【正文】 /導(dǎo)通狀態(tài)等參數(shù)；信號發(fā)生器與示波器用于測試各光電傳感器信號的接收與傳輸；直流穩(wěn)壓電源在測試期間為各待測系統(tǒng)供電；秒表用于車速測試。 圖 3 . 2 . 2 循跡探測電路 LE F T1 LE F T2 RIG HT1 RIG HT2 運行方向 1 0 0 1 直行 X 1 0 0 左拐 0 0 1 X 右拐 表 3 . 2 . 2 循跡邏輯 方法 氣壓模塊電路 通過 BMP085 傳感器實現(xiàn)溫度信息和氣壓信息的監(jiān)測，監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過 2IC數(shù)據(jù)總線模式傳入單片機中。單路循跡探測單路如圖 所示。 圖 3 . 2 . 1 電機驅(qū)動電路原理圖 循跡控制電路 利用光電傳感器控制小車在行駛時沿黑帶行駛（循跡） 。單片機STC89C5 的第一組 I/O 小車的左輪前進后退，第二組控制小車右輪的前進后退。 智能小車的控制系統(tǒng)如 下圖 所示。所以我們采用方案三。 方案 三 ：采用 NRF24L01 無線射頻模塊進行通信， NRF24L01 是一款高速低功耗的無線通信模塊 。 方案二：采用 TI 公司 CC2430 無線通信模塊，此模塊采用 Zigbee 總線模式，傳輸速率可達 250kbps，且內(nèi)部集成高性能8051 內(nèi)核。這種供電方式不僅能夠使小車在實際比賽中保證電源的正常供應(yīng)，而且就太陽能發(fā)電方面，做為新能源，更加體現(xiàn)了我們多功能小車的 創(chuàng)新性 和新穎性 。 方案二：采用 6 節(jié) 5 號普通電池串聯(lián)提供 9 伏電壓， 雖電路較復(fù)雜，但電壓輸出穩(wěn)定可靠，并且可以避免受電池容量減 9 / 80 少導(dǎo)致輸出電壓變?。豢紤]到電池容量問題，實際比賽操作時可使用堿性電池，以提高小車續(xù)航能力。 所以我們采用方案二。 驅(qū)動電路 的選擇 方案一：采用分立元件組成的平衡式驅(qū)動電路，這種電路可以由單片機直接對其進行操作，但由于分立元件占用的空間比較大，還要配上兩個繼電器，考慮到小車的空間問題，此方案不夠理想。采用紅外線發(fā)射，外面可見光對接收信號的影響較小，再用電壓比較器對信號進行調(diào)整。由于光敏二極管受可見光的影響較大，穩(wěn)定性差。 鑒于四輪小車在方向控制上的優(yōu)勢，所以選擇方案二。底盤為 堅固的亞克力 板，以防止小車變型；所有的控制電路以及傳感器模塊連成一排 ，最后再優(yōu)化固定在小車上。但本設(shè)計由于三角原理，所以在轉(zhuǎn)彎時候沒有四輪小車較為方便。該單片機明顯加快了數(shù)據(jù)的刷新速率，所以我們采用方案二。在實際試驗過程中，我們發(fā)現(xiàn)該方案控制的刷新速率比較慢，不太適合對即時信息要求較高的場合。鑒于當(dāng)前 ANDROID 手機盛行，并且ANDROID 軟件開發(fā)容易入門，所以我們選擇了方案二。但是此模塊價格較貴，且 Zigbee 協(xié)議相對較為復(fù)雜，不容易上手。 所以我們選用方案三。信號送到單片機系統(tǒng)處理。本方案具有靈活選擇人員手工或者機車自動牽引的優(yōu)點，但如果沒有過拉力保護裝置保護小車的話，牽引索設(shè)置就會有損壞的可能。本方案電路復(fù)雜，靈活性不高，效率低，不利于小車智能化的擴展，對各路信號處理比較困難。在一些環(huán)境情況未知的場所，鑒于當(dāng)前 ANDROID 手機盛行，可以利用 ANDROID 手機的藍牙控制功能 ,實現(xiàn)未知空間的環(huán)境監(jiān)測，例如發(fā)生煤氣泄漏爆炸后的場所，可以用手機控制該智能小車進入該區(qū)域，通過顯示的環(huán)境參數(shù)判斷是否適合人員進入。 該設(shè)計實現(xiàn)的功能介紹以及實際應(yīng)用 該智能小車的設(shè)計實現(xiàn)了循跡運行功能、手機藍牙控制功能和環(huán)境系數(shù)（溫度、氣壓、火焰監(jiān)測、有毒氣體檢測）的采集、發(fā)送、接收、顯示功能。重點研究低成本的自組織網(wǎng)絡(luò)，個性化的智能機器人。《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》一文指出：智能服務(wù)機器人是在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下為人類提供必要服務(wù)的多種高技術(shù)集成的智能化裝備。 關(guān)鍵詞： 智能小車、 藍牙遙控、環(huán)境參數(shù) 、循跡 、無線通信 、 ANDROID 4 / 80 一、 引言 發(fā)展概況 當(dāng)今社會，科學(xué)技術(shù)日新月異，時代前進的步伐越邁越寬，應(yīng)用自動化設(shè)備 ,計算機處理 ,現(xiàn)代化通訊 ,數(shù)字化信息 ,現(xiàn)代化顯示設(shè)備等高新技術(shù)而建立的現(xiàn)代化智能 ,監(jiān)控等系統(tǒng)已經(jīng)得到充分的發(fā)展與應(yīng)用 ,智能機器人也就應(yīng)運而生。 此設(shè)計是集循跡、手機藍牙遙控、測小車運行狀態(tài)、測環(huán)境參數(shù)于一體的智能小車 。 ANDROID 手機控制部分，以 STC89C52 單片機系統(tǒng)為 接收端 控制核心， 處理來自手機經(jīng)藍牙發(fā)送由小車藍牙模塊接收的信號，以此來實現(xiàn)小車的無線遙控功能。 1 / 80 多功能安全監(jiān)測 智能小車 隊員 1： 李京 杰 ，男， , 儀器科學(xué)與電氣工程﹑電氣工程及其自動化﹑ 2021 級， 65110505， ,18043132780 隊員 2： 謝之光，男， ，儀器科學(xué)與電氣工程﹑電氣工程及其自動化﹑ 2021 級， 65110524， ,18204310738 隊員 3： 史可，女， ，儀器科學(xué)與電氣工程﹑測控技術(shù)與儀器﹑ 2021 級， 65110328,18204316638 作品類別： 自動化裝置類 2 / 80 目錄 摘要 ： ............................................................................................................................. 3 一、引言 .......................................................................................................................... 4 發(fā)展概況 ............................................................................................................. 4 該設(shè)計實現(xiàn)的功能介紹以及實際應(yīng)用 ................................................................... 4 二、方案設(shè)計與選擇 ........................................................................................................ 6 循跡控制單元的選擇 ............................................................................................ 6 無線遙控單元的選擇 ............................................................................................ 6 無線發(fā)射和接收控制單元的選擇 .......................................................................... 7 小車的選擇 .......................................................................................................... 7 循跡方案的選擇 ................................................................................................... 7 驅(qū)動電路的選擇 ................................................................................................... 8 電源供電部分 ...................................................................................................... 8 無線通信模塊方案 ............................................................................................... 9 三、系統(tǒng)的硬件設(shè)計 ...................................................................................................... 10 系統(tǒng)硬件的主要概述 .......................................................................................... 10 系統(tǒng)硬件主要單元電路的設(shè)計 ............................................................................ 11 ........................................................................................... 11 ........................................................................................... 11 ............................................................................... 12 四、系統(tǒng)軟件設(shè)計 .......................................................................................................... 14 智能小車循跡流程圖 .......................................................................................... 14 智能小車藍牙控制軟件界面規(guī)劃 ........................................................................ 15 五、系統(tǒng)測試 ................................................................................................................. 16 整體測試 ........................................................................................................... 16 .............................................................................................. 16 .................................................................................................. 16 測試效果 ................................................................................................. 16 單元電路測試及數(shù)據(jù) .......................................................................................... 17 循跡單元測試分析 ................................................................................. 17 紅外探測分 析 ........................................................................................ 17 六、總結(jié) ........................................................................................................................ 18 七、參考文獻 ................................................................................................................. 19 八、附錄 ........................................................................................