無線智能小車控制系統

2021-01-07 電子產品世界

實物照片：

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/149032.htm

概要：

本系統由上位機控制軟體，無線串口收發模塊，子機控制主板，子機機械執行部分等構成。由上位機（電腦）控制軟體或人作出決策，把命令通過串口傳給半雙工無線串口通訊模塊發射，又由子機的無線通訊模塊接收命令，交給子機MCU處理後由機械執行機構執行。同時子機MCU可採集傳感器數據，再通過無線通訊反饋給上位機，上位機可通過此數據做出決策。

技術細節：

（1）上位機軟體

使用VB開發。通過MSComm控制項來發送和接收串口數據，通過對子機發來數據的處理或由人控制作出決策，然後再通過串口發送出去。

例程：手動控制小車運動的簡易程序：

DimxAsInteger

DimsAsString

PrivateSubForm_Keydown(KeyCodeAsInteger，ShiftAsInteger)

Ifs>Chr(KeyCode)Then

MSComm1。Output=Chr(KeyCode)

s=Chr(KeyCode)

Label1。Caption=Label1。Caption+Chr(KeyCode)

EndIf

EndSub

PrivateSubForm_KeyUp(KeyCodeAsInteger，ShiftAsInteger)

MSComm1。Output=0

s=0

Label1。Caption=Label1。Caption+0

EndSub

PrivateSubForm_Load()

MSComm1。CommPort=1

MSComm1。Settings=4800，N，8，1

MSComm1。RThreshold=1

MSComm1。SThreshold=1

MSComm1。PortOpen=True

EndSub

PrivateSubMSComm1_OnComm()

SelectCaseMSComm1。CommEvent

CasecomEvReceive

Label1。Caption=MSComm1。Input

CasecomEvSend

EndSelect

EndSub

（2）無線通訊PC端

本系統使用的無線通訊模塊是上海桑博電子科技有限公司生產的STR-18型微功率無線通訊模塊。它的調製方式是FSK半雙工，波特率為1。2Kbit–9。6Kbit。提供8個可選信道，頻率為433-919MHz，發射功率10mW，靈敏度-105dBm，工作電壓3。6–5。5V，可支持TTL/RS232/RS485三種電平標準，有效距離400M。

此模塊雖然支持3種電平標準，但是實驗表明當1方為RS232電平，一方為TTL電平時是沒有辦法正常傳輸數據的。所以在信號從上位機到達無線模塊之前，先要進行電平轉換。這裡使用的是MAXIM公司生產的MAX232電平轉換晶片，把電腦的RS232電平轉換為TTL電平後再交給無線模塊發射。

此模塊並不自帶電源穩壓的功能，所以又使用了一片7805給MAX232晶片與無線通訊模塊供電。電平轉換與電源穩壓被做在了一塊小的電路板上，固定在了無線通訊模塊後面。

由於串口盜電並不是非常穩定，功率也不大，所以這裡使用了9V堆疊式乾電池給前者單獨供電。

（3）無線通訊子機端

無線通訊子機端所採用的無線通訊模塊和上位機端是一樣的。由於先前已經作過電平轉換，所以單片機可以直接通過無線通訊模塊收發數據。子機端的模塊配置必須與上位機通訊模塊相同，既波特率相同，信道相同，數據位相同才能正常通訊。模塊與單片機共用一個5V穩壓電源。

（4）子機控制端

目前本系統所採用的子機控制電路為本人設計的WUDI-T型機器人控制主板。它使用ATMEL公司生產的ATMEGA16晶片作為主控晶片，ST公司生產的L293橋晶片作為馬達控制晶片。它有電源穩壓，LCD顯示，PWM控制2路馬達，一個三極體驅動，1個LED，一個按鈕，一個蜂鳴器，8位拓展口等功能。串口通訊的引腳在WUDI-T上被預留了出來。WUDI-T型機器人控制主板是一個簡易的控制主板，它可以完成所有的基本任務。

子機控制端的程序使用BASCOMAVR來編寫。

（5）子機執行端

子機執行端為一輛電動小車。它的動力來源為2個直流馬達，電源為4節乾電池或充電電池。前方有一個萬向輪，底盤為單面覆銅板所制。

（6）子機傳感器

目前並沒有添加傳感器的需要。如果添加，可以採集地面顏色，聲音，環境光等環境變量。甚至可以安裝無線攝像頭在子機上。傳感器暫時不在研究範圍內。

發展和改進的方向：

本系統應為多機器人同時由一臺上位機控制，同時由上位機來協調他們的運動和任務。通訊方面即上位機為主站，單片機為從機，通過主從機制來完成通訊。


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