采用ADuC7026和MEMS的無線遙控智能 探測避險小車設計

摘要：本設計采用ADI的高性能ARM7-core MCU ADuC7026和MEMS傳感器ADXL345作為核心器件，分別完成系統控制和小車姿態控制，外圍輔以超聲波模塊和紅外傳感器實現探測避險功能。同時，利用ADuC7026豐富的I/O接口，擴展各種傳感器，用于實時采集現場數據。從而實現災后現場數據收集的自由移動載體并通過nRF24L01模塊與遠程控制中心進行無線通信，最終完成災難現場數據的實時采集與分析。是一個高效、實時、低成本解決方案。

關鍵詞：ADuC7026；MEMS傳感器；智能避障；無線通信

DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2012.5.015

生活中，各種自然災害、意外事故時有發生，給人們的日常生產，生活帶來了巨大的損失。這些情形造成了各種惡劣的環境條件，給災后的及時搶險救災帶來巨大困難。第一時間的現場資料，對于后期開展搶險救災工作具有重要意義。

然而，現實災后現場的環境條件決定了不可能進行現場環境參數資料的人工采集，采用智能儀器代替人工作業無疑是一個很好的選擇，但是，智能儀器不僅需要一個能夠自由活動的載體，還要求該移動載體具有智能探測避險功能，并及時自動完成姿態調整以保證現場數據采集傳感器的正常工作，獲得實時可靠的現場情況。

本設計針對這一需求，提出了一個低成本解決方案。采用ADI的高性能ARM7-core MCU ADuC7026和MEMS傳感器ADXL345作為核心器件，分別完成系統控制和小車姿態控制，外圍輔以超波模塊和紅外傳感器實現探測避險功能。同時，利用AduC7026豐富的I/O接口，擴展各種傳感器，用于實時采集現場數據。從而實現災后現場數據收集的自由移動載體并通過nRF24L01模塊與遠程控制

況，通過加速度檢測到小車處于停止狀態時，讓小車全速后退以實現自啟動，避免死機現象發生。

通過以上避障策略來調整行車狀態和形成路線，組成一個連續、實時的閉環反饋控制過程。通過測試驗證，小車能夠及時地成功躲避所模擬災難現場的各種障礙物，從而為獲得災難現場數據收集提供了有力保障。

系統軟件總流程

系統軟件設計總流程圖如圖6所示，分為遙控模式和遙測模式。

當小車工作在遙控模式nRF24L01工作于RX模式，接收并執行控制中心的遠程下行控制命令；當小車工作于遙測模式時，nRF24L01工作于TX模式小車執行智能避障，自由運動，并實時采集各種現場環境數據和小車自身的加速度值，組裝成無線通信協議幀格式并上行傳送至遠程控制中心。兩種工作模式的切換由遠程控制中心遙控實現。

總結

本設計最終參加2011年度ADI中國大學生創新設計競賽，通過競賽組委會專家的現場測試，系統各傳感器工作穩定可靠，能夠實時高效地獲取小車所處環境的現場數據，并以友好的上位機界面顯示和分析，得到了競賽組委會專家的一致肯定，最終獲得全國二等獎。