基于單片機的WiFi智能小車設計

作者/胡城瑜，成都理工大學信息科學與技術學院

基于單片機的WiFi智能小車設計

作者/胡城瑜，成都理工大學信息科學與技術學院

單片機就是一種電路集成芯片，主要是采用線路集成技術將電路數據處理后，連接到硅片上構成一個類似于微型計算機的系統。單片機在工業生產控制中應用比較廣泛。在信息技術智能化發展的今天，單片機WiFi智能小車系統應運而生。文章據此，主要分析單片機的WiFi智能小車系統的作用和特點。

單片機；WiFi；智能小車；系統

引言

智能設備正逐漸代替人工設備，單片機的WiFi智能小車設計主要組成部分有小車車體、電機驅動和電源、舵機、攝像頭等。單片機中的WiFi智能小車設計主要是為了通過終端智能設備發送、控制指令，實現小車的視頻數據采集。

1.單片機WiFi智能小車系統內容

■1.1 總體構造

信息科技水平的提高，促進了人們對人工智能系統的研究和應用，智能小車的應用范圍較廣，在單片機WiFi智能小車系統設計中，主要是將單片機作為控制芯片，科學獲取障礙物距離小車的距離，這個數據是由超聲波來控制距離測定的。基本路況和小車行駛情況都可以根據信息反饋來獲取。單片機的WiFi智能小車系統總體構造由主控模塊、驅動模塊和避障模塊構成。主控模塊主要根據小車的行駛情況和路障情況進行方向和路線的判斷、選擇，控制其電機信號的輸入輸出。驅動模塊主要是為了對小車的速停、速動進行調制。避障模塊也包括循跡模塊的內容，這也是單片機智能小車系統設計的核心內容，主要是利用紅外線和超聲波等進行信息探測、收集。單片機WiFi智能小車西系統構造總體上可以分為軟件部分和硬件部分，硬件部分的核心是控制器，軟件核心則是程序編碼、設計。[1]

■1.2 軟件設計

單片機WiFi智能小車系統中的軟件設計構成有主程序、中斷子程序、電機驅動子程序和調速子程序等，主要功能就是信號的監測、采集、分析和控制。電機的路障躲避、左右轉動和前后進退等都需要軟件控制速度和方向。單片機的系統設計、調制中需要利用計算機網絡程序完成編程、初始化等工作。單片機WiFi智能小車軟件主程序設計內容有系統上電和初始化，其次是電機驅動和鍵盤、LED的初始化，最后是傳感器的初始化。單片機智能小車設計主程序設計原理是結合傳感器和單片機原理，構成完整的功能模塊，利用超聲波和紅外線的探測功能，使系統運行通常。單片機智能小車在WiFi和藍牙技術的支持下，廣泛應用于電腦、收集、游戲設備中，在軟件設計中，實行開放源碼操作，加強通信交流，實現遠程控制。

2.單片機WiFi智能小車系統設計內容

■2.1 驅動設計

單片機智能小車驅動設計一般電壓高，最大電壓可達45V以上，并且輸出電流較大，功率在25w左右。WiFi智能小車系統中的驅動模塊主要有兩個高電壓橋式驅動器組成，這主要是用來完成步進電動機和直流電動機的驅動工作，并且能夠同時保證繼電器線圈的感應功能。在單片機WiFi小車驅動部分有兩個控制點，減少外界輸入信號的干擾，但是允許一個禁止電器工作的邏輯電源輸入。在驅動電路還有一個用于檢測的外接電阻，能夠將輸電變化量及時反饋給控制端，使其在低壓狀態下也能完成工作。單片機中使用芯片進行電機驅動，可以同時比控制兩臺直流電機。WiFi小車智能驅動模塊設計運用芯片驅動直流電機的轉動，主要依賴終端控制、反饋系統，保證信息和命令的傳輸速率。[2]

■2.2 電源設計

電源設計中主要需要提供5V和6V的電源分別控制單片機和舵機。單片機中通過使用具有高集成性的穩壓芯片構成電源供電。常見的電源集成線路分為正電壓輸出和負電壓輸出。電路內部需要有一定的外圍元件來穩壓電源，使電流過流、過熱時保護和調整電路。常用的控制元件有三端IC、EIC等，使用方便、運用可靠，并且價格也比較低廉。這種系列的設計能夠將電源電壓保持在一個相對穩定的水平。[3]

■2.3 攝像頭設計

單片機的WiFi智能小車系統的中的攝像頭部分主要用于視頻數據采集，因此也被稱為電腦眼和電腦相機，其接受終端指令信號后就能進行視頻輸入。智能小車中的攝像頭主要運用于醫療遠程監控和視頻會議，互聯網信息技術的進步和發展促進了智能攝像技術水平的提高。網絡時代發展模式下，感光成像器也成為單片機智能小車攝像系統制造的重要組成部分。人們可以通過攝像頭進行圖片信息處理和接收，

3.結語

也能夠利用影響技術交流、溝通。單片機的WiFi智能小車系統設計蘊含的技術含量較高，攝像頭部分利用現代互聯網技術提高了影音、影像的處理水平。其中天敏S606攝像頭還能夠對單片機WiFi智能小車周邊情況進行實時監測，繼而將小車演變為可移動的無限視頻監控系統。這種攝像頭敏感性強、流暢度高，且動態監控效果好，能夠有效提高影像、影音的畫質質量和音質質量。[4]

■2.4 舵機設計

單片機智能小車的舵機部分一共有三條輸入線，電源線是中間部分的紅色線，兩邊則是黑色的接地線。這些電線也是為舵機提供能源保證的基本工具，電源規格主要分為4.8V和6.0V的，轉矩標準不同，因而輸出力矩也不同。單片機智能小車的舵機設計中一般將信號的控制周期調制在20ms左右，舵盤的位置在180°以內，且線性變化明顯，脈沖的寬度在0.5ms和2.5ms之間。舵機設計中一般會在內部的基準電路中增設一個比較器，使之與外加信號比較，判斷出大小和方向。單片機WiFi智能小車舵機內部基準電路的信號寬度是1.5ms，產生周期在20ms左右。[5]

單片機作為一種電路集成芯片，主要工作條件就是電源、復位和時鐘晶振。在信息科技水平的發展中，單片機WiFi智能小車系統設計通過一系列傳感器和多種驅動模塊的結合，實現信息的搜集、傳輸和反饋，控制小車的機械運動，為工業生產提供便利，同時也為機器人智能系統研究提供理論依據。

＊ [1]聶茹.基于單片機的WIFI智能小車系統[J].微型電腦應用,2016,10:77-79.

＊ [2]梁順可,官俊偉,楊自立,梁寶舜,陳榮彬.基于單片機的WIFI遠程智能小車[J].科技展望,2016,34:102-103.

＊ [3]郗海東,許江淳,李玉惠,王晴.基于單片機的自主移動智能小車系統的設計[J].工業儀表與自動化裝置,2014,03:72-75.

＊ [4]王立人,朱彥宇,黃潔,呂穎,夏春明.具有wifi通訊功能的智能小車控制系統研究[J].無線互聯科技,2014,06:98-99+131.

＊ [5]賈瑞.基于ArduinoMega2560的無線監控小車設計[J].數字技術與應用,2013,10:144-146.