基于单片机的WiFi智能小车设计

作者/胡城瑜，成都理工大学信息科学与技术学院

基于单片机的WiFi智能小车设计

作者/胡城瑜，成都理工大学信息科学与技术学院

单片机就是一种电路集成芯片，主要是采用线路集成技术将电路数据处理后，连接到硅片上构成一个类似于微型计算机的系统。单片机在工业生产控制中应用比较广泛。在信息技术智能化发展的今天，单片机WiFi智能小车系统应运而生。文章据此，主要分析单片机的WiFi智能小车系统的作用和特点。

单片机；WiFi；智能小车；系统

引言

智能设备正逐渐代替人工设备，单片机的WiFi智能小车设计主要组成部分有小车车体、电机驱动和电源、舵机、摄像头等。单片机中的WiFi智能小车设计主要是为了通过终端智能设备发送、控制指令，实现小车的视频数据采集。

1.单片机WiFi智能小车系统内容

■1.1 总体构造

信息科技水平的提高，促进了人们对人工智能系统的研究和应用，智能小车的应用范围较广，在单片机WiFi智能小车系统设计中，主要是将单片机作为控制芯片，科学获取障碍物距离小车的距离，这个数据是由超声波来控制距离测定的。基本路况和小车行驶情况都可以根据信息反馈来获取。单片机的WiFi智能小车系统总体构造由主控模块、驱动模块和避障模块构成。主控模块主要根据小车的行驶情况和路障情况进行方向和路线的判断、选择，控制其电机信号的输入输出。驱动模块主要是为了对小车的速停、速动进行调制。避障模块也包括循迹模块的内容，这也是单片机智能小车系统设计的核心内容，主要是利用红外线和超声波等进行信息探测、收集。单片机WiFi智能小车西系统构造总体上可以分为软件部分和硬件部分，硬件部分的核心是控制器，软件核心则是程序编码、设计。[1]

■1.2 软件设计

单片机WiFi智能小车系统中的软件设计构成有主程序、中断子程序、电机驱动子程序和调速子程序等，主要功能就是信号的监测、采集、分析和控制。电机的路障躲避、左右转动和前后进退等都需要软件控制速度和方向。单片机的系统设计、调制中需要利用计算机网络程序完成编程、初始化等工作。单片机WiFi智能小车软件主程序设计内容有系统上电和初始化，其次是电机驱动和键盘、LED的初始化，最后是传感器的初始化。单片机智能小车设计主程序设计原理是结合传感器和单片机原理，构成完整的功能模块，利用超声波和红外线的探测功能，使系统运行通常。单片机智能小车在WiFi和蓝牙技术的支持下，广泛应用于电脑、收集、游戏设备中，在软件设计中，实行开放源码操作，加强通信交流，实现远程控制。

2.单片机WiFi智能小车系统设计内容

■2.1 驱动设计

单片机智能小车驱动设计一般电压高，最大电压可达45V以上，并且输出电流较大，功率在25w左右。WiFi智能小车系统中的驱动模块主要有两个高电压桥式驱动器组成，这主要是用来完成步进电动机和直流电动机的驱动工作，并且能够同时保证继电器线圈的感应功能。在单片机WiFi小车驱动部分有两个控制点，减少外界输入信号的干扰，但是允许一个禁止电器工作的逻辑电源输入。在驱动电路还有一个用于检测的外接电阻，能够将输电变化量及时反馈给控制端，使其在低压状态下也能完成工作。单片机中使用芯片进行电机驱动，可以同时比控制两台直流电机。WiFi小车智能驱动模块设计运用芯片驱动直流电机的转动，主要依赖终端控制、反馈系统，保证信息和命令的传输速率。[2]

■2.2 电源设计

电源设计中主要需要提供5V和6V的电源分别控制单片机和舵机。单片机中通过使用具有高集成性的稳压芯片构成电源供电。常见的电源集成线路分为正电压输出和负电压输出。电路内部需要有一定的外围元件来稳压电源，使电流过流、过热时保护和调整电路。常用的控制元件有三端IC、EIC等，使用方便、运用可靠，并且价格也比较低廉。这种系列的设计能够将电源电压保持在一个相对稳定的水平。[3]

■2.3 摄像头设计

单片机的WiFi智能小车系统的中的摄像头部分主要用于视频数据采集，因此也被称为电脑眼和电脑相机，其接受终端指令信号后就能进行视频输入。智能小车中的摄像头主要运用于医疗远程监控和视频会议，互联网信息技术的进步和发展促进了智能摄像技术水平的提高。网络时代发展模式下，感光成像器也成为单片机智能小车摄像系统制造的重要组成部分。人们可以通过摄像头进行图片信息处理和接收，

3.结语

也能够利用影响技术交流、沟通。单片机的WiFi智能小车系统设计蕴含的技术含量较高，摄像头部分利用现代互联网技术提高了影音、影像的处理水平。其中天敏S606摄像头还能够对单片机WiFi智能小车周边情况进行实时监测，继而将小车演变为可移动的无限视频监控系统。这种摄像头敏感性强、流畅度高，且动态监控效果好，能够有效提高影像、影音的画质质量和音质质量。[4]

■2.4 舵机设计

单片机智能小车的舵机部分一共有三条输入线，电源线是中间部分的红色线，两边则是黑色的接地线。这些电线也是为舵机提供能源保证的基本工具，电源规格主要分为4.8V和6.0V的，转矩标准不同，因而输出力矩也不同。单片机智能小车的舵机设计中一般将信号的控制周期调制在20ms左右，舵盘的位置在180°以内，且线性变化明显，脉冲的宽度在0.5ms和2.5ms之间。舵机设计中一般会在内部的基准电路中增设一个比较器，使之与外加信号比较，判断出大小和方向。单片机WiFi智能小车舵机内部基准电路的信号宽度是1.5ms，产生周期在20ms左右。[5]

单片机作为一种电路集成芯片，主要工作条件就是电源、复位和时钟晶振。在信息科技水平的发展中，单片机WiFi智能小车系统设计通过一系列传感器和多种驱动模块的结合，实现信息的搜集、传输和反馈，控制小车的机械运动，为工业生产提供便利，同时也为机器人智能系统研究提供理论依据。

＊ [1]聂茹.基于单片机的WIFI智能小车系统[J].微型电脑应用,2016,10:77-79.

＊ [2]梁顺可,官俊伟,杨自立,梁宝舜,陈荣彬.基于单片机的WIFI远程智能小车[J].科技展望,2016,34:102-103.

＊ [3]郗海东,许江淳,李玉惠,王晴.基于单片机的自主移动智能小车系统的设计[J].工业仪表与自动化装置,2014,03:72-75.

＊ [4]王立人,朱彦宇,黄洁,吕颖,夏春明.具有wifi通讯功能的智能小车控制系统研究[J].无线互联科技,2014,06:98-99+131.

＊ [5]贾瑞.基于ArduinoMega2560的无线监控小车设计[J].数字技术与应用,2013,10:144-146.