基于无线Wi—Fi的智能小车控制系统设计

郝海燕（咸阳师范学院物理与电子工程学院，陕西咸阳，712000）

基于无线Wi—Fi的智能小车控制系统设计

郝海燕
（咸阳师范学院物理与电子工程学院，陕西咸阳，712000）

设计了一种基于Wi—Fi的超低功耗远程智能小车控制系统。系统以STC89C52单片机作为主控芯片，采用Wi—Fi模块将视频模块采集到的小车的视频信号传输给智能终端，并将智能终端的控制信号发送给小车的控制核心—MCU，控制电机驱动模块实现对智能小车的控制，有效实现小车对陌生和危险环境的探索。结果显示，该设计可以实现有效距离的精准控制和实时视频的稳定传输。系统具有低功耗、低成本、运行可靠的特点，具有很好的实用价值和应用前景。

无线Wi—Fi；STC89C52单片机；智能控制

0 引言

Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备等终端以无线方式互相连接的技术，具有通信距离远、传输速度快、入网门槛低等优点，被广泛应用在家庭和办公室以及酒店和机场[1]。本文利用WI-FI技术设计并实现了智能小车的控制系统，该系统能够实现对智能小车进行左转、右转、前进和后退四个动作的运行控制，并具有功耗低、小型化、可扩展等优点。

1 总体方案

该无线WI-FI智能小车控制系统由视频模块、wifi收发模块、电机驱动模块和单片机四个模块组成。Wi—Fi模块将视频模块采集到的小车的视频信号传输给智能终端，并将智能终端的控制信号发送给小车的控制核心单片机，由单片机控制电机驱动模块实现对智能小车的驱动。

2 系统硬件设计

2.1 视频模块

本系统为了能使小车对周围环境进行实时监控，采用了USB免驱高清数字摄像头来实现这一功能。该摄像头使用USB通信协议，内部配有USB通信芯片，可以无障碍与电脑等用户端通信，并且可以无障碍的与wifi模块实现USB通信。由该摄像头对小车前方的画面进行采集后将图像信号转换为数字信号，再通过wifi模块传输给上位机，以实现wifi小车的视频功能。

2.2 WI-FI通信模块

本系统中WI-FI模块一方面要将视频模块采集到的视频信号传输给上位机进行处理，另一方面又要将上位机发出的控制信号送给单片机进行处理。本系统采用由深圳普联技术有限公司生产的超低功耗WI-FI模块。该模块基于IEEE802.11n标准，能扩展无线网络范围，提供高达150Mbps的稳定传输，易于管理并且提供多种安全防护措施[2]。

2.3 单片机主控模块

单片机的主要功能是接收从无线模块传输过来的控制信号，发出对智能小车的控制信号来控制电机的驱动模块。本设计采用宏晶科技公司生产的新一代8051单片机STC12C5202AD，该单片机速度比传统8051快8-12倍；内部集成专用复位电路；2路PWM；8路高速8位A/D转换，经常应用于针对电机控制的强干扰场合。采用该单片机，完全可以满足进行智能小车运动控制的要求。

2.4 电机驱动模块

电机驱动模块的作用是用来接收单片机的控制信号，随后根据接收的控制信号来控制电机的转速及转向，以控制小车的运行轨迹。系统选用的电机驱动芯片为L298N芯片，是一种双H桥电机驱动芯片，其中每个H桥可以提供2A的电流，逻辑部分5v供电，接受5vTTL电平。该芯片采用15脚垂直、弯曲和错列引线的封装形式。一片L298N芯片可以用来驱动两个直流电机和步进电机等[3]。

2.5 电源模块

本设计中为了能够获得稳定的系统工作电压，电源转换部分主要采用了三端稳压集成电路L7805，其作用在于将电池提供的电压稳定在5V为系统供电。由于L7805的工作电压最小7V，所以电池就选用了输出电压7V且最大可提供1.5A电流的电池。

3 系统测试

该系统的上位机可以是电脑或智能手机，通过网络可实现对小车进行控制，并且观看摄像头返回的视频。通过对系统进行实测，结果满足预期目标并且系统的工作稳定，上位机对系统的控制距离达到100m左右。

4 结论

无线WI-FI网络技术被广泛应用在工农业、医疗、航空航天等领域。测试结果表明，该智能系统利用WI-FI技术可以实现对小车的控制，并实时监控小车所处环境图像，检测距离远且运行稳定。系统通用性强，易扩展，具有较强的实用价值。

[1] 陈文周.WI-FI技术研究及应用[J].数据通信，2008（2）：14-17.

[2] 李晓阳.WIFI技术及其应用发展[J].信息技术，2012（2）：196-198.

[3] 郗艳华.基于无线WI-FI的温度检测控制系统设计[J].自动化与仪器仪表，2015（3）81-82.

Design of intelligent car control system based on wireless WI-FI

Hao Haiyan
(Department of Physics and Electronics Engineering, Xianyang Normal College, Xianyang Shaanxi, 712000)

wireless WI-FI; STC89C52MCU; intelligent control

郝海燕（1974-），女，陕西渭南人，讲师，硕士，研究方向为智能控制。

咸阳师范学院专项科研基金项目（17XSYK009）。

Abstarct: A low-power remote intelligent car control system based on Wi-Fi is designed. System to STC89C52 microcontroller as the main control chip, the use of Wi-Fi module to the video module to collect the the car’s video signal transmission to the intelligent terminal, and intelligent terminal control signal sent to the car’s control core-MCU, control motor drive module To achieve the control of intelligent car, the effective realization of the car on the strange and dangerous environment to explore. The results show that the design can achieve 110 meters effective distance of precision control and real-time video transmission. The system has the characteristics of low power consumption, low cost and reliable operation, and has good practical value and application prospect.