【正文】 圖4Android系統(tǒng)是在Google公司基于Linux系統(tǒng)開發(fā)的一款手機(jī)操作系統(tǒng)，它由5個部分構(gòu)成:1. 應(yīng)用程序?qū)?. 應(yīng)用程序框架3. 函數(shù)庫4. Android運(yùn)行時(shí)5. Linux內(nèi)核安卓開發(fā)軟件一般有NetBeans和Eclipse。項(xiàng)目中加入wifi模塊和鋰電池后，車身重量上升，GB37Y3530扭矩大，適合本項(xiàng)目使用。是使用方法成熟的驅(qū)動芯片。煙霧越濃，導(dǎo)致離子復(fù)合幾率加快，從而使空氣中電離電流迅速下降，電離室阻抗增加，因此根據(jù)R值變化可以感受到煙霧濃度的變化，從而實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)的探測。原理是在探測器的離室內(nèi)放一α放射源Am241，其不斷地持續(xù)放射出α粒子射線，以高速運(yùn)動撞擊空氣中的氮、氧等分子，在α粒子的轟擊下引起電離，產(chǎn)生大量的帶正負(fù)電荷的離子。煙霧傳感器采用MQ2煙霧傳感器。按照數(shù)據(jù)手冊給出的時(shí)序圖，測出的數(shù)據(jù)格式為8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù) +8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗(yàn)和。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，能直接與單片機(jī)相接進(jìn)行測量。溫濕度傳感器采用數(shù)字溫濕度傳感器DHT11。其中傳播速度C還與介質(zhì)溫度和濕度有關(guān)系，其近似公式為：C=C0+T℃，C0為零度時(shí)的聲波速度332m/s；這樣有效地提高了超聲波測距的精度。超聲波傳感器通過超聲波發(fā)射裝置發(fā)出超聲波后計(jì)時(shí)，聲波遇到障礙物后返回聲波，通過發(fā)送和接收的時(shí)間誤差來計(jì)算距離。從通信質(zhì)量和通信有效距離來看，通信方案選用方案二，使用使用WiFi轉(zhuǎn)RS232通信模塊，將機(jī)器人本體與手機(jī)平臺實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)連接，通過Android手機(jī)發(fā)送指令，Wifi模塊接收并處理后將數(shù)據(jù)傳送到芯片，從而實(shí)現(xiàn)控制。該方案不需要自己寫底層通信協(xié)議，只需將通信雙方連接在同一網(wǎng)絡(luò)中，其中一方充當(dāng)服務(wù)器，即可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。不足之處是藍(lán)牙通信距離相當(dāng)?shù)亩?，只?0ｍ的距離，而且不是很穩(wěn)定。以教育機(jī)器人平臺為本體，通過藍(lán)牙與安卓手機(jī)平臺建立連接。無論是從處理速度上還是端口資源上，STM32F103VET6完全能滿足本項(xiàng)目所需。主控芯片的選擇主要是考慮到本項(xiàng)目需要的傳感器非常多，需要一塊芯片完成所有的控制和數(shù)據(jù)采集，這時(shí)STM32F103VET6就非常實(shí)用。適合作為外設(shè)多、任務(wù)多的控制控制芯片。STM32F103VET6處理器價(jià)格非常便宜，相當(dāng)具有競爭力，完全可以取代傳統(tǒng)的單片機(jī)應(yīng)用；而其主頻卻高達(dá)72MHz，非常適合多任務(wù)工作。方案二：芯片選擇STM32F103VET6。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的CISC 微控制器最高至10倍的數(shù)據(jù)吞吐率。ATmega16 AVR 內(nèi)核具有豐富的指令集和32 個通用工作寄存器。ATmega16是8位AVR微控制器具有16KB系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash的8位AVR微控制器。單片機(jī)對收到的控制信息進(jìn)行處理和識別來控制小車相應(yīng)的部件、傳感器，從而達(dá)到控制小車和數(shù)據(jù)采集回顯的目的。軟件平臺是機(jī)器人的靈魂，機(jī)器人要完成一個任務(wù)，除了硬件平臺、結(jié)構(gòu)平臺提供的有形支撐外，還要給它輸入一種思維，那就是軟件平臺所要完成的功能。機(jī)械結(jié)構(gòu)的部件設(shè)計(jì)要讓學(xué)生能夠?qū)W習(xí)到機(jī)械結(jié)構(gòu)方面的知識以及動手能力，目前市場出現(xiàn)的積木結(jié)構(gòu)，非常適合教學(xué)，但是目前市場的積木在規(guī)格，尺寸上都沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)?！?項(xiàng)目任務(wù)要求本課題要求利用安卓手機(jī)系統(tǒng)開發(fā)一個控制軟件，該軟件將實(shí)現(xiàn)用wifi技術(shù)對小車進(jìn)行控制（包括前進(jìn)，后退，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，速度控制）和顯示小車傳回的數(shù)據(jù)信息（速度，溫度，濕度，CO濃度），同時(shí)利用STM32開發(fā)板和其他硬件外設(shè)設(shè)計(jì)一輛可wifi控制的小車（1）實(shí)現(xiàn)手機(jī)和小車的wife連接（2）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)和對小車的實(shí)時(shí)控制（3）軟件操作界面簡潔美觀，可操作性強(qiáng)（4）小車外形結(jié)構(gòu)合理 1 2　 總體設(shè)計(jì)方案的選擇及論證基于ARM CortexM3的STM32F103VET6的XKI教育機(jī)器人平臺總體框圖如圖1所示圖 1硬件結(jié)構(gòu)框圖硬件平臺是機(jī)器人的軀干和大腦，主要包括主控制器ARM CortexM3的STM32F103VET外圍傳感器以及相應(yīng)的外圍接口電路。目前基于安卓手機(jī)和wifi技術(shù)開發(fā)的娛樂軟件較多，而控制機(jī)電產(chǎn)品的軟件卻相對較少，我們組設(shè)計(jì)的基于安卓系統(tǒng)的wifi控制小車將是以手機(jī)作為手持終端，通過wifi傳輸指令和信息控制小車和回傳數(shù)據(jù)的新型wifi小車，由于遙控器是手機(jī)，因此攜帶非常方便，基于wifi的控制系統(tǒng)，不僅可以控制小車，稍微改動就可以用來控制電腦，家用電器等實(shí)現(xiàn)智能家居。因此我們組的基于安卓系統(tǒng)的wifi控制小車有著廣大的潛在用戶。根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)ComScore發(fā)布的最新調(diào)查顯示，安卓智能手機(jī)在美國的優(yōu)勢進(jìn)一步擴(kuò)大，%。此外安卓系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)是開源，這樣對于安卓軟件的開發(fā)就沒了限制，使得用戶可用到廣泛的免費(fèi)軟件，這樣安卓軟件的開發(fā)就有了空前的市場，安卓開發(fā)迎來了一輪熱潮。基于Android的教育機(jī)器人平臺設(shè)計(jì)項(xiàng)目論證報(bào)告指導(dǎo)教師：項(xiàng)目組成員：張靜通信專業(yè)1102班級王棟自動化專業(yè)XX班級何謙自動化專業(yè)XX班級李東數(shù)學(xué)專業(yè)1101班級張露“智能機(jī)器人”創(chuàng)新實(shí)踐班201X年X月X日2目錄目錄 II1 項(xiàng)目描述 1 項(xiàng)目簡介 1 項(xiàng)目任務(wù)要求 1 2 總體設(shè)計(jì)方案的選擇及論證 3 3 分模塊的選擇及論證 5 5 5 5 6 6 6 7 7 7 WIFI 通信流程圖 8 9 10 10 10 14 14 14 15 15 電機(jī)驅(qū)動電路 15 15 15 16 4 經(jīng)費(fèi)預(yù)算及人員安排 17 17 17 18 5 總結(jié) 19 附 錄 20 II1　 項(xiàng)目描述　 項(xiàng)目簡介智能手機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)全方位進(jìn)入我們的生活，說到智能手機(jī)不得不提及他們操作系統(tǒng)的龍頭android操作系統(tǒng)。由于安卓系統(tǒng)的實(shí)際性和可操作性使得安卓迅速成為主流的操作系統(tǒng)。由于系統(tǒng)的開源性和可操作性，同時(shí)系統(tǒng)的流暢性和大量親民化的可選擇設(shè)備使得安卓系統(tǒng)在智能手機(jī)市場占了頭把交椅。在中國更是恐怖 :“每10部手機(jī)，7部都是安卓手機(jī)”。如今安卓的應(yīng)用領(lǐng)域和市場份額在急速向平板電腦和消費(fèi)電子，智能家居領(lǐng)域擴(kuò)張。因此該項(xiàng) 目的成果將不僅僅局限于一個遙控小車，更具有價(jià)值的是手機(jī)遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)和智能家居。結(jié)構(gòu)平臺是機(jī)器人要完成一個任務(wù)，或?qū)崿F(xiàn)一定的功能所需要的外在形體，比如一個機(jī)器手，除了動作部件外，還有結(jié)構(gòu)部件組成一個有形的機(jī)器手。因此，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)部件時(shí)，要充分考慮到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。整個過程控制思想如下：手機(jī)發(fā)現(xiàn)并連接串口服務(wù)器的WIFI，通過WIFI手機(jī)和串口服務(wù)器便建立了無形的連接，通過手機(jī)軟件端tcp socket套接字編程實(shí)現(xiàn)兩端的端到端通信，實(shí)現(xiàn)串口服務(wù)器和手機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信，小車端通過Uart來實(shí)現(xiàn)單片機(jī)串口通信實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和串口服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通信，這樣就間接地實(shí)現(xiàn)了小車和手機(jī)的互聯(lián)通信。3　 分模塊的選擇及論證方案一：芯片選擇ATmega16。基于增強(qiáng)型AVR RISC結(jié)構(gòu)。所有的寄存器都直接與算邏單元(ALU)相連接，使得一條指令可以在一個時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問兩個獨(dú)立的寄存器。是8位微控制器中性價(jià)比非常高的單片機(jī)。STM32系列32位閃存微控制器基于突破性的ARM CortexM3內(nèi)核，這是一款專為嵌入式應(yīng)用而開發(fā)的內(nèi)核。STM32F103VET6還擁有11個定時(shí)器，3個USART接口，16個外部中斷。本項(xiàng)目主控芯片選擇STM32F103VET6。性能較一般的單片機(jī)有很大的提升