基于無線Wi—Fi的智能小車控制系統設計

郝海燕（咸陽師范學院物理與電子工程學院，陜西咸陽，712000）

基于無線Wi—Fi的智能小車控制系統設計

郝海燕
（咸陽師范學院物理與電子工程學院，陜西咸陽，712000）

設計了一種基于Wi—Fi的超低功耗遠程智能小車控制系統。系統以STC89C52單片機作為主控芯片，采用Wi—Fi模塊將視頻模塊采集到的小車的視頻信號傳輸給智能終端，并將智能終端的控制信號發送給小車的控制核心—MCU，控制電機驅動模塊實現對智能小車的控制，有效實現小車對陌生和危險環境的探索。結果顯示，該設計可以實現有效距離的精準控制和實時視頻的穩定傳輸。系統具有低功耗、低成本、運行可靠的特點，具有很好的實用價值和應用前景。

無線Wi—Fi；STC89C52單片機；智能控制

0 引言

Wi-Fi是一種可以將個人電腦、手持設備等終端以無線方式互相連接的技術，具有通信距離遠、傳輸速度快、入網門檻低等優點，被廣泛應用在家庭和辦公室以及酒店和機場[1]。本文利用WI-FI技術設計并實現了智能小車的控制系統，該系統能夠實現對智能小車進行左轉、右轉、前進和后退四個動作的運行控制，并具有功耗低、小型化、可擴展等優點。

1 總體方案

該無線WI-FI智能小車控制系統由視頻模塊、wifi收發模塊、電機驅動模塊和單片機四個模塊組成。Wi—Fi模塊將視頻模塊采集到的小車的視頻信號傳輸給智能終端，并將智能終端的控制信號發送給小車的控制核心單片機，由單片機控制電機驅動模塊實現對智能小車的驅動。

2 系統硬件設計

2.1 視頻模塊

本系統為了能使小車對周圍環境進行實時監控，采用了USB免驅高清數字攝像頭來實現這一功能。該攝像頭使用USB通信協議，內部配有USB通信芯片，可以無障礙與電腦等用戶端通信，并且可以無障礙的與wifi模塊實現USB通信。由該攝像頭對小車前方的畫面進行采集后將圖像信號轉換為數字信號，再通過wifi模塊傳輸給上位機，以實現wifi小車的視頻功能。

2.2 WI-FI通信模塊

本系統中WI-FI模塊一方面要將視頻模塊采集到的視頻信號傳輸給上位機進行處理，另一方面又要將上位機發出的控制信號送給單片機進行處理。本系統采用由深圳普聯技術有限公司生產的超低功耗WI-FI模塊。該模塊基于IEEE802.11n標準，能擴展無線網絡范圍，提供高達150Mbps的穩定傳輸，易于管理并且提供多種安全防護措施[2]。

2.3 單片機主控模塊

單片機的主要功能是接收從無線模塊傳輸過來的控制信號，發出對智能小車的控制信號來控制電機的驅動模塊。本設計采用宏晶科技公司生產的新一代8051單片機STC12C5202AD，該單片機速度比傳統8051快8-12倍；內部集成專用復位電路；2路PWM；8路高速8位A/D轉換，經常應用于針對電機控制的強干擾場合。采用該單片機，完全可以滿足進行智能小車運動控制的要求。

2.4 電機驅動模塊

電機驅動模塊的作用是用來接收單片機的控制信號，隨后根據接收的控制信號來控制電機的轉速及轉向，以控制小車的運行軌跡。系統選用的電機驅動芯片為L298N芯片，是一種雙H橋電機驅動芯片，其中每個H橋可以提供2A的電流，邏輯部分5v供電，接受5vTTL電平。該芯片采用15腳垂直、彎曲和錯列引線的封裝形式。一片L298N芯片可以用來驅動兩個直流電機和步進電機等[3]。

2.5 電源模塊

本設計中為了能夠獲得穩定的系統工作電壓，電源轉換部分主要采用了三端穩壓集成電路L7805，其作用在于將電池提供的電壓穩定在5V為系統供電。由于L7805的工作電壓最小7V，所以電池就選用了輸出電壓7V且最大可提供1.5A電流的電池。

3 系統測試

該系統的上位機可以是電腦或智能手機，通過網絡可實現對小車進行控制，并且觀看攝像頭返回的視頻。通過對系統進行實測，結果滿足預期目標并且系統的工作穩定，上位機對系統的控制距離達到100m左右。

4 結論

無線WI-FI網絡技術被廣泛應用在工農業、醫療、航空航天等領域。測試結果表明，該智能系統利用WI-FI技術可以實現對小車的控制，并實時監控小車所處環境圖像，檢測距離遠且運行穩定。系統通用性強，易擴展，具有較強的實用價值。

[1] 陳文周.WI-FI技術研究及應用[J].數據通信，2008（2）：14-17.

[2] 李曉陽.WIFI技術及其應用發展[J].信息技術，2012（2）：196-198.

[3] 郗艷華.基于無線WI-FI的溫度檢測控制系統設計[J].自動化與儀器儀表，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，陜西渭南人，講師，碩士，研究方向為智能控制。

咸陽師范學院專項科研基金項目（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.