成点击网络邻居，选择属性，选择升级用的有线网口，右键点修复。

2、用USB TTL线接好路由的GND、RXD、TXD三条线（VCC电源千万别接，会烧路由），打开putty，选好端口号，端口号请查看电脑设备管理器，设置波特率为115200，点击下面的Open。

3、路由器通电，接线且设置正确的话，putty窗口应该出现路由器的信息，在通电3秒内，按下键盘的回车键，阻止路由器CFE启动，这时候应出现CFE>。

4、输入小写e a，e a之间有个回车键，然后再按下y，点击回车，路由器开始擦除清除原系统固件。

清除之后，路由会持续输出很多命令行，且不会停止，我们不用管，关掉路由电源。

5、重新打开路由电源，和第四步一样，通电3秒内按下回车键阻止CFE继续启动打开浏览器，输入192.168.1.1，应看到上传固件的的选择文件，putty窗口也会出现路由器升级进度信息，此时千万不要断电，理论上此时断电会刷坏路由器，升级完成后，耐心等待5分钟，路由器会自动重启。

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基于无线控制的智能小车系统的设计毕业设计

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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The intelligent car Based on wireless controlAbstract: In this paper, the overall description of the smart car, which is base on the wireless control, is introduced its design and research. First introduced is the overall design of the system, and describes the major function, operating mode and the main components of the smart car; then analyses the system's hardware and software design in detail. Hardware side, the focus is on the temperature acquisition module, infrared obstacle avoidance module and wireless transceiver module; The software has a detailed account of the host-computer interactive interface design, the design of the obstacle avoidance and wireless communication's data processing; Finally summaries up the test results of this system and has an overview of the prospects for the development of this design.Keywords: MCU; upper computer; Infrared ray; Obstacle avoidance; Temperature detection; Wireless communication1.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。

基于单片机的WIFI智能小车系统

基于单片机的WIFI智能小车系统

互联管理177基于单片机的WIFI智能小车系统◆高宇轩摘要：本文设计的WIFI 智能小车的主要部件有电机，车体，控制芯片，WIFI 收发模块，舵机，电源辅助部件有蜂鸣器，电平转换器等。

本文设计的WIFI 智能小车能够通过智能的终端设备发送控制指令到无线路由器，然后无线路由器会将接收到的指令传输到单片机只之中，单片机将会将会依据智能终端发出的指令对智能小车之中的电机，舵机等部件进行控制，进而实现对小车运动状态的控制。

关键词：智能小车；WIFI ；路由器；单片机；随着通信技术和网络技术的发展，人类的生活逐渐进入了智能化时代。

各种各样的智能化设备在人们的日常生活之中得到了广泛的应用。

汽车做为生活中常见的运输工具，对其智能化的研究受到了越来越多的人的关注。

本文设计的WIFI 智能小车能够实现自动寻迹，在行驶的过程之中能够自主避障，能够控制行驶的速度，可移动设备可以远程操控小车的运动状态。

本文对小车的设计采用的是实时控制的方式，控制系统对小车的运动状态的控制灵活，可靠，能够在各种情况下快速调节小车的运动状态。

本文以单片机为智能小车的控制核心，选用超声波传感器实现智能小车检测障碍物和小车车距的功能。

智能小车在行驶的过程之中通过对信号的占比的改变进而控制智能小车的行驶的速度。

在改变PWM 信号的占比的过程之中，使智能小车实现自动寻迹，自动停车等功能。

在现阶段，对于智能小车的研究，国内外都取得了巨大的成果。

谷歌公司开发的无人行驶汽车，已经取得了在高速公路上高速行驶数千公里的成绩，创造了智能汽车研制领域内的一座里程碑。

1 WIFI智能小车的整体设计本文设计的WIFI 智能小车由四个主要模块及其他的辅助模块组成。

这四大主要模块分别是电机驱动模块，核心控制模块，摄像头控制模块，WIFI 模块。

四大模块与其他辅助模块的组成关系如下图：图1 模块组成图本文设计的WIFI 智能小车的路由器有两方面的作用。

一是接受移动终端设备发送的指令，二是将小车的摄像头采集的信息传递给移动设备终端。

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。

基于单片机的WIFI智能小车设计

基于单片机的WIFI智能小车设计

基于单片机的WIFI智能小车设计摘要WIFI智能小车由电机、小车车体、89C52控制芯片、WIFI收发模块、电机驱动、舵机、电源、摄像头等主要部件以及灯光、蜂鸣器、电平转换等辅助模块构成。

WIFI智能小车利用笔记本或手机等能连接无线路由器的终端智能设备连接到路由器，通过应用软件显示路由器上摄像头上采集到的视频信号，再通过这些智能的终端设备发送控制指令到无线路由器，通过无线路由器将指令传送给单片机进行处理。

然后通过单片机控制电机驱动驱动电机转动、舵机转动，从而实现控制小车的运动及视频采集。

关键词：路由器；wifi；智能小车；89C52AbstractThe intelligent WIFI car involved a motor, a body, the 89C52 control chip, a WIFI transfer module, motor drivers, a power supply, lights, a buzzer and a voltage converter. The intelligent WIFI car can use an intelligent terminal (such as a laptop or a mobile phone) to connect with the router and use application software to display the video signal collected by the camera, then the intelligent terminal will send control commands which can be processed by the MCU though the routers. The MCU will control the turning of motors and realize the moving of the car and the video collection.Keywords：Router；WIFI；intelligent car；89C52目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................... I I 第1章概述 .. (1)第2章方案论证及选择 (3)2.1 总体设计方案 (3)2.1.1 整机系统 (3)2.1.2 整机工作原理 (4)2.2 系统方案的选择与比较 (4)第3章硬件电路设计 (5)3.1 DB120-WG无线路由器 (5)3.1.1 刷机固件介绍 (5)3.1.2 刷机步骤 (6)3.2 单片机最小系统设计 (8)3.2.1 主控制芯片89C52 (8)3.2.2 STC89C52RC单片机最小系统 (10)3.2.3 89C52单片机的使用 (12)3.3 电机驱动电路 (13)3.3.1 电机驱动模块使用 (13)3.3.2 驱动原理及电路图 (14)3.3.3 驱动模块原理及电路原理图 (15)3.4 摄像头介绍 (16)3.4.1 摄像头简介 (16)3.4.2 摄像头的分类 (16)3.4.3 摄像头的工作原理 (16)3.4.4 摄像头的主要结构和组件 (17)3.5 舵机 (17)3.5.1 舵机的控制 (18)3.5.2 舵机的作用 (18)3.6 电源模块 (18)3.6.1 LM78系列集成稳压芯片介绍 (19)3.6.2 稳压电路 (19)3.7 路由器及驱动模块供电模块LM2596 (20)3.7.1 LM2596系列开关稳压集成电路的主要特性 (20)3.7.2 LM2596构成的可调压电源模块 (21)3.8 灯光、蜂鸣器及电平转换电路设计 (22)第4章系统程序设计 (24)4.1 系统程序简介 (24)4.2 程序流程图 (24)4.2.1 主程序流程图 (24)4.2.2 串口中断子函数流程图 (25)4.2.3 定时器2中断子函数流程图 (26)4.2.4 避障子函数流程图 (27)4.2.5 寻迹函数流程图 (27)第5章制作与调试 (29)5.1 系统仿真 (29)5.1.1 常用软件介绍 (29)5.1.2 仿真测试 (31)5.2 实物调试 (31)第６章结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录1 系统设计原理图 (35)附录2 元器件明细表 (36)附录3 源程序 (37)第1章概述现在是一个智能化的时代，各种智能化设备正在逐步替代人为的操作。