【正文】 LabVIEW 的通信原理試驗(yàn)研究與實(shí)現(xiàn) [J]．儀表技術(shù)， 2020， (10)： 2630． [21] 王建群，基于 LabVIEW 的數(shù)搬采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) [J]。比如無線信號(hào)傳輸距離短，容易受干擾 ，穿越障礙物能力低。 結(jié)論與展望 本文設(shè)計(jì)出一種基于無線傳輸技術(shù)的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和控制系統(tǒng) [25]，通過無線發(fā)送接收模塊將采集到的溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)處進(jìn)行顯示。避障功能正常。 2) 利用紅外線的反射性質(zhì)，檢測(cè)障礙物，具有靈敏度高、反應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。在通信協(xié)議方面，如果沒有預(yù)先規(guī)定協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，則上下位機(jī)的數(shù)據(jù)將無法進(jìn)行識(shí)別和交換。 4 系統(tǒng)測(cè)試 系統(tǒng)難點(diǎn)與創(chuàng)新 在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，存在一些難點(diǎn)。 // 下一個(gè)字符 } } 通信及其協(xié)議 [24] 作為無線通信，需要其自己的通信協(xié)議，只有收發(fā)雙方都遵循同樣的通信協(xié)議，彼此才能進(jìn)行交換信息。) { SBUF = str[i]。 // 等特?cái)?shù)據(jù)傳送 TI = 0。 while(!TI)。 //自動(dòng)滅火模式 } point=0。 receive_buffer[2]==39。 //遠(yuǎn)程控制模式 } if(receive_buffer[1]==39。 receive_buffer[2]==39。 if(receive_buffer[1]==39。 point=3) //判斷是否接收夠 4bit receive_buffer[point++]=receive_temp。) //判斷是否起始位 point++。 if (RI==1) //處理接收中斷 { RI=0。 } } else run()。 } else if(P3_6==0) // 中測(cè) 左轉(zhuǎn) { if(flag==1) { rightrun()。amp。 //右電機(jī)往前走 } 基于無線控制的智能小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 25 void stoprun(void) //停止 { Left_moto_Stop 。 //右電機(jī)往前走 } void leftrun(void) //左轉(zhuǎn) { Left_moto_go 。} //右邊兩個(gè)電機(jī)停轉(zhuǎn) void run(void) //前進(jìn) { Left_moto_go 。} //左邊兩個(gè)電機(jī)向后轉(zhuǎn) define Left_moto_Stop {P1_0=0,P1_1=0,P1_2=0,P1_3=0。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊接口連接在單片機(jī) P1 口。 tt=t*。 //讀低 8 位 b=ReadOneChar()。 // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 Init_DS18B20()。 float tt=0。 dat=1。 DQ = datamp。 } void WriteOneChar(unsigned char dat)//寫一個(gè)字節(jié) { unsigned char i=0。 DQ = 1。 for (i=8。 x=DQ。 //稍做延時(shí) DQ = 0。當(dāng)需要讀取溫度信息時(shí)，首先向溫度傳感器寫入數(shù)據(jù)信息，完成初始化命令，再次寫入數(shù)據(jù)，使其開始轉(zhuǎn)換溫度信息，最后再發(fā)出命令，完成溫度讀取。 上位機(jī)主程序流程框圖如圖 24 基于無線控制的智能小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 20 開 始 運(yùn) 行小 車 控制 命 令遠(yuǎn) 程模 式Y(jié)行 駛信 號(hào)小 車行 駛顯 示溫 度結(jié) 束NNYYN小 車 自動(dòng) 行 駛 圖 24 上位機(jī)主程序流程框圖 下位機(jī)主程序 單片機(jī)控制 下位機(jī)用單片機(jī) STC89C52 為核心控制系統(tǒng)，以 C 語言為開發(fā)環(huán)境。 4) 無線接收溫度信息。 輸入控件（如圖 20） 顯示控件（如圖 21） 程序框圖中，通過 G 語言，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的處理和控制，并能對(duì)串口工作方式進(jìn)行設(shè)置，如圖 22。 上位機(jī)開發(fā)環(huán)境介紹 LabVIEW 本系統(tǒng)的上位機(jī)通過 LabVIEW 來實(shí)現(xiàn)編程控制。整個(gè)軟件系統(tǒng)包括小車運(yùn)動(dòng)模塊、避障模塊、 LED 顯示模塊、溫 度采集模塊、中斷模塊、串口通信模塊、無線通信模塊、上位機(jī)處理模塊。整個(gè)系統(tǒng)在軟件的作用下才能開始運(yùn)行。 8 NC 空腳。 4 RXD URAT輸入口， TTL電平。設(shè)置參數(shù)可以在程序中完成，也可以通過串口助手軟件完成。 系統(tǒng)使用三個(gè)紅外傳感器，分別按照與小車車身的前、左、右三個(gè)位置，可以分別檢測(cè)前、左、右三個(gè)方向的障礙物。 紅外避障模塊 [18] 該紅外傳感器可以檢測(cè)前方 080CM(可以調(diào)節(jié)）障礙物，三線 NPN 輸出型。當(dāng)從外部程序存儲(chǔ)器讀取指令或常數(shù)期間，每個(gè)機(jī)器周期該信號(hào)兩次有效，以通過數(shù)據(jù)總線 P0 口讀回指令或常數(shù)。 4) 控制線 ALE/PROG(30 腳 )：運(yùn)行方式時(shí)， ALE 為外部存儲(chǔ)器低 8 位地址鎖存信號(hào)； FLASH 編程方式時(shí)，該引腳用作編程脈沖輸入端。 P1 口 (1~8 腳 )： ~ 統(tǒng)稱為 P1 口，可作為準(zhǔn)雙向 I/O 口使用。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí) ，接收振蕩器信號(hào)。 2) 外接晶體引腳 XTAL1(19 腳 )：接外部石英晶體的一端。 STC 89C52 單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。 GND 和 VDD 連接到電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相應(yīng)管腳。 8) 溫度以 9 位數(shù)字量讀出。 5) 零待機(jī)功 耗 。 “一線總線”特征 : 1) 獨(dú)特的電源和信號(hào)復(fù)合在一起 2) 僅使用一條口線 3) 每個(gè)芯片唯一編碼，支持聯(lián)網(wǎng)尋址 4) 簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)化的溫度感知 5) 零功耗等待 DS18B20 的特點(diǎn) : 1) 獨(dú)特的單線接口僅需一個(gè)端口引腳進(jìn)行通訊 。 C，在 10~+85176。該模塊可以直接驅(qū)動(dòng) 4 路 316V直流電機(jī)，輸入接口為 6V— 15V，并提供了 5V輸出接口，可以給 5V 單片機(jī)電路系統(tǒng)供電，可以方便的控制直流電機(jī)速度和方向，也可以控制 2 相步進(jìn)電機(jī)， 5 線 4 相步進(jìn)電機(jī)。當(dāng)流入電機(jī)的直流電流方向改變時(shí)，相應(yīng)地電機(jī)轉(zhuǎn)向也改變。各個(gè)硬件所需電源最終都由電池供電，其中由于各個(gè)硬件所需電源參數(shù)不同，所以需要經(jīng)過電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換后 才能使用。整體輕便小巧，運(yùn)動(dòng)靈活，方便控制，對(duì)電量損耗小，能夠持久工作。 3) 小車自帶測(cè)速碼盤，可以迅速組成一套測(cè)速系統(tǒng)。該模型主要包括四個(gè)輪子、四個(gè)電機(jī)、一個(gè)底盤。在該模式下，小車能夠自行的向前運(yùn)動(dòng)，由于車體上搭載有紅外避障模塊，小車可以隨時(shí)檢測(cè)障礙物。 2 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)以小車模型為平臺(tái)，通過控制小車的運(yùn)動(dòng)，讓小車到達(dá)預(yù)期的目的地，從而對(duì)該地區(qū)進(jìn)行信息采集，并將采集到的信息以無線傳輸?shù)姆绞剑l(fā)送到 PC 終端。 (4)人機(jī)交互界面。整個(gè)系統(tǒng)由上位 機(jī)和下位機(jī)組成，上位機(jī)和下位機(jī)的信息交流是通過無線形式的方式進(jìn)行的。采用紅外傳感器 [5]來識(shí)別障礙物。主要介紹小車所選取的硬件及其功能和詳細(xì)參數(shù)。 5) 上位機(jī)模塊 此模塊是主要功能是對(duì)小車進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并接受小車反饋的信息，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。通過檢測(cè)小車前方的障礙物，并將檢測(cè)信息發(fā)送給單片機(jī)，從而控制小車轉(zhuǎn)向，達(dá)到避障效果。 單片機(jī)紅 外 避 障溫 度 采 集電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng)上 位 機(jī) 圖 1 系統(tǒng)總體 框架 圖 基于無線控制的智能小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3 1) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 該模塊主要完成小車驅(qū)動(dòng)功能。這里以信息采集為例，主要采集溫度信息。進(jìn)一步提高生活質(zhì)量，提升生產(chǎn)效率。 作為輪式機(jī)器人，智能小車是智能系統(tǒng) [2~3]的一個(gè)典型代表，它綜合了自動(dòng)控制技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、傳感器技術(shù)和信息處理技術(shù)等多學(xué)科知識(shí)，具有實(shí)用性強(qiáng)和應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)。機(jī)器人的發(fā)展步伐不斷加快。在一定程度上，智能化的發(fā)展能夠帶動(dòng)一些相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。 Infrared ray。 The software has a detailed account of the hostputer interactive interface design, the design of the obstacle avoidance and wireless munication39。基于無線控制的智能小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1 基于無線控制的智能小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘 要 ： 本文針對(duì)基于無線控制的智能小車的設(shè)計(jì)和研究，首先對(duì)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)加以介紹，概括了智能小車的主要作用及其工作模式，并介紹了智能小車的主要元器件；然后詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件以及軟件設(shè)計(jì)，硬件方面，重點(diǎn)研究了溫度采集模塊、紅外避障模塊和無線收發(fā)模塊，軟件方面詳細(xì)講解了上位機(jī)人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)、避障設(shè)計(jì)以及無線通信的數(shù)據(jù)處理；最后，總結(jié)了系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果并對(duì)本設(shè)計(jì)的發(fā)展前景做了概述。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。 upper puter。 Wireless munication 1. 緒論 課題的背景及意義 課題背景 未來是充滿科學(xué)技術(shù)的新時(shí)代，而智能化 [1]正是科學(xué)技術(shù)的重要體現(xiàn)。至今，機(jī)器人從示教型機(jī)器人，發(fā)展到可離線編程的工業(yè)機(jī)器人，再到如今的智能機(jī)器人。 從機(jī)器人移動(dòng)方式方面來分類，主要有模擬人類行走的腿式機(jī)器人、有模擬坦克的履式機(jī)器人、以及模擬汽車行駛的輪式機(jī)器人。近年來，隨著人類社會(huì)現(xiàn)代化的步伐不斷加快，人類迫切需求更多智能化產(chǎn)品的出現(xiàn)，以改善人類現(xiàn)有的生活和生產(chǎn)方式。本課題所研究的智能小車，可以應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域如糧庫檢測(cè)，礦下探測(cè)，危險(xiǎn)未知區(qū)域的信息采集等。其 總體 框架見圖 1。 3) 紅外 避障模塊 此模塊主要功能是是小車在行駛過程中避開障礙物。同時(shí)，將檢測(cè)到的信息反饋給上位機(jī)，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。 本課題主要研究?jī)?nèi)容 本課題的主要研究?jī)?nèi)容包括 : (1)小車的硬件設(shè)計(jì)。 (2)避障設(shè)計(jì)。 (3)無線通信 [6~7]。通過無線收發(fā)模塊，可以實(shí)現(xiàn)信息的無線發(fā)送和接受，只要按照預(yù)先設(shè)定好的通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，就能實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和下位機(jī)的信息交換。 (5)進(jìn)行實(shí)車實(shí)驗(yàn)，對(duì)小車進(jìn)行調(diào)試。 （ 2）自動(dòng)模式 選擇自動(dòng)模式后，小車的運(yùn)動(dòng)將不會(huì)受到 PC 終端的控制，小車將以 51 單片機(jī)最小系統(tǒng)為“大腦”，進(jìn)行自行運(yùn)動(dòng)。 總體方案設(shè)計(jì)如圖 2 P C 終 端單片機(jī)無線收發(fā)模塊無線收發(fā)模塊小 車 驅(qū) 動(dòng)溫 度 采 集 圖 2 系統(tǒng)總體方案圖 本課題采用 ZK4WD 小車模型，為競(jìng)技比賽常用車型。四輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)，馬力實(shí)足，使在斜坡、凹凸不平的路面上也能夠行駛。 5) 車體幾乎全為塑料，質(zhì)量很輕，而且車體較小。 整個(gè)系統(tǒng)由全部硬件電路的電源由 6V、 1300mA 的可充電鎳鎘電池提供。 直流電機(jī)的工作原理是直流電機(jī)里邊固定有環(huán)狀永磁體，電流通過轉(zhuǎn)子上的線圈產(chǎn)生洛倫茲力，當(dāng)轉(zhuǎn)子上的線圈與磁場(chǎng)平 行時(shí)，再繼續(xù)轉(zhuǎn)受到的磁場(chǎng)方向?qū)⒏淖?，因此此時(shí)轉(zhuǎn)子末端的電刷跟轉(zhuǎn)換片交替接觸，從而線圈上的電流方向也改變，產(chǎn)生的洛倫茲力方向不變，所以電機(jī)能保持一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。 表 1 電機(jī)參數(shù) 屬性 參數(shù) 工作電壓 DC 3V DC 5V DC 6V 工作電流 100mA 100mA 120mA 空載 100 轉(zhuǎn) /分 190 轉(zhuǎn) /分 240 轉(zhuǎn) /分 空載速度 20 轉(zhuǎn) /分 39 轉(zhuǎn) /分 48 轉(zhuǎn) /分 輪胎直徑 重量 50kg 外形尺寸 70mm*22mm*18mm 噪聲 65db 基于無線控制的智能小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 L293D 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊使用 L293D 電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。 C~+125176。適用于大多數(shù)環(huán)境的溫度測(cè)量。 4) 可通過數(shù)據(jù)線供電 。華氏器件 67~+2570F，以 遞增 。