【正文】 在綜合素質(zhì)上，我雖然遇到很多的挑戰(zhàn)和困難，但從未想過放棄，最終憑借自己百折不饒、勇于鉆研的精神解決了這些技術(shù)難點(diǎn)。 同時，通過這次的畢業(yè)設(shè)計，我的各方面能力也得到了大幅度的提高。但通過我在網(wǎng)上不斷的查詢相關(guān)的資料，在 網(wǎng)上請教這方面的高手，最終我還是完成了路由器部分的處理。首先 選用單片機(jī)開發(fā)板作為程序調(diào)試的載體，逐步對各模塊子程序進(jìn)行調(diào)試，然后再將各子程序模塊進(jìn)行有機(jī)組合、聯(lián)調(diào)，最終完成整個系統(tǒng)的軟件調(diào)試。這樣我們就可將外部的輸入狀態(tài)和輸出進(jìn)行對比，判斷出個模塊軟件的編寫是否正常。其軟件界面如圖 52 所示。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。其軟件界面如圖51 所示。 常用軟件介紹 1． Keil 軟件 Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。其流程圖如下圖 45 所示 。其流程圖如下圖 43 所示 。進(jìn)入中斷后關(guān)掉中斷，避免數(shù)據(jù)信號重復(fù)引起中斷。 程序流程圖 智能 WIFI 小車的軟件編寫主要分為命令接收部分、命令執(zhí)行部分、以及具體的信號的采集和處理。系統(tǒng)功能是由軟硬件共同實(shí)現(xiàn)的，由于軟件的可伸縮 性，最終實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能可強(qiáng)可弱，差別可能很大。 燈光電路和蜂鳴器電路都是通過單片機(jī)引腳輸出高低電平到 三極管的基極，使三極管導(dǎo)通或截止，從而控制 LED 的點(diǎn)亮熄滅，控制蜂鳴器的鳴叫。 2 1 3( 1)OUTREFVR R R V? ? ? 23131 10FFC R? ?? 由于路由器耗電較大需要供 12V/1A 的電，我們通過調(diào)節(jié) LM2596 的開關(guān)電源模塊電路為路由器供 12V/1A 的電源以及給耗電較大的電機(jī)供電。可調(diào)節(jié)輸出小于 37V 的各種電壓。 圖 315 為 LM2596 芯片實(shí)物以及引腳示意圖。 LM2596 系列是 美國國家半導(dǎo)體公司 生產(chǎn) 的 3A 電流 輸出降壓開關(guān)型集成穩(wěn)壓 芯片 ，它內(nèi)含固定頻率振蕩器（ 150KHZ），和基準(zhǔn)穩(wěn)壓器（ ），并具有完善的 保護(hù)電路 ：電流限制、熱關(guān)斷電路等。 IC 采用集成穩(wěn)壓器 780 7806，其中電容 分別為輸入端和輸出端濾波， LED 和電阻 R1 構(gòu)成一個電源指示電路，具體參數(shù)如圖 314 所示。 當(dāng)制作中需要一個能輸出 以上電流的穩(wěn)壓電源，通常采用幾塊三端穩(wěn)壓電路并聯(lián)起來，使其最大輸出電流為 N 個 ，但應(yīng)用時需注意：并聯(lián)使用的集成穩(wěn)壓電路應(yīng)采用同一廠家、同一批號的產(chǎn)品，以保證參數(shù)的一致。該系列集成穩(wěn)壓 IC 型號中的 78 或 79 后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如 7806 表示輸出電壓為正 6V， 7909 表示輸出電壓為負(fù) 9V。 本項目 采用的是通過集成穩(wěn)壓芯片 LM78XX 系列構(gòu)成一個 5v、 6v 的穩(wěn)壓模塊供電 。由此可見，舵機(jī)是一種位置伺服的驅(qū)動器，轉(zhuǎn)動范圍不能超過 180 度，適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的驅(qū)動當(dāng)中。但記住紅色為電源，黑色為地線，一般不會有錯。 舵機(jī) 舵機(jī)如圖 311 所示 。電腦等終端接收設(shè)備，接收到視頻信號 后 通過控制軟件的界面顯示圖像。由于個人電腦的迅速普及，模擬攝像頭的整體成本較高等原因， USB 接口的傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于串口、并口的速度，因此現(xiàn)在市場熱點(diǎn)主要是 USB 接口的數(shù)字?jǐn)z像頭。模擬攝像頭捕捉到的視頻信號必須經(jīng)過特定的視頻捕捉卡將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字模式，并加以壓縮后才可以轉(zhuǎn)換到計算機(jī)上運(yùn)用。近年以來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)速度的不斷提高，再加上 感光成像器件技術(shù)的成熟并大量用于攝像頭的制造上，這使得它的價格降到普通人可以承受的 區(qū)間 。（反之則反轉(zhuǎn)）， PWM 信號端 A 控制 M1 調(diào)速，PWM 信號端 B 控制 M2 調(diào)速。引腳 A， B可用于輸入 PWM 脈寬調(diào)制信號對電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 15 頁 共 52 頁 驅(qū)動原理及電路圖 驅(qū)動部分我們使用的是 L298N 驅(qū)動芯片 構(gòu)成 的一個驅(qū)動電路模塊如圖 38 所示 。使用 L298N 芯片驅(qū)動電機(jī)，該芯片可以驅(qū)動一臺兩相步進(jìn)電機(jī)或四相步進(jìn)電機(jī)，也可以驅(qū)動兩臺直流電機(jī)。 電機(jī)驅(qū)動 模塊使用 我們使用的 L298N 是 ST 公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機(jī)驅(qū)動芯片。 我們所使用的電機(jī)一般為直流電機(jī)，主要用到永磁直流電機(jī)、伺服電機(jī)及步進(jìn)電機(jī)三種。單片機(jī)的內(nèi)部定時器的使用 是用于產(chǎn)生 PWM 信號，以及其他需要精確時間的地方。 89C52 單片機(jī)的使用 本次設(shè)計，使用到了 89C52 單片機(jī)的 I/O 口的輸入輸出功能、內(nèi)部定時器 T0、 TT2 的使用及串口中斷、外部中斷。只需在單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2 引腳外接石英晶體和微調(diào)電容，就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時鐘信號脈沖信號。當(dāng)在 MCS51 系列單片的 RST 引腳處引入高電平并保持 2 個機(jī)器周期，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作。作為單片機(jī)工作的時間基準(zhǔn)，典型的晶體振蕩頻率為 12MHz。 STC89C52RC 單片機(jī)最小系統(tǒng) 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 12 頁 共 52 頁 STC89C52RC 單片 機(jī)最小系統(tǒng)的基本工作電路包括電源電路、時鐘電路和復(fù)位電路。當(dāng)單片機(jī)出于這種模式，耗能就會自然降低。 當(dāng)正常工作時，外部振蕩器可以計算出 XTAL1 上的電容，最大可達(dá)到 100pF。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 /EA / VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。如 果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。當(dāng) P3 口寫入 ―1‖后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2 口輸出地址的高八位。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時， P1 口作為第八位地址接收。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器， 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 10 頁 共 52 頁 它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 管腳說明： VCC：供電電壓。 1布爾處理器。 1 256x8bit 內(nèi)部 RAM（可擴(kuò)充 64kB 外部存儲器）。 —幀錯誤偵測。 3 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器。掉電模式下，保存 RAM 數(shù)據(jù)，時鐘振蕩停止，同時停止芯片內(nèi)其它功能。它結(jié)合 了 HMOS 的高速和高密度技術(shù)及 CHMOS 的低功耗特征，它基于標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，屬于 80C51 增強(qiáng)型單片機(jī)版本，集成了時鐘輸出和向上或向下計數(shù)器等更多的功能，適合于類似馬達(dá)控制等應(yīng)用場合。 chmod 777 d、重啟路由器 。完成之后需要設(shè)定 mjpgstreamer 和 ser2 隨機(jī)啟動，不然沒法正常工作。 清除之后，路由會持續(xù)輸出很多命令行，且不會停止，我們不用管，關(guān)掉路由電源 。 刷機(jī)步驟 網(wǎng)線連接電腦和路由器的 LAN1（靠近電源那個網(wǎng)口，升級只能使用此口，有的版本絲印不是 LAN1，反正記住靠近電源的那個口即可），電腦 IP 設(shè)置為 ， ；設(shè)置完成點(diǎn) 擊 網(wǎng)絡(luò)鄰居， 選擇 屬性，選擇升級用的有線網(wǎng)口，右鍵點(diǎn)修復(fù)。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 6 頁 共 52 頁 第 3 章 硬件電路設(shè)計 DB120WG 無線路由器 路由器如圖 31： 路由器內(nèi)部如圖 32 所示 。自己再夠買元器件，自己搭接電源、驅(qū)動電 路及單片機(jī)最小系統(tǒng)。 整機(jī)工作原理 由電腦終端，通過 WIFI 無線網(wǎng)絡(luò)連接到路由器，再通過電腦應(yīng)用軟件，向路由 器發(fā)送控制命令及數(shù)據(jù)。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 4 頁 共 52 頁 第 2 章 方案論證及選擇 總 體設(shè)計方案 WIFI 智能小車 需 要由 WIFI 模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、核心控制模塊、攝像頭模塊等構(gòu)成。本設(shè)計主要研究內(nèi)容就是基于89C52 設(shè)計一部 WIFI 智能小車，小車能夠?qū)崿F(xiàn)自動循跡，自動避 障 ，超聲波測量距離 。 89C52 有兩個 16 位定時計數(shù)器，兩個外中斷，三個定時計數(shù)中斷，及一個串行中斷，并有 4 個 8 位并行輸入口。找到合適位置后 ， 駕駛者只需控制剎車，車輛自動控制轉(zhuǎn)向操作，即可將車停進(jìn)停車位，并且液晶屏?xí)邢鄳?yīng)的顯示。本設(shè)計以 89C52 為控制核心，利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙并測量 小車 與障礙之間的距離，小車通過紅外傳感器能夠的自動避障，通過改變 PWM 信號 的占空比 可以控制快慢速行駛，以及自動停車，自動尋跡等功能。全國電子大賽和省內(nèi)電子大賽幾乎每次都有智能小車這方面的題目，全國各高校也都很重視該題目的研究。 WIFI智能小車?yán)霉P記本或手機(jī)等能連接無線路由器的終端智能設(shè)備 連接到路由器， 通過應(yīng)用軟件顯示 路由器上 攝像頭上采集到的視頻信號，再通過這些智能的終端設(shè)備發(fā)送控制指令到無線路由器，通過無線路由器將指令傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理。然后通過單片機(jī) 控制電機(jī)驅(qū)動驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動、舵機(jī)轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)控制小車的運(yùn)動 及視頻采集 。設(shè)計的WIFI 智能小車能夠?qū)嵶詣訉ほE、避障功能，可程控行駛速度、電腦手機(jī) WIFI 連接控制行駛及其他的控制方式。通過對本小車研究，我們可以初步構(gòu)建智能汽車的模型與理論基礎(chǔ)。 本設(shè)計選用的 89C52 單片機(jī)屬于MCS51 系列單片機(jī)，由 Intel 公司開發(fā)，其結(jié)構(gòu)是 8048 的延伸，改進(jìn)了 8048 的缺點(diǎn)，具有指針、布爾代數(shù)運(yùn)算等指令，以及串行通信能力和 5 個中斷源。 89C52內(nèi)部有時鐘電路，但需要石英晶體和微調(diào)電容外接，本系統(tǒng)中采用 的晶振頻率。WIFI 遙控的智能小 車控制系統(tǒng)，包括了對驅(qū)動電路，紅外通訊以及無線視頻通信等的 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 3 頁 共 52 頁 探索和研究。 整機(jī)系統(tǒng) 如圖 21 所示 。路由器接收到數(shù)據(jù)后通過內(nèi)部的串口發(fā)送軟件，將接收到 的命令和數(shù)據(jù)，通過路由器串口發(fā)送到 89C52 單片機(jī)的串口 端 ，單片機(jī)接收到這些命令后執(zhí)行相應(yīng)的指令，如：驅(qū)動小車運(yùn)動、舵機(jī)運(yùn)動、蜂鳴器鳴叫、照明電路的開關(guān)等。 方案二：利用網(wǎng)上大家公認(rèn)做 wifi 小車較好的大亞 db120wg 無線路由器，作為我們的 wifi 智能小車的 wifi 連接模塊，使用我們教學(xué)用的 51 系列單片機(jī) 89C52 做為我們wifi 智能小 車 的控制芯片。 刷機(jī)固件介紹 固件 wifirobotsopenwrtRG100A_DB120cfe 固件說明： Ser2 已設(shè)置開機(jī)啟動 圖 31 db120wg 路由器 圖 32 路由器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 7 頁 共 52 頁 mjpg_streamer 開機(jī)啟動。 用 USB TTL 線接好路由的 GND、 RXD、 TXD 三條線（ VCC 電源千萬別接，會燒路由），打開 putty，選好端口號，端口號請查看電腦設(shè)備管理器，設(shè)置波特率為115200，點(diǎn)擊下面的 Open。 重新打開路由電源，和第四 步 一樣，通電 3 秒內(nèi)按下回車鍵阻止 CFE 繼續(xù)啟動打開瀏覽器，輸入 ，應(yīng)看到上傳固件的的選擇文件， putty 窗口也會出現(xiàn)路由器升級進(jìn)度信息，此時千萬不要斷電，理論上此時斷電會 刷壞路由器 ，升級完成后，耐心等待 5 分鐘，路由器會自動重啟 。 由于我使用的攝像頭是 301 芯片的，在電腦上顯示會花屏，所以還需要對腳本進(jìn)行修改，其操作 步驟 如下： 具體步驟： a、登陸路由器 ： tel (IP 地址根據(jù)你的路由器實(shí)際地址而定 )。 sync； sync； reboot 插 上 301 芯片 的攝像頭，在電腦上打開我們的一個 wifi 小車的控制界面軟件，選擇 wifi 控制模式，然后打開視頻，這時我們可以看到一個穩(wěn)定視頻信號通過路由器無 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 9 頁 共 52 頁 線傳送到了我們的電腦終端，至此說明我們路由器刷機(jī)及其配置完成。89C52 內(nèi)置 8 位 中央處理單元 、 256 字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 RAM、 8k 片內(nèi)程序存儲器（ ROM） 32 個雙向輸入 /輸出 (I/O)口、 3 個 16 位定時 /計數(shù)器和 5 個兩級中斷結(jié)構(gòu) ，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)時鐘振蕩電路。 89C52 有 PDIP(40pin)和 PLCC(44pin)兩種封裝形式。 向上或向下定時計數(shù)器。 —自動地址識別。 1時鐘頻率 。 1 4 層優(yōu)先級中斷結(jié)構(gòu)。 GND：接地。 在 FIASH 編程時， P0 口作為原