智能设备未来将占据人类生活的多个方面，国外的智能汽车领域发展靠前，我国则稍有落后。对这一方面的研究刻不容缓，此次，我们选择一种由单片机控制的智能小车进行设计，并进行研究探讨，配合我国对智能汽车的科研工作。

在设计过程中，对智能小车实现控制，和对计算机或其他智能设备的信息接收。下面对单片机进行简单介绍：

（1）单片机的性质。单片机就是一种微型计算机，在物理层面，它是一种芯片。单片机包括中央处理器、储存器、中断系统、计数器等功能，从1980年出现的4位单片机，到现在取得了很大的发展，已经有300M的高速单片。

（2）单片机的应用领域。单片机按照类型区分，分为以下3种应用方向：通用型的单片机是能满足大多数产品的控制电路；总线型单片机在一个芯片的周围有很多引脚，大大节省了单片机系统的体积；控制型单片机大多专用型强，引脚和接口比较集中。当然，一种单片可能满足以上两种应用领域或多种应用领域。

（3）单片机的特点。单片机具有以下特点：可靠性强，持续工作时间很长；结构简单，对操作人员要求低；对数据处理速度快；工作电压低，对能源的消耗小；对工作环境的要求低。由于以上的优良特性，单片机被广泛应用在智能卡、智能家电、智能汽车和摄像等领域。

（4）单片机的工作条件。单片机的工作条件主要分为以下三个：电源、复位和时钟晶振。当单片机发生故障时，需要对这三个条件进行检查，在排除工作条件后，再对单片机的内部进行检查。

因为此次智能小车的设计主要是对智能汽车领域的一种研究探讨，所以此次研究暂时不考虑其性价比和美观等影响用户购买的因素，主要考虑其构造的合理性。在构造上，主要由三个模块构成，分别是主要控制模块、驱使运动模块和躲避障碍模块。主控模块主要负责智能小车的行驶路线的选择，对小车的控制系统输入电信号；驱动模块主要负责小车的快速停止、快速启动进行调节控制；躲避障碍模块利用传感器对行驶环境进行获取和传递，再通过计算机软件进行运算，发出躲避障碍的命令，这是智能小车的系统核心。其中，控制器在硬件方面极为重要，软件设计的合理则包括程序和设计两部分。

在软件设计上，主要由主程序、行驶中断程序、驱动程序和速度调整程序构成，由软件对硬件进行操控，实现对外界环境和小车本身的信息监察、采集传输、分析和控制。软件设计的原理是，将传感器利用红外线和声波探测到的信息进行传输，单片机接受信息后进行运算，在这一过程中需要用到蓝牙、WIFI等信息传输功能，本次设计主要采用WIFI这一功能。在驱动电路中，要注意设置一个外接电阻，这一电阻用于检测输电量的变化，并将数据信息传输给控制端，这样一来，即使电压偏低，WIFI智能小车也能够运行，还要注意尽量减少其他信号的干扰，这就需要有两个控制点。在软件上，要使用开放源码操作，加强信息的交流互通，实现信息传递的完整准确。

3.1系统结构

路由器接收电脑和其他终端设备发送指令，将由摄像机的视频信号采集传输到计算机终端设备；单片机Zui小系统是智能小车的控制中心，控制模块的协调工作；驱动电机旋转电机的驱动电路，可使电机正转、反转，从而使车体产生前进、后退、转弯等动作；电动机的作用，使整个车体的运动；电平转换电路是3.3V串行级路由器的输出转换为单片机可确定高低电平；电源电路作用是为整个小车系统供电，舵机制作成云台，然后装上摄像头，使摄像头可实现。主程序框图图1。

3.2整机工作原理

计算机终端通过WIFI无线网络连接到路由器，然后通过计算机应用软件向路由器发送控制命令和数据。接收的路由器通过串口软件发送数据，通过串口发送路由器89C52单片机串口接收命令和数据，单片机接收到相应的指令，这些指令如：驱动小车运动，运动、蜂鸣器、照明电路开关等。视频信号通过摄像头发送到计算机终端，摄像头采集的视频信号显示在应用软件中。

3.3摄像头的工作原理

摄像头的工作原理大致是：景物通过镜头（Lens）的光学图像产生投射到图像传感器的表面，然后转换成电信号通过A/D（ADC）转换成数字图像信号，再送到数字信号处理器（DSP）处理，然后通过USB接口过程中的计算机，你可以通过显示器看到的图像。我们在这里把摄像头连接在路由器的USB接口上，通过路由器上的摄像头驱动软件使摄像头工作，并通过路由器将WIFI视频信号发送出去。计算机接收视频信号，然后通过控制软件接口显示图像。

在设计时，主要分为以下几个方面进行设计：

（1）动力控制设计。其工作电压偏高，可达50V以上，功率也较大，一般可达30w。这就要求气动力控制系统要有足够的电压，所以我们选择两个高电压桥式驱动器。

（2）电源设计。电源除了要给动力系统提供电压外，还需要为信号接收系统、信号传递系统提供电力，电源线路分为正压和负压。还需要注意一点，电源的电压要稳定，除了选择好的电源外，可以添加微型变压器进行稳压。

（3）传感器设计。在对外界信息和小车本身运行数据的采集上，主要采用红外线摄像头进行。摄像头采集图像信息，通过单片机处理成为计算机语言信息，通过WIFI传达给计算机后进行处理运算，再将处理后的数据传递给控制系统，完成对小车的远程控制。主要采用A/D转换器，降低了电路成本，将复杂的电路进行简单化处理，方便后期检测排查故障。

（4）软件设计。软件设计是对信息处理模块的设计，这一设计是WIFI智能小车的设计核心。软件设计时，控制端软件和小车车体程序要同步进行，实现完美对接。控制端软件主要采用Java语言，在主程序上，主要实现定时器、中断程序等初始化功能，在子程序上实现其他控制，如加速，躲避障碍等；小车车体上的程序要满足对控制端的信息接收外，还有对车体的运行发出指令，控制电压电流、行驶方向等行驶要求。这些程序相互关联，共同运转，Zui终实现对智能小车利用WIFI进行远端控制。

智能小车应用价值

通过此次设计，我们的智能小车技术得以彰显价值，进而提出对智能汽车领域的类似的技术要点，实现了对我国智能汽车领域的帮助；除了智能汽车，在其他领域也具有一些微弱帮助，另外，这种智能小车，通过改进，如加大体型，添加工作部件，可以为一些智能化领域提供帮助，如智能种植等。

单片机被广泛应用在各种智能化领域，在本次设计中，我们将单片机与WIFI智能小车结合，实现了智能小车的设计，对其他智能领域具有一定的借鉴价值。希望我国在智能化的道路上稳步向前。

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