基于Arduino的WiFi视频小车设-计-制-作-方-案

“基于Arduino的WiFi视频小车”设计制作方案云南施甸第二完全中学二〇一六年十一月一日小创客，大学问，微创新，大进步1/22目录一、项目产生的背景分析.............................................................................................21.1项目想法..............................................................................................................21.2用户将如何从产品中获益.........................................................................2-3二、方案设计.....................................................................................................................32.1小车整体系统.....................................................................................................2-32.2小车部件介绍.....................................................................................................3-5三、小车组装..................................................................................................................63.1小车配件购置.........................................................................................................63.2小车部件组装...................................................................................................7-103.3小车程序代码的调试........................................................................................113.3.1小车驱动安装...........................................................................................113.3.2小车编程环境（arduino1.6.3）.................................................11-20四、实践总结...................................................................................................................21五、小车设计制作的里程碑.........................................................................................21六、本项目初步预算工具清单列表...........................................................................22小创客，大学问，微创新，大进步2/22“基于Arduino的WiFi视频小车”设计制作方案一、项目产生的背景分析1.1项目想法现在是一个智能化的时代，各种智能化设备正在逐步替代人为的操作。随着汽车工业的迅速发展，关于智能汽车的研究也越来越受人关注。设计的智能小车能够实现自动寻迹、避障功能、可控制行驶速度、电脑手机wifi连接控制行驶及其他的控制方式。本系统能实现对小车的运动状态进行实时控制。系统控制灵活、可靠、精度高，可满足对系统的各项要求。通过对本小车的研究，我们可以初步构建智能汽车的模型与理论基础。所谓的wifi智能小车就是可以通过WIFI网络控制的视频传输可移动甚至可以安装其他机械手各类传感器实现数据互动的小车，对于那些不安全的以及人无法进入的场所进行无线监测，wifi小车监控是一个很好的解决方案，能够很好的进行监控控制。现在无线wifi功能的设备随处可见，本设计利用现有的网络资源搭建一台wifi视频监控小车，即利用带有wifi的设备进行控制小车，实现无线监控。1.2用户将如何从产品中获益本设计产品的受益人群包括8—14岁的学生和广大电子爱好者，从中不仅锻炼了动手能力，学习Arduino编程的一些基础知识，激发他们爱好科技的兴趣二、方案设计2.1小车整体系统该小车硬件部分由ArduinoUNO单片机、电机驱动模块XB-L293D、keys红外接收模块、无线路由模块、视频监控模块、循迹模块、避障模块。系统结构如下图：小创客，大学问，微创新，大进步3/222.2小车部件介绍小车主板：arduino是该小车的控制中心，需要保证小车的正常运行，在装配时必须胆大心细，保证组装无误。小车电机驱动板：一般情况下，单片机不能直接驱动电机，故必须外加驱动电路。最常见的比如H桥电路，由于本小车是四个驱动电机，所以该电路设计成了双H桥驱动电路。该驱动电路可以直接驱动两路3—30V直流电机，将小车一侧的两个电机并在一起，IN1、IN2、IN3、IN4引脚从arduino板接入控制电平，控制电机的正反转，ENA,ENB接控制使能端，控制电机停转。这样就实现了小车的四轮驱动控制外接电源避障模块轮子Keys红外接收器循迹模块无线路由模块XB-L293D驱动板4个直流电机ArduinoUNO主控板视频监控模块小创客，大学问，微创新，大进步4/22小车避障、循迹模块：利用红外光电传感器对路面黑色轨迹进行检测并将检测的信号反馈会arduino单片机，arduino单片机会返回的信号进行分析判断，及时控制电机控制小车的方向，从而实现避障、循迹。避障传感器循迹传感器小创客，大学问，微创新，大进步5/22红外通信模块：红外遥控系统主要分为调制、发射和接收三部分。红外接收模块中的一体化红外接收头，内部集成了红外接收电路，包括红外检测二极管，放大器，限幅器，带通滤波电容，积分电路，比较器等。能够将接收到的调制波进行解调。要使用遥控器控制arduino,首先我们得知道遥控器各按键对应的编码，不同的遥控器，不同的按键，不同的协议，对应不同的编码。通过得到的编码，改到程序中，就能实现与红外模块的通信。无线路由模块：可通过WIFI操控前进、后退、左转、右转、视频监控和拍照等。小创客，大学问，微创新，大进步6/22三、小车组装3.1小车配件购置本小车配件通过淘宝网购配置来的。=a1z10.1-c.w5002-8298665166.2.1RiEGw，具体配置清单如下：小创客，大学问，微创新，大进步7/223.2小车部件组装电机、轮子、底盘安装在安装时多研究一下说明书，四驱电机接线时一定要特别注意不能接错，否则会导致小车整体功能不能实现。路由器、视频安装小创客，大学问，微创新，大进步8/22电机驱动板安装安装时驱动板对位空的铜柱螺丝没必要一次性扭紧，到整车安装完成后再扭紧，在这一步最为重要，除主板接线外，其他的线接到驱动板时，必须按原理接线图来进行一一连接，同时线的排线安放整齐用扎带来进行适当固紧。L293D原理图小创客，大学问，微创新，大进步9/22ArduinounoR3主板安装安装时把小车主板四个空装入底盘的铜柱，固定好主板，接下来就是把线连接好，切记一定要按说明书上的连接示意图来进行连接，此步一定要细心些。这样整个小车就组装好了。如下组装好的整车图：小创客，大学问，微创新，大进步10/22小车排线连接图小创客，大学问，微创新，大进步11/223.3小车程序代码的调试3.3.1小车驱动安装3.3.2小车编程环境（arduino1.6.3）小创客，大学问，微创新，大进步12/22XB-4WD-ARDUINO-WIFI智能小车前进后退左转右转方法【调速】程序：/*******************************电机的引脚定义及接线说明*************/intL_IN_Positive=14;//ARDUINO（A0）------L293驱动板（L+）intL_IN_Negative=15;//ARDUINO（A1）------L293驱动板（L-）intR_IN_Positive=16;//ARDUINO（A2）------L293驱动板（R+）intR_IN_Negative=17;//ARDUINO（A3）------L293驱动板（R-）/**端口初始化**********************************************/voidsetup(){pinMode(L_IN_Positive,OUTPUT);//定义数字14接口为输出接口pinMode(L_IN_Negative,OUTPUT);//定义数字15接口为输出接口pinMode(R_IN_Positive,OUTPUT);//定义数字16接口为输出接口pinMode(R_IN_Negative,OUTPUT);//定义数字17接口为输出接口}/***小车前进********************************************/voidfront_run(inta)//前进{digitalWrite(L_IN_Positive,HIGH);digitalWrite(L_IN_Negative,LOW);analogWrite(L_IN_Positive,150);analogWrite(L_IN_Negative,0);digitalWrite(R_IN_Positive,HIGH);digitalWrite(R_IN_Negative,LOW);analogWrite(R_IN_Positive,150);analogWrite(R_IN_Negative,0);delay(a*100);}/****小车后退*******************************/voidback_run(intb)//后退{digitalWrite(L_IN_Positive,LOW);digitalWrite(L_IN_Negative,HIGH);analogWrite(L_IN_Positive,0);analogWrite(L_IN_Negative,150);digitalWrite(R_IN_Positive,LOW);小创客，大学问，微创新，大