【正文】 。 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 第 6 頁 共 52 頁 第 3 章 硬件電路設計 DB120WG 無線路由器 路由器如圖 31： 路由器內部如圖 32 所示 。攝像頭只有 2 種驅動， uvc 和 301，目前開機mjpg_streamer 缺省啟動了 301 攝像頭， 301 攝像頭無需設置直接 跳到第 3 步 ， uvc 需要修改下即可 ssh 登陸后， vi etc/，找到攝 301 像頭參數 mjpg_streamer b i r 640x480 f 30 o p 8080 w /web修改為 uvc 參數mjpg_streamer b i r 352x288 f 15 y o p 8080 w /web然后在 putty 命令行下輸入 chmod 777 /etc/enable 啟動該配置文件 重啟路由 器 ， 301 攝像頭設置完成。 刷機步驟 網線連接電腦和路由器的 LAN1（靠近電源那個網口，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 設置為 ， ；設置完成點 擊 網絡鄰居， 選擇 屬性，選擇升級用的有線網口，右鍵點修復。 路由器通電，接線且設置正確的話， putty 窗口應該出現路由器的信息，在通電3 秒內，按下鍵盤的回車鍵，阻止路由器 CFE 啟動 ， 這時候應出現 CFE。 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，關掉路由電源 。 等待路由啟動后，等待幾分鐘再次重啟一次路由，打開網頁 ，輸入密碼登陸進入路由器的 設置，將路由器的無線網絡開啟，只有這樣電腦等終端設備才能通過 wifi 信號和路由器連接。完成之后需要設定 mjpgstreamer 和 ser2 隨機啟動，不然沒法正常工作。 b、編輯腳本 /etc/： vi /etc/（在 START=80 后面增加一行killall mjpg_streamer，修改后的腳本看下面內容。 chmod 777 d、重啟路由器 。 單片機最小系統(tǒng)設計 最小系統(tǒng)主控芯片是 宏晶 公司 MCS51 系列單片機中的 89C52。它結合 了 HMOS 的高速和高密度技術及 CHMOS 的低功耗特征，它基于標準的 MCS51 單片機體系結構和指令系統(tǒng)，屬于 80C51 增強型單片機版本，集成了時鐘輸出和向上或向下計數器等更多的功能，適合于類似馬達控制等應用場合。此外， 89C52 還可工作于低功耗模式，可通過兩種 軟件 選擇空閑和掉電模式。掉電模式下，保存 RAM 數據，時鐘振蕩停止，同時停止芯片內其它功能。 主要功能特性： 標準 MCS51 內核和指令系統(tǒng)。 3 個 16 位可編程定時 /計數器。 6 個中斷源。 —幀錯誤偵測。 空閑和掉電節(jié)省模式。 1 256x8bit 內部 RAM（可擴充 64kB 外部存儲器）。 1改進型快速編程脈沖算法。 1布爾處理器。 1兼容 TTL 和 CMOS 邏輯電平。 管腳說明： VCC：供電電壓。 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數據存儲器， 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 第 10 頁 共 52 頁 它可以被定義為數據 /地址的第八位。 P1 口： P1 口是一個內部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數據存儲器進行存取時，P2 口輸出地址的高八位。 P2 口在 FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。當 P3 口寫入 ―1‖后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。 P3 口作為 STC89C52 的一些特殊功能口，管腳備選功能 ： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0 外部輸入） T1（記時器 1 外部輸入） /WR（外部數據存儲器寫選通） /RD（外部數據存儲器讀選通） RST：復位輸入。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。然而要注意的是：每當用作外部數據存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起用。如 果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩 /PSEN 有效。 /EA / VPP：當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲器。 在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施 加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。為了使裝置能夠被外部 時鐘信號 激活， XATL1 應該有效，而 XTAL2應該被懸空。 當正常工作時，外部振蕩器可以計算出 XTAL1 上的電容，最大可達到 100pF。當外部信號是標準高電平或者低電平時，電容不會超過 20pF。當單片機出于這種模式，耗能就會自然降低。但是處理器阻止裝置執(zhí)行指令。 STC89C52RC 單片機最小系統(tǒng) 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 第 12 頁 共 52 頁 STC89C52RC 單片 機最小系統(tǒng)的基本工作電路包括電源電路、時鐘電路和復位電路。 圖 33 單片機最小系統(tǒng)組成方框圖 1．電源電路 電源電路模塊為單片機最小系統(tǒng)和其他功能模塊提供標準的 +5V 電源電壓。作為單片機工作的時間基準，典型的晶體振蕩頻率為 12MHz。其兩種電路如圖 34 所示。當在 MCS51 系列單片的 RST 引腳處引入高電平并保持 2 個機器周期，單片機內部就執(zhí)行復位操作。其兩種電路方式如圖 35（ a）、（ b）所示。只需在單片機的 XTAL1 和 XTAL2 引腳外接石英晶體和微調電容，就構成了自激振蕩器并在單片機內部產生時鐘信號脈沖信號。其 單 片 機 電源電路 時鐘電路 復位電路 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 第 13 頁 共 52 頁 具體電路設計如圖 36 所示。 89C52 單片機的使用 本次設計，使用到了 89C52 單片機的 I/O 口的輸入輸出功能、內部定時器 T0、 TT2 的使用及串口中斷、外部中斷。通過單片機對外部傳感器的信號采集處理，從而對外部條件進行判斷以確定小車下一步的運行狀態(tài)。單片機的內部定時器的使用 是用于產生 PWM 信號，以及其他需要精確時間的地方。單片機的外部中斷用于紅外信號的接收，然后通過解碼程序得到命令，從而控制小車的運動。 我們所使用的電機一般為直流電機，主要用到永磁直流電機、伺服電機及步進電機三種。 我們使用的這種直流電機的驅動及控制需要電機驅動芯片進行驅動。 電機驅動 模塊使用 我們使用的 L298N 是 ST 公司生產的一種高電壓、大電流電機驅動芯片。主要特點是：工作電壓高，最高工作電壓可達 46V；輸出電流大，瞬間峰值電流可達 3A，持續(xù)工作電流為 2A；額定功率 25W。使用 L298N 芯片驅動電機，該芯片可以驅動一臺兩相步進電機或四相步進電機，也可以驅動兩臺直流電機。 其實物及引腳圖如下圖 37 所示 。 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 第 15 頁 共 52 頁 驅動原理及電路圖 驅動部分我們使用的是 L298N 驅動芯片 構成 的一個驅動電路模塊如圖 38 所示 。 圖 37 L298 驅動芯片實物及 引腳圖 圖 38 驅動實物圖 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 第 16 頁 共 52 頁 IN15IN27IN310IN412ENA6ENB11VSS9GND8VS4OUT12OUT23OUT313OUT414ISENA1ISENB15L298NJ3R141KR131KR121KR111KR151KR161KR171KR181KC15100uFC16104 D7IN4007D11IN4007D8IN4007D12IN4007D9IN4007D13IN4007D10IN4007D14IN4007C18104C17100uF1234J5OUT123J1V+5V+5V +9V+5V+9V+5V1234J4INA11K12A23K24A35K36A47K48E49C410E311C312E213C214E115C116J2guanguo 使用直流 /步進兩用驅動器可以驅動兩臺直流電機。引腳 A， B可用于輸入 PWM 脈寬調制信號對電機進行調速控制。（如果信號端 IN1 接低電平， IN2接高電平，電機 M1 反轉。（反之則反轉）， PWM 信號端 A 控制 M1 調速，PWM 信號端 B 控制 M2 調速。 電機 旋轉方式 控制端 IN1 控制端 IN2 控制端 IN3 控制端 IN4 輸入 PWM 信號改變脈寬可調速 調速端 A 調速端B M1 正轉 高 低 / / 高 / 反轉 低 高 / / 高 / 停止 低 低 / / 高 / M2 正轉 / / 高 低 / 高 反轉 / / 低 高 / 高 停止 低 低 / / / 高 攝像頭介紹 本項目中攝像頭實現實時監(jiān)測小車周邊情況 ，使之成為一個無線可控移動的視頻監(jiān)控器，也用于判斷小車當前路況。近年以來，隨著互聯網技術的發(fā)展，網絡速度的不斷提高，再加上 感光成像器件技術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 。 攝像頭的分類 攝像頭分為數字攝像頭和模擬攝像頭兩大類。模擬攝像頭捕捉到的視頻信號必須經過特定的視頻捕捉卡將模擬信號轉換成數字模式，并加以壓縮后才可以轉換到計算機上運用?，F在電腦市場上的攝像頭基本以數字攝像頭為主，而數字攝像頭中又以使用新型數據傳輸接口的 USB 數字攝像頭為主，目前市場上可見的大部分都是這種產品。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 接口的傳輸速度遠遠高于串口、并口的速度，因此現在市場熱點主要是 USB 接口的數字攝像頭。 攝像頭的工作原理 攝像頭的工作原理大致為：景物通過鏡頭 (LENS)生成的光 學圖像投射到圖像傳感器表面上，然后轉為電信號，經過 A/D(模數轉換 )轉換后變?yōu)閿底謭D像信號，再送到數字信號處理芯片 (DSP)中加工處理，再通過 USB 接口傳輸到電腦中處理，通過顯示器就可以看到圖像了。電腦等終端接收設備，接收到視頻信號 后 通過控制軟件的界面顯示圖像。攝像頭內部需要兩種工作電壓： 和 ，因此好的攝像頭內部電源也是 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 第 18 頁 共 52 頁 保證攝像頭穩(wěn)定工作的一個因素。 舵機 舵機如圖 311 所示 。電源有兩種規(guī)格，一是 ，一是 ，分別對應不同的轉矩標準，即輸出力 矩不同， 對應的要大一些，具體看應用條件；另外一根線是控制信號線， Futaba 的一般為白色， JR 的一般為桔黃色。但記住紅色為電源，黑色為地線，一般不會有錯。也就是說，給它提供一定的脈寬，它的輸出軸就會保持在一個相對應的角度上，無論外界轉矩怎樣改變，直到給它提供一 個另外寬度的脈沖信號，它才會改變輸出角度到新的對應的位置上。由此可見，舵機是一種位置伺服的驅動器，轉動范圍不能超過 180 度，適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的驅動當中。 舵機的作用 在本次 wifi 小車中我們利用兩個舵機做成一個云臺（如圖 312），將攝像頭固定在云臺上，通過 89C52 單片機控制舵機旋轉一 定的角度，把我們想要角度的圖像通過攝像頭傳送到電腦等終端設備。 本項目 采用的是通過集成穩(wěn)壓芯片 LM78XX 系列構成一個 5v、 6v 的穩(wěn)壓模塊供電 。 LM78 系列集成穩(wěn)壓芯片介紹 電子產品 中，常見的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的 78系列和負電壓輸出的79系列。該系列集成穩(wěn)壓 IC 型號中的 7